1)
Дано:
Ea(нач) = 58,1 кДж/моль
Ea(кон) = 43,2 кДж/моль
Найти:
Изменение константы скорости реакции
Решение:
По уравнению Аррениуса изменение константы скорости прямо пропорционально изменению энергии активации:
k = A * exp(-Ea/RT)
Подставляем начальные и конечные значения энергии активации:
k(нач) = A * exp(-58,1/(RT))
k(кон) = A * exp(-43,2/(RT))
Делим уравнения:
k(кон) / k(нач) = exp((58,1-43,2)/(RT)) = exp(14,9/(RT))
Ответ:
Константа скорости химической реакции увеличится в exp(14,9/(RT)) раз.
2)
Дано:
T(нач) = 280K
T(кон) = 260K
Найти:
Изменение константы скорости реакции
Решение:
По уравнению Аррениуса изменение константы скорости обратно пропорционально изменению температуры:
k = A * exp(-Ea/(R*T))
Подставляем начальные и конечные значения температуры:
k(нач) = A * exp(-Ea/(R*280))
k(кон) = A * exp(-Ea/(R*260))
Делим уравнения:
k(кон) / k(нач) = exp(Ea*(1/260 - 1/280)/(R)) = exp(20Ea/(280*260 * R))
Ответ:
Константа скорости реакции изменится в exp(20Ea/(280*260 * R)) раз.
3)
При одновременном введении катализатора и изменении температуры константа скорости реакции изменится умножением изменений, полученных в пункте 1 и 2:
Константа скорости изменится на exp(14,9/(RT)) * exp(20Ea/(280*260 * R)) раз.
Сельскохозяйственные производства стремятся ускорить химические реакции, которые происходят в процессах удобрения, обработки почвы, консервации продуктов питания и т.д. Для этого они используют катализаторы, которые снижают энергию активации химической реакции, а также контролируют температуру процесса.