При 20 °С скорости реакций относятся 2:1. На сколько °С нужно повысить температуру, чтобы соотношение скоростей реакции стало 1:2, если температурные коэффициенты этих реакций равны 2 и 4 соответственно?
Химия 11 класс Температурные зависимости скорости химических реакций скорости реакций температура температурные коэффициенты химия 11 класс задача по химии
Для решения этой задачи нам нужно использовать понятие температурного коэффициента реакций и зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент показывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 °C.
Дано:
Обозначим скорости реакций при 20 °C:
Теперь, при повышении температуры на ΔT, скорости реакций изменятся следующим образом:
По условию задачи, мы хотим, чтобы соотношение скоростей стало 1:2:
Подставим выражения для v1' и v2':
Упростим уравнение, сократив x:
Теперь выразим 4^(ΔT/10) через 2:
Теперь подставим это в уравнение:
Умножим обе стороны на 2:
Теперь выразим обе стороны через одну степень:
Преобразуем 4:
Теперь у нас получается:
Соберем все в одну дробь:
Упростим:
Теперь умножим обе стороны на 10:
Таким образом, для того чтобы соотношение скоростей реакций стало 1:2, нужно повысить температуру на 20 °C.
Ответ: С) 20