Влияние температуры наскорость реакции

Правило Вант-Гоффа

С повышением температуры скорость реакции увеличивается. Зависимость скорости реакции от температуры приближенно описывается эмпирическим правилом Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10° скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.

Математическое выражение правила Вант-Гоффа:

(16),

а при условии, что концентрации всех реагирующих веществ равны 1 моль/л:

(17),

где , и , - соответственно скорости и константы скоростей реакции при температурах и .

Температура может быть выражена как в °С, так и в К, так как изменение температуры не зависит от единиц измерения ().

- температурный коэффициент скорости реакции, который показывает, во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении температуры на 10 градусов:

(18)

Поскольку при концентрациях реагирующих веществ 1 моль/л скорость химической реакции численно равна константе скорости , то

(19)

Учитывая тот факт, что скорость реакции обратно пропорциональна времени ее протекания из уравнения (18), при получаем

(20)

Используя уравнения (16 – 20), можно рассчитать:

- константу скорости (или скорость) реакции при заданной температуре, если известны значения этих величин при двух других температурах;

- на сколько градусов надо повысить (или понизить) температуру реакции, чтобы скорость ее увеличилась (или уменьшилась) в N раз;

- при какой температуре следует проводить реакцию, чтобы она закончилась за определенное время, если известны температурный коэффициент реакции и скорость ее при любой температуре;

- температурный коэффициент реакции и т. д.

Задача 1. Как изменится скорость реакции при повышении температуры от 0 до 100 ^оС, если g=2?

или

Ответ: скорость реакции увеличилась в 10³ раз.

Задача 2. Во сколько раз изменится скорость реакции при понижении температуры от60 до 30 ^оС, если g = 3?

Воспользуемся правилом Вант-Гоффа. Обратите внимание на то, что температура понижается, следовательно

Т₁ = 60 ^оС,

Т₂ = 30 ^оС

Ответ: скорость реакции уменьшилась в 27 раз.

Дата добавления: 2014-01-03