АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Зависимость скорости реакции от температуры

Читайте также:
  1. N-декомпозируемые отношения. Пример декомпозиции. Зависимость проекции/соединения.
  2. T.5 Определение нормальной скорости распространения пламени и термодинамических параметров
  3. T.5. Определение нормальной скорости распространения пламени и термодинамических параметров.
  4. Быстроту изменения направления скорости
  5. В сыворотке крови при постановке иммуноферментной реакции был выявлен HBs-антиген. При каком заболевании выявляют этот антиген?
  6. В) зависимость между объемом реализации товара и соответствующими периодами времени, отраженная в двухмерной системе координат.
  7. В) Материалы с обратной зависимостью электросопротивления от температуры.
  8. Вектор a - ускорение материальной точки - характеризует быстроту изменения ее скорости v как по модулю, так и по направлению.
  9. Вероятность попадания и ее зависимость от различных причин
  10. Вес тела, сила реакции опоры, сила натяжения нити
  11. Влияние скорости течения, диаметра труб и концентрации твердой фазы на вязкость и коэффициент трения структурированных жидкостей
  12. Влияние температуры на вязкость промывочных жидкостей.

 

С повышением температуры скорость реакции резко увеличивается. Зависимость скорости реакции от температуры приближенно описы­вается эмпирическим правилом Вант-Гоффа:

при повышении температуры на каждые 10 скорость реак­ции увеличивается в 2-4 раза.

Величина, которая показывает, во сколько раз возрастает ско­рость реакции при повышении температуры на 10°, называется темпе­ратурным коэффициентом скорости реакции γ.

 

. (4)

Поскольку при концентрациях реагирующих веществ I моль/л ско­рость химической реакции численно равна константе скорости k, то

 

. (5)

Определив γ, можно приближенно рассчитать скорость (константу
скорости) реакции при любой температуре:

 

(6) или (7)

Правило Вант-Гоффа применяется для ориентировочных расчётов. Более точно зависимость скорости (константы скорости) реакции от температуры описывается уравнением Аррениуса:

, (8)

где Еа – энергия активации реакции; R – универсальная газовая постоянная, R=8,314 Дж/моль∙К; Т – температура, К; A –предэкспоненциальный множи­тель (коэффициент Аррениуса).

Энергия активации – это минимальная энергия взаимодействующих частиц, уровень которой достаточен для того, чтобы все частицы вступили в химическую реакцию. Энергия активации реакции характеризует энергетический барьер, преодоление которого реагирующими частицами приводит к образованию конечных веществ. Энергия активации процесса зависит только от природы реагирующих веществ. Значения энергии активации для химических реакций могут составлять от 40 до 200 кДж/моль.

Предэкспоненциальный множитель А равен произведению стерического фактора Р на общее число соударений молекул Z реагирующих веществ в единице объема за единицу времени.

 

А = Р · Z

Стерический фактор учитывает число благоприятных способов ориентации молекул по от­ношению к общему числу способов их возможной взаимной ориентации. Значения Р обычно лежат в пределах от 10-9 до 1.

Из уравнения (8) следует, что при Еа=0 k=A. Предэкспоненциальный множитель можно рассматривать как зкстраполяционное значение константы скорости реакции, когда все молекулы реакционноспособны, т.е. все их соударения эффективны. В реальных условиях, когда Еа > 0, не все соударения являются эффективными. Более того, их доля от общего числа соударений, как правило, незна­чительна. Доля эффективных соударений определяется экспоненциальным множителем .

Энергия активации легко рассчитывается по уравнению Аррениуса, если известны значения констант скоростей при разных температурах k1 и k2.

Прологарифмируем левую и правую части полученного уравнения:

 

Если T = 10 К, то

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)