Как можно определить, во сколько раз возрастет скорость реакции, проходящей при температуре 300 К, если энергия активации снизилась на 14 кДж/моль благодаря действию катализатора?

Химия 11 класс Температура и скорость реакции определение скорости реакции температура 300 К энергия активации катализатор снижение энергии активации Новый

Для ответа на ваш вопрос, мы будем использовать уравнение Аррениуса, которое связывает скорость реакции с температурой и энергией активации. Уравнение выглядит следующим образом:

k = A * e^(-Ea/(RT))

где:

• k — константа скорости реакции;
• A — предэкспоненциальный множитель;
• e — основание натурального логарифма;
• Ea — энергия активации;
• R — универсальная газовая постоянная (примерно 8.314 Дж/(моль·К));
• T — температура в Кельвинах.

Теперь, чтобы определить, во сколько раз возрастет скорость реакции при снижении энергии активации на 14 кДж/моль, мы можем рассмотреть два случая:

1. Исходная энергия активации (Ea1);
2. Новая энергия активации (Ea2 = Ea1 - 14 кДж/моль).

Сначала мы найдем отношение констант скорости для двух случаев:

k2/k1 = (A * e^(-Ea2/(RT))) / (A * e^(-Ea1/(RT))) = e^(-(Ea2 - Ea1)/(RT)) = e^(14 000/(8.314 * 300))

Теперь подставим значения:

• R = 8.314 Дж/(моль·К);
• T = 300 К;
• 14 кДж/моль = 14000 Дж/моль.

Теперь вычислим значение в экспоненте:

14 000 / (8.314 * 300) = 14 000 / 2494.2 ≈ 5.61.

Таким образом, мы имеем:

k2/k1 = e^(5.61).

Теперь вычислим e^(5.61):

e^(5.61) ≈ 272.5.

Это означает, что скорость реакции возрастет примерно в 272.5 раз благодаря снижению энергии активации на 14 кДж/моль.

Таким образом, ответ на ваш вопрос: скорость реакции возрастет примерно в 272.5 раз.