Расчёт констант скоростей первого и второго порядка. Расчёт энергии активации

Расчёт констант скоростей первого и второго порядка. Расчёт энергии активации».

Цель работы: Математически рассчитать энергию активации и константы скоростей реакций по заданным условиям.

Теоретическая часть:

Энергия активации - это минимальное количество энергии, которая требуется сообщить системе, чтобы произошла химическая реакция.

Согласно теории активных соодарений, для того, чтобы произошла химическая реакция происходят следующие условия:

1. Молекулы должны столкнуться.

2. Молекулы должны быть правильно ориентированы относительно друг друга.

3. Молекулы должны обладать необходимой энергией (энергией активации).

Уравнение Аррениуса устанавливает связь между энергией активации и скоростью протекания реакции.

Е_а = -RT ln()

K - const скорости реакции;

А - фактор частоты для реакции;

R - универсальная газовая постоянная;

Т - температура в градусах Кельвина.

Для количественного описания температурных эффектов используют правило Вант - Гоффа: повышение температуры на каждые 10 увеличивает скорость хим. Реакции в 2-4 раза.

=

Правило Вант- Гоффа является не точным, гораздо точнее описывает зависимость температуры и скорости уравнения Аренниуса

K(T) = Aexp

При низких температурах реакция почти не протекает К(Т)→0; при высоких температурах constскорости К(Т) →А.

Энергию активации можно определить измерив constскорости, при двух разных температурах.

E_A =

Для реакции первого порядка const скорости К(Т) выражается

через степень превращения К =

Aexp = (1)

Aexp = (2) поделили первый уровень на второй и прологарифмировали.

= ln

Задание 1:

Используя уравнение Аррениуса, оцените при каких температурах и энергиях активации справедливо правило Вант - Гоффа.

.

Задание 2:

При какой температуре завершается на 80% реакция, если энергия активации равна 60 и время 120 мин.

Принять необходимым условием, что эта реакция имеет первый порядок и при температуре 70 завершается на 40% за 60 мин.

Задание 3:

Скорость гидролиза удваивается при переходе от температуры - 1,1 к температуре 2,2 . Найдите энергию активации реакции.