محاسبه کنید که ضریب دمایی واکنش چگونه تغییر خواهد کرد. وابستگی سرعت واکنش به دما

سرعت واکنش های شیمیایی با افزایش دما افزایش می یابد. افزایش سرعت واکنش با دما را می توان با استفاده از قانون van't Hoff تخمین زد. طبق قانون، افزایش دما به میزان 10 درجه، ثابت سرعت واکنش را 2-4 برابر افزایش می دهد:

این قانون در دماهای بالا، زمانی که ثابت سرعت به سختی با دما تغییر می کند، برآورده نمی شود.

قانون Van't Hoff به شما اجازه می دهد تا به سرعت تاریخ انقضای دارو را تعیین کنید. افزایش دما باعث افزایش سرعت تجزیه دارو می شود. این امر زمان تعیین تاریخ انقضای دارو را کوتاه می کند.

این روش شامل این واقعیت است که دارو در دمای بالا T برای مدت زمان معین tT نگهداری می شود، مقدار داروی تجزیه شده m پیدا می شود و مجدداً تا دمای ذخیره سازی استاندارد 298K محاسبه می شود. با در نظر گرفتن فرآیند تجزیه دارو به عنوان یک واکنش مرتبه اول، سرعت در دمای انتخابی T و T = 298K بیان می شود:

با در نظر گرفتن یکسان بودن جرم داروی تجزیه شده برای شرایط ذخیره سازی استاندارد و واقعی، سرعت تجزیه را می توان با معادلات زیر بیان کرد:

با فرض T=298+10n، که در آن n = 1،2،3…

بیان نهایی برای ماندگاری دارو در شرایط استاندارد 298K را دریافت کنید:

تئوری برخوردهای فعال انرژی فعال سازی. معادله آرنیوس رابطه بین سرعت واکنش و انرژی فعال سازی.

تئوری برخوردهای فعال توسط S. Arrhenius در سال 1889 فرموله شد. این نظریه مبتنی بر این ایده است که برای وقوع یک واکنش شیمیایی، برخورد بین مولکول‌های مواد اولیه ضروری است و تعداد برخوردها با شدت حرکت حرارتی مولکول‌ها تعیین می‌شود. وابسته به دما اما هر برخورد مولکول ها منجر به تبدیل شیمیایی نمی شود: فقط برخورد فعال منجر به آن می شود.

برخوردهای فعال، برخوردهایی هستند که مثلاً بین مولکول های A و B با مقدار زیادی انرژی رخ می دهد. حداقل مقدار انرژی که مولکول های مواد اولیه باید داشته باشند تا برخورد آنها فعال باشد، سد انرژی واکنش نامیده می شود.

انرژی فعال سازی انرژی اضافی است که می تواند به یک مول از یک ماده ارتباط برقرار یا منتقل شود.

انرژی فعال‌سازی به‌طور قابل‌توجهی بر مقدار ثابت سرعت واکنش و وابستگی آن به دما تأثیر می‌گذارد: هرچه Ea بزرگ‌تر باشد، ثابت سرعت کمتر است و تغییر دما بیشتر بر آن تأثیر می‌گذارد.

ثابت سرعت واکنش با یک رابطه پیچیده که توسط معادله آرنیوس توصیف شده است به انرژی فعال سازی مرتبط است:

k=Ae–Ea/RT، که در آن A عامل پیش نمایی است. Ea انرژی فعال سازی است، R ثابت گاز جهانی برابر با 8.31 j/mol است. T دمای مطلق است.

e پایه لگاریتم های طبیعی است.

با این حال، ثابت‌های سرعت واکنش مشاهده‌شده معمولاً بسیار کوچک‌تر از آن‌هایی هستند که با استفاده از معادله آرنیوس محاسبه می‌شوند. بنابراین، معادله ثابت سرعت واکنش به صورت زیر اصلاح می شود:

(منهای قبل از کسر کامل)

ضریب باعث می شود که وابستگی دمای ثابت سرعت با معادله آرنیوس متفاوت باشد. از آنجایی که انرژی فعال سازی آرنیوس به عنوان مماس شیب وابستگی لگاریتمی سرعت واکنش به دمای متقابل محاسبه می شود، پس همین کار را با معادله انجام دهید. ، ما گرفتیم:

ویژگی های واکنش های ناهمگن سرعت واکنش های ناهمگن و عوامل تعیین کننده آن. مناطق جنبشی و انتشار فرآیندهای ناهمگن. نمونه هایی از واکنش های ناهمگن مورد علاقه داروسازی.

واکنش‌های ناهمگن، شیمی. واکنش های شامل مواد در تجزیه. فازها و با هم یک سیستم ناهمگن را تشکیل می دهند. واکنش های ناهمگن معمولی: حرارتی. تجزیه نمک ها برای تشکیل محصولات گازی و جامد (مانند CaCO3 -> CaO + CO2)، کاهش اکسیدهای فلزی با هیدروژن یا کربن (به عنوان مثال، PbO + C -> Pb + CO)، انحلال فلزات در اسیدها (مانند روی + + H2SO4 -> ZnSO4 + H2)، برهمکنش. معرف های جامد (A12O3 + NiO -> NiAl2O4). در یک کلاس خاص، واکنش‌های کاتالیزوری ناهمگن روی سطح کاتالیزور متمایز می‌شوند. در این حالت، واکنش دهنده ها و محصولات ممکن است در فازهای مختلف نباشند. جهت، در واکنش N2 + + 3H2 -> 2NH3 که روی سطح یک کاتالیزور آهن رخ می دهد، واکنش دهنده ها و محصول واکنش در فاز گاز هستند و یک سیستم همگن را تشکیل می دهند.

ویژگی های واکنش های ناهمگن به دلیل مشارکت فازهای متراکم در آنها است. این امر مخلوط کردن و انتقال واکنش دهنده ها و محصولات را دشوار می کند. فعال سازی مولکول های معرف در سطح مشترک امکان پذیر است. سینتیک هر واکنش ناهمگن به عنوان سرعت خود ماده شیمیایی تعریف می شود. تبدیل ها و فرآیندهای انتقال (نشر) لازم برای پر کردن مصرف واکنش دهنده ها و حذف محصولات واکنش از منطقه واکنش. در غیاب موانع انتشار، سرعت یک واکنش ناهمگن با اندازه منطقه واکنش متناسب است. این نام سرعت واکنش ویژه محاسبه شده در واحد سطح (یا حجم) واکنش است. مناطق، در زمان تغییر نمی کند. برای واکنش های ساده (تک مرحله ای)، می تواند باشد بر اساس توده های فعال قانون تعیین می شود. اگر انتشار مواد کندتر از مواد شیمیایی پیش رود، این قانون رعایت نمی شود. ناحیه؛ در این مورد، سرعت مشاهده شده از واکنش ناهمگن با معادلات سینتیک انتشار توصیف می شود.

سرعت یک واکنش ناهمگن مقدار ماده ای است که وارد واکنش می شود یا در طی یک واکنش در واحد زمان در واحد سطح سطح فاز تشکیل می شود.

عوامل موثر بر سرعت واکنش شیمیایی:

ماهیت واکنش دهنده ها

غلظت معرف ها،

درجه حرارت،

وجود کاتالیزور

Vheterog = Δp(S Δt)، که در آن Vheterog سرعت واکنش در یک سیستم ناهمگن است. n تعداد مول های هر یک از مواد حاصل از واکنش است. V حجم سیستم است. t - زمان؛ S مساحت سطح فازی است که واکنش روی آن انجام می شود. Δ - علامت افزایش (Δp = p2 - p1؛ Δt = t2 - t1).

مسئله 336.
در دمای 150 درجه سانتیگراد، مقداری واکنش در 16 دقیقه کامل می شود. با گرفتن ضریب دمایی سرعت واکنش برابر با 2.5، محاسبه کنید که اگر این واکنش انجام شود چقدر طول می کشد: الف) در 20 0 درجه سانتیگراد؛ ب) در 80 درجه سانتیگراد.
راه حل:
طبق قانون وانت هاف، وابستگی سرعت به دما با معادله بیان می شود:

v t و k t - سرعت و سرعت ثابت واکنش در دمای t ° C. v (t + 10) و k (t + 10) مقادیر یکسان در دما (t + 10 0 C) هستند. - ضریب دمایی سرعت واکنش که مقدار آن برای اکثر واکنش ها در محدوده 2 تا 4 قرار دارد.

الف) با توجه به اینکه سرعت یک واکنش شیمیایی در یک دمای معین با طول مدت آن نسبت معکوس دارد، داده های داده شده در شرایط مسئله را با فرمولی جایگزین می کنیم که به طور کمی قانون van't Hoff را بیان می کند. :

ب) از آنجایی که این واکنش با کاهش دما ادامه می‌یابد، بنابراین در دمای معین، سرعت این واکنش مستقیماً با طول دوره آن متناسب است، داده‌های داده‌شده در شرایط مسئله را با فرمولی جایگزین می‌کنیم که به طور کمی بیانگر قانون van't Hoff، دریافت می کنیم:

پاسخ: الف) در 200 0 С t2 = 9.8 ثانیه؛ ب) در 80 0 С t3 = 162 ساعت 1 دقیقه و 16 ثانیه.

مسئله 337.
آیا مقدار ثابت سرعت واکنش تغییر می کند: الف) هنگام جایگزینی یک کاتالیزور با دیگری. ب) هنگامی که غلظت واکنش دهنده ها تغییر می کند؟
راه حل:
ثابت سرعت واکنش مقداری است که به ماهیت واکنش دهنده ها، دما و حضور کاتالیزورها بستگی دارد و به غلظت واکنش دهنده ها بستگی ندارد. در صورتی که غلظت واکنش دهنده ها برابر با واحد (1 mol/l) باشد، می تواند برابر با سرعت واکنش باشد.

الف) هنگامی که یک کاتالیزور با دیگری جایگزین می شود، سرعت یک واکنش شیمیایی معین تغییر می کند یا افزایش می یابد. اگر از یک کاتالیزور استفاده شود، سرعت یک واکنش شیمیایی افزایش می یابد، سپس، بر این اساس، مقدار ثابت سرعت واکنش نیز افزایش می یابد. هنگامی که یک کاتالیزور با دیگری جایگزین می شود، تغییر در مقدار ثابت سرعت واکنش نیز رخ می دهد که باعث افزایش یا کاهش سرعت این واکنش نسبت به کاتالیزور اصلی می شود.

ب) هنگامی که غلظت واکنش دهنده ها تغییر می کند، مقادیر سرعت واکنش تغییر می کند و مقدار ثابت سرعت واکنش تغییر نمی کند.

مسئله 338.
آیا اثر حرارتی یک واکنش به انرژی فعال شدن آن بستگی دارد؟ پاسخ را توجیه کنید.
راه حل:
اثر حرارتی واکنش فقط به حالت اولیه و نهایی سیستم بستگی دارد و به مراحل میانی فرآیند بستگی ندارد. انرژی فعال سازی انرژی اضافی است که مولکول های مواد باید داشته باشند تا برخورد آنها منجر به تشکیل یک ماده جدید شود. انرژی فعال سازی را می توان با افزایش یا کاهش دما به ترتیب کاهش یا افزایش آن تغییر داد. کاتالیزورها انرژی فعال سازی را کاهش می دهند، در حالی که مهارکننده ها آن را کاهش می دهند.

بنابراین، تغییر در انرژی فعال‌سازی منجر به تغییر در سرعت واکنش می‌شود، اما به تغییر در گرمای واکنش منجر نمی‌شود. اثر حرارتی یک واکنش یک مقدار ثابت است و به تغییر در انرژی فعال سازی برای یک واکنش معین بستگی ندارد. برای مثال، واکنش تشکیل آمونیاک از نیتروژن و هیدروژن به صورت زیر است:

این واکنش گرمازا است، > 0). واکنش با کاهش تعداد مول های ذرات واکنش دهنده و تعداد مول های مواد گازی ادامه می یابد، که سیستم را از حالت پایدارتر به حالت پایدارتر می رساند، آنتروپی کاهش می یابد.< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

مسئله 339.
برای کدام واکنش، مستقیم یا معکوس، اگر واکنش مستقیم با آزاد شدن گرما ادامه یابد، انرژی فعال سازی بیشتر است؟
راه حل:
تفاوت بین انرژی های فعال سازی واکنش های مستقیم و معکوس برابر با اثر حرارتی است: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . این واکنش با آزاد شدن گرما ادامه می یابد، یعنی. گرمازا است،< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (مثلا)< Е а(обр.) .

پاسخ: E a (مثلا)< Е а(обр.) .

مسئله 340.
اگر انرژی فعال سازی آن 4 کیلوژول بر مول کاهش یابد، سرعت واکنشی که در 298 کلوین ادامه می یابد، چند برابر افزایش می یابد؟
راه حل:
اجازه دهید کاهش انرژی فعال سازی را با Ea و ثابت های سرعت واکنش قبل و بعد از کاهش انرژی فعال سازی را به ترتیب با k و k نشان دهیم. با استفاده از معادله آرنیوس، به دست می آوریم:

E a انرژی فعال‌سازی است، k و k" ثابت‌های سرعت واکنش، T دما در K (298) است.
با جایگزینی داده های مسئله در آخرین معادله و بیان انرژی فعال سازی بر حسب ژول، افزایش سرعت واکنش را محاسبه می کنیم:

پاسخ: 5 بار.

پاسخ: الف) در 200 0 С t2 = 9.8 ثانیه؛ ب) در 80 0 С t3 = 162 ساعت 1 دقیقه و 16 ثانیه.

پاسخ: E a (مثلا)< Е а(обр.) .

پاسخ: 5 بار.

با افزایش دما، سرعت یک فرآیند شیمیایی معمولا افزایش می یابد. در سال 1879، دانشمند هلندی J. Van't Hoff یک قانون تجربی را تدوین کرد: با افزایش دما به میزان 10 کلوین، سرعت اکثر واکنش های شیمیایی 2-4 برابر افزایش می یابد.

نماد ریاضی قانون آی. وانت هاف:

γ 10 \u003d (k t + 10) / k t، که در آن k t ثابت سرعت واکنش در دمای T است. k t+10 - سرعت واکنش ثابت در دمای T+10. γ 10 - ضریب دمایی Van't Hoff. مقدار آن از 2 تا 4 متغیر است. برای فرآیندهای بیوشیمیایی، γ 10 از 7 تا 10 متغیر است.

تمام فرآیندهای بیولوژیکی در یک محدوده دمایی معین انجام می شوند: 45-50 درجه سانتیگراد. دمای مطلوب 36-40 درجه سانتیگراد است. در بدن جانوران خونگرم این دما به دلیل تنظیم حرارتی بیوسیستم مربوطه ثابت می ماند. هنگام مطالعه بیوسیستم ها، از ضرایب دما γ2، γ3، γ5 استفاده می شود. برای مقایسه، آنها به γ 10 آورده می شوند.

وابستگی سرعت واکنش به دما، مطابق با قانون وانت هاف، می تواند با معادله نشان داده شود:

V 2 /V 1 \u003d γ ((T 2 -T 1) / 10)

انرژی فعال سازی.افزایش قابل توجه سرعت واکنش با افزایش دما را نمی توان تنها با افزایش تعداد برخورد بین ذرات مواد واکنش دهنده توضیح داد، زیرا مطابق با نظریه جنبشی گازها، تعداد برخوردها با افزایش دما کمی افزایش می یابد. افزایش سرعت واکنش با افزایش دما با این واقعیت توضیح داده می شود که یک واکنش شیمیایی با هیچ برخوردی از ذرات مواد واکنش دهنده رخ نمی دهد، بلکه تنها با برخورد ذرات فعالی که انرژی اضافی لازم را در لحظه برخورد دارند، رخ می دهد.

انرژی لازم برای تبدیل ذرات غیر فعال به ذرات فعال نامیده می شود انرژی فعال سازی (Ea). انرژی فعال سازی - مازاد، در مقایسه با مقدار متوسط، انرژی مورد نیاز برای ورود مواد واکنش دهنده به یک واکنش در هنگام برخورد آنها. انرژی فعال سازی بر حسب کیلوژول بر مول (kJ/mol) اندازه گیری می شود. معمولا E از 40 تا 200 کیلوژول بر مول است.

نمودار انرژی واکنش های گرمازا و گرماگیر در شکل 1 نشان داده شده است. 2.3. برای هر فرآیند شیمیایی، می توان حالت های اولیه، میانی و نهایی را تشخیص داد. در بالای سد انرژی، واکنش دهنده ها در یک حالت میانی به نام کمپلکس فعال شده یا حالت گذار هستند. تفاوت بین انرژی کمپلکس فعال شده و انرژی اولیه معرف ها Ea است و تفاوت بین انرژی محصولات واکنش و مواد اولیه (معرف ها) ΔН، گرمای واکنش است. انرژی فعال سازی، برخلاف ΔH، همیشه یک مقدار مثبت است. برای یک واکنش گرمازا (شکل 2.3، a)، محصولات در سطح انرژی پایین تری نسبت به واکنش دهنده ها قرار دارند (Ea)< ΔН).

برنج. 2.3. نمودار انرژی واکنش ها: A - گرمازا B - گرماگیر

A B

Ea عامل اصلی تعیین کننده سرعت واکنش است: اگر Ea> 120 کیلوژول بر مول (سد انرژی بالاتر، ذرات فعال کمتر در سیستم) باشد، واکنش کند است. و بالعکس، اگر Ea< 40 кДж/моль, реакция осуществляется с большой скоростью.

برای واکنش‌هایی که شامل مولکول‌های زیستی پیچیده هستند، باید این واقعیت را در نظر گرفت که در یک کمپلکس فعال شده که در هنگام برخورد ذرات تشکیل می‌شود، مولکول‌ها باید در فضا به روشی خاص جهت‌گیری شوند، زیرا فقط ناحیه واکنش مولکول تحت تغییر شکل قرار می‌گیرد. نسبت به اندازه اش کوچک است.

اگر ثابت های سرعت k 1 و k 2 در دماهای T 1 و T 2 شناخته شوند، مقدار Ea را می توان محاسبه کرد.

در فرآیندهای بیوشیمیایی، انرژی فعال سازی 2-3 برابر کمتر از غیر آلی است. در همان زمان، Ea از واکنش های شامل مواد خارجی، xenobiotics، به طور قابل توجهی بیش از Ea از فرآیندهای بیوشیمیایی معمولی است. این واقعیت محافظت زیستی طبیعی سیستم از تأثیر مواد خارجی است، یعنی. واکنش‌های طبیعی برای بدن در شرایط مساعد با Ea کم رخ می‌دهد و برای واکنش‌های خارجی، Ea زیاد است. این یک مانع ژنی است که یکی از ویژگی های اصلی روند فرآیندهای بیوشیمیایی را مشخص می کند.

از ملاحظات کیفی، واضح است که سرعت واکنش ها باید با افزایش دما افزایش یابد، زیرا در این حالت انرژی ذرات در حال برخورد افزایش می‌یابد و احتمال اینکه دگرگونی شیمیایی در حین برخورد رخ دهد افزایش می‌یابد. برای توصیف کمی اثرات دما در سینتیک شیمیایی، از دو رابطه اساسی استفاده می‌شود - قانون وانت هاف و معادله آرنیوس.

قانون وانت هافدر این واقعیت نهفته است که هنگامی که 10 درجه سانتیگراد گرم می شود، سرعت اکثر واکنش های شیمیایی 2-4 برابر افزایش می یابد. از نظر ریاضی، این بدان معنی است که سرعت واکنش به دما به روش قانون توان بستگی دارد:

, (4.1)

ضریب دمای سرعت (24 =) کجاست. قانون Van't Hoff بسیار خشن است و فقط در محدوده دمایی بسیار محدود قابل اجرا است.

بسیار دقیق تر است معادله آرنیوستوصیف وابستگی دمای ثابت سرعت:

, (4.2)

جایی که آر- ثابت گاز جهانی؛ آ- عامل پیش نمایی، که به دما بستگی ندارد، بلکه تنها با نوع واکنش تعیین می شود. E A - انرژی فعال سازی، که می تواند به عنوان انرژی آستانه مشخص شود: به طور کلی، اگر انرژی ذرات در حال برخورد کمتر از E A، در صورت تجاوز انرژی در هنگام برخورد واکنشی رخ نخواهد داد E A، واکنش رخ خواهد داد. انرژی فعال سازی به دما بستگی ندارد.

وابستگی گرافیکی ک(تی) به شرح زیر است:

در دماهای پایین، واکنش های شیمیایی تقریباً رخ نمی دهد: ک(تی) 0. در دماهای بسیار بالا، ثابت سرعت به مقدار حدی تمایل دارد: ک(تی)آ. این مربوط به این واقعیت است که همه مولکول ها از نظر شیمیایی فعال هستند و هر برخورد منجر به واکنش می شود.

انرژی فعال سازی را می توان با اندازه گیری ثابت سرعت در دو دما تعیین کرد. معادله (4.2) نشان می دهد:

. (4.3)

به طور دقیق تر، انرژی فعال سازی از مقادیر ثابت سرعت در چندین دما تعیین می شود. برای این کار معادله آرنیوس (4.2) به صورت لگاریتمی نوشته می شود

و داده های تجربی را با مختصات ln بنویسید ک - 1/تی. مماس شیب خط مستقیم حاصل برابر است با - E A / آر.

برای برخی از واکنش ها، عامل پیش نمایی فقط اندکی به دما بستگی دارد. در این مورد، به اصطلاح انرژی فعال سازی تجربی:

. (4.4)

اگر ضریب پیش نمایی ثابت باشد، انرژی فعال سازی تجربی برابر با انرژی فعال سازی آرنیوس است: E op = E A.

مثال 4-1. با استفاده از معادله آرنیوس، تخمین بزنید که قانون van't Hoff در چه دماها و انرژی های فعال سازی معتبر است.

راه حل. اجازه دهید قانون van't Hoff (4.1) را به عنوان یک وابستگی به قانون قدرت ثابت نرخ نمایش دهیم:

جایی که ب- یک مقدار ثابت اجازه دهید این عبارت را با معادله آرنیوس (4.2) مقایسه کنیم و مقدار ~ را در نظر بگیریم ه = 2.718:

بیایید لگاریتم طبیعی هر دو بخش این برابری تقریبی را در نظر بگیریم:

با تمایز رابطه به دست آمده با توجه به دما، رابطه مطلوب بین انرژی فعال سازی و دما را پیدا می کنیم:

اگر انرژی و دمای فعال سازی تقریباً این رابطه را برآورده کنند، می توان از قانون van't Hoff برای تخمین تأثیر دما بر سرعت واکنش استفاده کرد.

مثال 4-2. واکنش مرتبه اول در دمای 70 درجه سانتیگراد 40 درصد در 60 دقیقه کامل می شود. اگر انرژی فعال سازی 60 کیلوژول بر مول باشد واکنش در 120 دقیقه در چه دمایی 80 درصد کامل می شود؟

راه حل. برای یک واکنش مرتبه اول، ثابت سرعت بر حسب درجه تبدیل به صورت زیر بیان می شود:

جایی که a = ایکس/آ- درجه دگرگونی این معادله را با در نظر گرفتن معادله آرنیوس در دو دما می نویسیم:

جایی که E A= 60 کیلوژول بر مول، تی 1 = 343 هزار، تی 1 = 60 دقیقه، 1 = 0.4، تی 2 = 120 دقیقه، a 2 = 0.8. یک معادله را بر دیگری تقسیم کنید و لگاریتم را بگیرید:

با جایگزینی مقادیر بالا به این عبارت، متوجه می شویم تی 2 \u003d 333 K \u003d 60 o C.

مثال 4-3. سرعت هیدرولیز باکتریایی ماهیچه های ماهی هنگام انتقال از دمای 1/1- درجه سانتی گراد به دمای 2/2+ درجه سانتی گراد دو برابر می شود. انرژی فعال شدن این واکنش را تخمین بزنید.

راه حل. افزایش سرعت هیدرولیز 2 برابر به دلیل افزایش ثابت سرعت است: ک 2 = 2کیکی . انرژی فعال سازی در رابطه با ثابت های سرعت در دو دما را می توان از رابطه (4.3) با تی 1 = تی 1 + 273.15 = 272.05 هزار تی 2 = تی 2 + 273.15 = 275.35 K:

130800 J/mol = 130.8 kJ/mol.

4-1. با استفاده از قانون van't Hoff محاسبه کنید که واکنش در چه دمایی بعد از 15 دقیقه تمام می شود، اگر در دمای 20 درجه سانتیگراد 2 ساعت طول بکشد. ضریب دمایی سرعت 3 است. (پاسخ)

4-2. نیمه عمر یک ماده در 323 کلوین 100 دقیقه و در دمای 353 کلوین 15 دقیقه است. ضریب دمایی سرعت را تعیین کنید (پاسخ)

4-3. انرژی فعال سازی چقدر باید باشد تا سرعت واکنش 3 برابر با افزایش دما 10 0 C افزایش یابد الف) در 300 K؛ ب) در 1000 K؟ (پاسخ)

4-4. واکنش مرتبه اول دارای انرژی فعال سازی 25 کیلو کالری بر مول و ضریب پیش نمایی 5 است. 10 13 ثانیه -1. نیمه عمر این واکنش در چه دمایی خواهد بود: الف) 1 دقیقه. ب) 30 روز؟ (پاسخ)

4-5. در کدام یک از دو حالت ثابت سرعت واکنش بارها افزایش می یابد: وقتی از 0 درجه سانتیگراد به 10 درجه سانتیگراد گرم می شود یا وقتی از 10 درجه سانتیگراد به 20 درجه سانتیگراد گرم می شود؟ پاسخ خود را با استفاده از معادله آرنیوس توجیه کنید (پاسخ)

4-6. انرژی فعال شدن یک واکنش 1.5 برابر بیشتر از انرژی فعال شدن یک واکنش دیگر است. وقتی گرم می شود از تی 1 به تی 2 ثابت سرعت واکنش دوم افزایش یافت آیک بار. ثابت سرعت اولین واکنش با گرم شدن از چند بار افزایش یافت تی 1 به تی 2؟ (پاسخ)

4-7. ثابت سرعت یک واکنش پیچیده برحسب ثابت سرعت مراحل ابتدایی به صورت زیر بیان می شود:

انرژی فعال سازی و ضریب پیش نمایی واکنش مختلط را بر حسب کمیت های مربوط به مراحل ابتدایی بیان کنید.(پاسخ)

4-8. در واکنش برگشت ناپذیر مرتبه 1 در 20 دقیقه در دمای 125 درجه سانتیگراد، درجه تبدیل ماده اولیه 60٪ بود و در 145 درجه سانتیگراد همان درجه تبدیل در 5.5 دقیقه به دست آمد. ثابت سرعت و انرژی فعال سازی این واکنش را بیابید.(پاسخ)

4-9. واکنش درجه 1 در دمای 25 درجه سانتیگراد 30٪ در 30 دقیقه تکمیل می شود. اگر انرژی فعال سازی 30 کیلوژول بر مول باشد، واکنش در چه دمایی 60٪ در 40 دقیقه کامل می شود؟ (پاسخ)

4-10. واکنش درجه 1 در دمای 25 درجه سانتیگراد 70٪ در 15 دقیقه تکمیل می شود. اگر انرژی فعال سازی 50 کیلوژول بر مول باشد، واکنش در 15 دقیقه در چه دمایی 50٪ کامل می شود؟ (پاسخ)

4-11. ثابت سرعت واکنش مرتبه اول 02/4 است. 10 -4 s -1 در 393 K و 1.98. 10 -3 s -1 در 413 K. ضریب پیش نمایی این واکنش را محاسبه کنید (پاسخ)

4-12. برای واکنش H 2 + I 2 2HI، ثابت سرعت در دمای 683 K 0.0659 L / (mol. min) و در دمای 716 K - 0.375 L / (mol. min) است. انرژی فعال شدن این واکنش و ثابت سرعت را در دمای 700 کلوین بیابید (پاسخ)

4-13. برای واکنش 2N 2 O 2N 2 + O 2، ثابت سرعت در دمای 986 K 6.72 لیتر / (mol. min) و در دمای 1165 K - 977.0 L / (mol. min) است. انرژی فعال سازی این واکنش و ثابت سرعت را در دمای 1053.0 کلوین بیابید (پاسخ)

4-14. یون تری کلرواستات در حلال های یونیزه کننده حاوی H + بر اساس معادله تجزیه می شود.

H + + CCl 3 COO - CO 2 + CHCl 3

مرحله تعیین کننده سرعت، برش تک مولکولی پیوند C-C در یون تری کلرواستات است. واکنش در مرتبه اول انجام می شود و ثابت های سرعت دارای مقادیر زیر هستند: ک= 3.11. 10 -4 s -1 در 90 درجه سانتیگراد، ک= 7.62. 10 -5 s -1 در 80 درجه سانتیگراد. الف) انرژی فعالسازی، ب) ثابت سرعت در دمای 60 درجه سانتیگراد را محاسبه کنید. (پاسخ)

4-15. برای واکنش CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH * CH 3 COONa + C 2 H 5 OH، ثابت سرعت در دمای 282.6 K 2.307 L / (mol. min) و در دمای 318.1 K - 21.65 است. l / (مول. دقیقه). انرژی فعال سازی این واکنش و ثابت سرعت را در دمای 343 کلوین بیابید (پاسخ)

4-16. برای واکنش C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6، ثابت سرعت در دمای 298.2 K 0.765 L / (mol.min) و در دمای 328.2 K - 35.5 لیتر / (مول دقیقه). انرژی فعال سازی این واکنش و ثابت سرعت را در دمای 2/313 کلوین بیابید (پاسخ)

4-17. این ماده در دو مسیر موازی با ثابت سرعت تجزیه می شود ک 1 و ک 2. چه تفاوتی بین انرژی های فعال سازی این دو واکنش وجود دارد، اگر در دمای 10 درجه سانتیگراد ک 1 /ک 2 = 10 و در 40 درجه سانتیگراد ک 1 /ک 2 = 0.1؟ (پاسخ)

4-18. در دو واکنش با ترتیب یکسان، تفاوت در انرژی های فعال سازی است E 2 - E 1 = 40 کیلوژول بر مول. در دمای 293 کلوین، نسبت ثابت های سرعت برابر است ک 1 /ک 2 \u003d 2. ثابت های سرعت در چه دمایی برابر می شوند؟ (پاسخ)

4-19. تجزیه استون دی کربوکسیلیک اسید در محلول آبی یک واکنش مرتبه اول است. ثابت سرعت این واکنش در دماهای مختلف اندازه گیری شد:

انرژی فعال سازی و ضریب پیش نمایی را محاسبه کنید. نیمه عمر در دمای 25 درجه سانتی گراد چقدر است؟

دسته بندی ها

مقالات محبوب

	ده نشانه عشق مرد به زن - رفتار عاشق
	چهار مرحله زندگی و مرگ در آیورودا
	عاشقانه ترین و دوست داشتنی ترین نشانه های زودیاک
	چگونه بفهمیم که یک زن شما را دوست ندارد (نشانگر این است که وقت آن رسیده است که به دنبال یک مورد جدید بگردید)؟
	«صدای سفید» و مذاکره با دنیای مردگان

2022 "kingad.ru" - بررسی سونوگرافی اندام های انسان