2015-01-13
4822
Зависимость скорости химической реакции от температуры описывается уравнением Вант-Гоффа.
= 
или = 
где – скорость реакции при температуре 
;
– скорость реакции при температуре 
;
– температурный коэффициент скорость реакции, равный обычно 2-4. Показывает, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 10 
.
При увеличении температуры на каждые 10 скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза. Точнее зависимость скорости реакции от температуры выражается уравнением Аррениуса:
К = С 
,
где k – константа скорости реакции;
С – постоянная;
– энергия активации;
R – универсальная газовая постоянная;
Т – абсолютная температура.
Уравнение Аррениуса для двух температур 
может быть записано после преобразований в удобной для вычислений логарифмической форме:
= 4,58lg(
) 
(кал 
)
где 
и 
– константа скорости химических реакций при температурах .
Пример 1. Определение изменения скорости реакции при изменении температуры.
Вычислить, во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры с 20 до 40 . Температурный коэффициент скорости реакции равен 3.
|
|
|
Решение. 
= 
= 
= 9
При повышении температуры с 20 до 40 С скорость реакции возрастет в 9 раз.
Пример 2. Вычисление времени протекания реакции при изменении температуры.
При 353 К реакция заканчивается за 20 с. Сколько времени длится реакция при 293 К, если температурный коэффициент реакции 2,5?
Решение. Между скоростью протекания химических реакций и их продолжительностью существует обратно пропорциональная зависимость
, откуда 
= 
= 
= 20 
;
lg = lg20 + 6lg2,5 = 1,3010 + 6 0,3979 = 3,6884;
= 4879 с = 1ч 21мин 19с.
При температуре 293 К эта реакция заканчивается за 1ч 21мин 19с.
Пример 3. Вычисление энергии активации.
Константа скорости некоторой реакции при 20 равна 2 
, а при 40 3,6 
. Вычислить энергию активации.
Решение. Выразим температуру в абсолютной шкале и подставим исходные данные в формулу.
Е = 4,58lg 
= 26380 кал.
