Практикум по физической химии: Фазовые и химические равновесия. Химическая кинетика. Скиба Г.С. - 133 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГТУ | Мурманск

Составители: 

Рубрика: 

133
Рис. 48. Определение энергии активации по уравнению Аррениуса
Прологарифмируем уравнение Аррениуса (122):
TR
E
Ak
1
lnln
−= . (124)
Если это уравнение справедливо, то на графике в координатах
Tk /1ln − опытные точки располагаются на прямой линии, под углом θ
к оси абсцисс и с угловым коэффициентом (тангенсом угла наклона),
равным – RE / , откуда E = – R tg θ (рис. 48). А предэкспоненциальный
множитель определяется из уравнения (124):
TR
E
kA
1
lnln
+= . (125)
Скорость реакции
r
определяют при нескольких температурах,
и если известен кинетический закон реакции при одной температуре
(например, r =
3
21
321
n
nn
ccc ), то вычисляют константу скорости реакции при
разных температурах:
3
21
321
n
nn
ccc
r
k
= . (126)
Изменением концентрации исходных веществ, обусловленным
изменением температуры, обычно пренебрегают.
Можно рассчитать энергию активации и предэкспоненциальный
множитель также аналитически. Для этого напишем уравнение (124) для
температур
1
T и
2
T и вычтем первое уравнение из второго:
)
11
(ln
211
2
TTR
E
k
k
−= . (127)
Отсюда
1
2
12
12
ln
)(
k
k
TT
TTR
E
−
=
. (128)
Предэкспоненциальный множитель A рассчитываем по формуле 
                                                   133




         Рис. 48. Определение энергии активации по уравнению Аррениуса


     Прологарифмируем уравнение Аррениуса (122):
                                         E 1
                      ln k = ln A −          .             (124)
                                         R T
        Если это уравнение справедливо, то на графике в координатах
ln k − 1 / T опытные точки располагаются на прямой линии, под углом θ
к оси абсцисс и с угловым коэффициентом (тангенсом угла наклона),
равным – E / R , откуда E = – R tg θ (рис. 48). А предэкспоненциальный
множитель определяется из уравнения (124):
                                           E 1
                       ln A = ln k +           .          (125)
                                           R T
     Скорость реакции r определяют при нескольких температурах,
и если известен кинетический закон реакции при одной температуре
(например, r = c1n c2n c3n ), то вычисляют константу скорости реакции при
                  1     2   3




разных температурах:
                                   r
                        k=                   .            (126)
                                c c 2n2 c3n3
                                 n1
                                 1

Изменением     концентрации     исходных     веществ,    обусловленным
изменением температуры, обычно пренебрегают.
     Можно рассчитать энергию активации и предэкспоненциальный
множитель также аналитически. Для этого напишем уравнение (124) для
температур T1 и T2 и вычтем первое уравнение из второго:
                        k2 E 1 1
                   ln     = ( − ).                         (127)
                        k1 R T1 T2
Отсюда
                                  R(T2T1 ) k 2
                            E=            ln .           (128)
                                  T2 − T1   k1
     Предэкспоненциальный множитель A рассчитываем по формуле

Страницы