Зависимость скорости реакции от температуры

При возрастании температуры химические реакции протекают быстрее. Это связано с тем, что с ростом температуры число активных молекул возрастает. Возрастание скорости реакции с ростом температуры характеризует температурный коэффициент скорости реакции γ– который показывает, во сколько раз возрастает скорость данной реакции при повышении температуры системы на 10⁰С. Для большинства реакций температурный коэффициент лежит в пределах от 2 до 4. Математически зависимость скорости реакции от температуры выражается правилом Вант-Гоффа:

u_(t2) = u _(t1) • γ^(t₂^-t₁^)/10

где u_(t2) и u _(t1) – скорости химической реакции при температурах t₂ и t₁ соответственно,

γ – температурный коэффициент скорости реакции.

Пример№3: Реакция при температуре 40 ⁰С (t₁) протекает за 4 минуты 15 секунд. Вычислите, за сколько времени (Δτ₂) закончится эта реакция при 70 ⁰С (t₂), если температурный коэффициент скорости реакции (γ) равен 3.

Дано: t₁ = 40⁰С

t₂ = 70⁰С

Δτ₁=4 мин. 15 с.=255с

γ =3

____________________________

Найти: Δτ₂=?

Решение: 1). По правилу Вант-Гоффа вычислим, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 40 до 70⁰С:

u(t₂) =u(t₁) • γ^(t₂^-t₁^)/10

u(t₂)/u(t₁) = γ^(t₂^-t₁^)/10 = 3^(70-40)/10 =3³ =27, таким образом, скорость реакции увеличится в 27 раз

2). Вычислим время, за которое произойдет реакция при температуре 70⁰С. По определению скорости реакции

u_(t1) = ΔС/Δτ₁, u_(t2) =ΔС/Δτ₂

т.е скорость реакции обратно пропорциональна времени протекания реакции, следовательно:

u(t₂)/ u(t₁) = Δτ₁/ Δτ₂

Отсюда получаем Δτ₂ = Δτ₁• u(t₁)/ u(t₂) = 255•1/27 = 9,4 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: