Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 137 стр.

UptoLike

137
4. Теория активных столкновений позволяет рассчитать константу
скорости по соотношению:
a
284580
18 10
8,314 1085
0
7,2 10 1,75 10
E
RT
knze e

= 2,79 · 10
–5
с
–1
.
5. Стерический множитель
Р рассчитаем по формуле:
4
оп
5
ТАС
4,7 10
16,8
2,79 10
k
P
k

.
6. Значение предэкспоненциального множителя равно:
289090
410
8,314 1085
4,7 10 3,36 10Ae
 дм
3
/(моль с).
Вывод. Получено значение стерического множителя Р > 1. В кинетике
химических реакций такие случаи встречаются. Так, для реакции
2О
3
3О
2
, Р > 10
4
.
Пример 3. При окислении пароксилола кислородом (кислород взят в
большом избытке) образуется паротолуиловый альдегид по реакции
n-C
6
H
4
(CH
3
)
2
+ O
2
k
n-(CHO)C
6
H
4
(CH
3
) + H
2
O
Экспериментально были получены следующие значения опытной
константы скорости при разных температурах: k
1
= 0,114 мин
–1
(Т
1
= 433 К); k
2
= 0,215 мин
–1
(Т
2
= 453 К); k
3
= 0,383 мин
–1
(Т
3
= 473 К);
k
4
= 0,653 мин
–1
(Т
4
= 493 К). Используя теорию активированного ком-
плекса, определите стандартные энтальпию и энтропию активации этой
реакции.
Решение. Выскажем предположение, что
= 1. Запишем выражения
для констант скоростей при двух разных температурах (Т
1
, Т
2
) через
0
S
энтропию активации и
0
H
=
0
U
энтальпию активации
(реакция протекает в растворе):
1
1
1
H
S
p
R
T
R
T
kee
h
и
2
2
2
H
S
p
R
T
R
T
kee
h
.
Отношение этих двух констант равно: