Как можно вычислить температурный коэффициент скорости реакции, если известно, что при увеличении температуры на 30 градусов константа скорости реакции увеличилась в 13,8 раз?

Химия 11 класс Температурные зависимости скорости химических реакций температурный коэффициент скорость реакции константа скорости увеличение температуры химия 11 класс Новый

Чтобы вычислить температурный коэффициент скорости реакции, мы можем воспользоваться уравнением Аррениуса, которое описывает зависимость константы скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции обозначается как Q10 и показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 градусов Цельсия.

В данном случае нам известно, что при увеличении температуры на 30 градусов константа скорости реакции увеличилась в 13,8 раз. Мы можем воспользоваться следующими шагами для нахождения Q10:

1. Определение Q10: Q10 можно рассчитать по формуле:
   • Q10 = (k(T + 10)) / k(T)
   где k(T) - константа скорости реакции при температуре T, а k(T + 10) - константа скорости реакции при температуре T + 10 градусов.
2. Переход к более общему случаю: Если мы знаем, что константа скорости увеличилась в 13,8 раз при увеличении температуры на 30 градусов, то можем записать:
   • k(T + 30) = 13,8 * k(T)
   Это означает, что при увеличении температуры на 30 градусов константа скорости увеличилась в 13,8 раз.
3. Вычисление Q10 для 30 градусов: Мы можем выразить Q10 для повышения температуры на 30 градусов следующим образом:
   • Q30 = (k(T + 30)) / k(T) = 13,8
   Однако мы хотим найти Q10, который относится к увеличению температуры на 10 градусов.
4. Использование свойства Q10: Мы знаем, что:
   • Q30 = Q10^3
   Это связано с тем, что 30 градусов - это три интервала по 10 градусов.
5. Вычисление Q10: Теперь мы можем найти Q10:
   • Q10 = (Q30)^(1/3) = (13,8)^(1/3)
   Для расчета Q10 нам нужно извлечь кубический корень из 13,8.

Теперь, если мы воспользуемся калькулятором, то кубический корень из 13,8 примерно равен 2,41. Таким образом, температурный коэффициент скорости реакции Q10 составляет примерно 2,41. Это означает, что скорость реакции увеличивается примерно в 2,41 раза при повышении температуры на 10 градусов Цельсия.