Руководство к практическим занятиям по общей химии. Смолова Л.М. - 99 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

99
где А − предэкспоненциальный множитель, не зависящий от Т, Е
а
−
энергия активации химической реакции (кДж/моль), R
− универсальная
газовая постоянная; k – константа скорости.
Не все столкновения молекул ведут к их взаимодействию. Чтобы
произошла реакция, сталкивающиеся молекулы должны обладать энер-
гией, превышающей среднее значение энергии всех молекул. Такие мо-
лекулы называют активными. Энергию, необходимую для активирова-
ния молекул, называют
энергией активацией данной реакции.
При наличии экспериментальных данных для двух температур k
o
и
Е
а
легко теоретически найти:
1
2
12
21
a
k
k
ln
TT
TRT
E ⋅
−
⋅
=
(6.8)
Скорость химической реакции в значительной мере зависит от энер-
гии активации. Для подавляющего большинства реакций она лежит в
пределах от 50 до 250 кДж/моль. Реакции, для которых Е
а
> 150
кДж/моль, при комнатной температуре практически не протекают.
Пример 4. Константа скорости реакции первого порядка 2О
3
= 3О
2
при 0
°С равна 1,4·10
2
, а при 27 °С 1,38·10
3
с
–1
. Найти скорость реакции при 0 °С и концен-
трации озона 0,1 моль/л и температурный коэффициент скорости реакции.
Решение. По условию реакция имеет первый порядок, поэтому кинетическое
уравнение имеет вид:
V = k[О
3
]
1
= 1,41·10
2
0,1 = 14,1 с
−1
.
Температурный коэффициент находим из выражения 6.6:
;
104,1
1038,1
k
k
7,2
2
3
10
T
1
2
γ=
⋅
⋅
=γ=
Δ
7,2
86,9=γ = 2,3.
Пример 5. Определить энергию активации реакции и ее температурный коэф-
фициент, если при 398 и 600
0
C константы скорости равны, соответственно,
2,11⋅10
−4
и 6,25⋅10
−1
.
Решение. Е
а
по двум значениям может быть рассчитана по формуле 6.8:
=
⋅
⋅
⋅⋅
−
⋅
=
−
−
4
1
а
1011,2
1025,6
ln31,8
671873
873671
E
192б33 Дж/моль = 192,63 кДж.
Температурный коэффициент находим из выражения (6.6), т.к. V ∝ k:
;
1011,2
1025,6
k
k
2,20
4
1
10
T
1
2
γ=
⋅
⋅
=γ=
−
−
Δ
2,20
2
1062,29 ⋅=γ = 1,48.

Страницы