Скорость химической реакции возросла на 25 ng при температуре 10 °C. На сколько раз она увеличится, если температура поднимется до 30 °C?

Химия 11 класс Температурное влияние на скорость химической реакции скорость химической реакции температура 10 °C температура 30 °C увеличение скорости реакции химия 11 класс Новый

Для решения данной задачи мы воспользуемся уравнением Аррениуса, которое описывает зависимость скорости химической реакции от температуры. Это уравнение имеет следующий вид:

k = A * exp(-Ea/(RT))

где:

• k — константа скорости реакции;
• A — предэкспоненциальный множитель;
• Eа — энергия активации;
• R — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К));
• T — температура в кельвинах.

Сначала переведем температуры из Цельсия в Кельвины:

• 10 °C = 10 + 273.15 = 283.15 K;
• 30 °C = 30 + 273.15 = 303.15 K.

Теперь, используя уравнение Аррениуса, мы можем рассчитать отношение констант скорости при двух температурах:

k2/k1 = (A * exp(-Ea/(R * T2))) / (A * exp(-Ea/(R * T1))) = exp(Ea/R * (1/T1 - 1/T2))

Подставим значения температур:

• T1 = 283.15 K;
• T2 = 303.15 K.

Теперь нужно рассчитать значение (1/T1 - 1/T2):

• 1/T1 = 1/283.15;
• 1/T2 = 1/303.15.

После расчета получаем:

• 1/T1 = 0.00353;
• 1/T2 = 0.00330;

Теперь находим:

1/T1 - 1/T2 = 0.00353 - 0.00330 = 0.00023.

Теперь подставим это значение в уравнение:

k2/k1 = exp(Ea/R * 0.00023)

Так как у нас нет значения энергии активации (Eа), мы можем использовать известный факт, что скорость реакции увеличивается примерно в 2-3 раза при увеличении температуры на 10 °C для большинства реакций. В нашем случае, температура увеличивается на 20 °C (с 10 °C до 30 °C), что может привести к увеличению скорости реакции в 4-9 раз.

Учитывая, что скорость реакции возросла на 25% при 10 °C, можно сделать вывод, что при повышении температуры до 30 °C скорость реакции увеличится на более чем 50%. Таким образом, можно предположить, что скорость реакции увеличится примерно в 2-3 раза по сравнению с начальным уровнем.

Итак, ответ на ваш вопрос: скорость реакции увеличится в 2-3 раза при повышении температуры с 10 °C до 30 °C.