Задачи на уравнение Аррениуса

.

.

Задача №3.

Скорость бактериального гидролиза мышц рыб удваивается при переходе от Т₁= -1, 1°С до Т₂= 2, 2°С. Рассчитать энергию активации этой реакции.

Ответ: 130, 6 кДж.

Задача №4.

Константа скорости гидролиза новокаина при Т=313 К равна 6, 6∙ 10^-7 с^-1. Энергия активации этой реакции 55, 2 кДж/моль. Сколько процентов новокаина разложится при Т=293 К за 10 дней?

Ответ: 12, 5%.

Задача №5.

Срок годности лекарственного препарата при 40°С составляет 1 год. Определить срок годности при температуре 20°С, если предположить, что разложение является реакцией первого порядка, а температурный коэффициент Вант-Гоффа равен 2.

Ответ: 4 года.

Задача №6.

Для определения срока годности порошка папаверина гидрохлорида проведено исследование по методике «ускоренного старения» при температурах 50 и 80°С. Рассчитаны следующие константы: k₅₀=0, 52∙ 10^-3сут^-1 k₈₀=1∙ 10^-3сут ^-1. Определите срок годности порошка при температуре 20°С.

Ответ: 342, 8 суток.

Задачи для решения на занятии.

1) Константа скорости гидролиза новокаина при 313 К равна 0, 66 мин^-1, энергия активации реакции равна 55, 2 кДж/моль. Какая массовая доля (%) новокаина разложится за 10 дней хранения при 193К?

2) Появление изотопа йода имеет место при авариях на АЭС. Период его полураспада 8 суток. За какое время этот изотоп распадается на 99%?

3) Во сколько раз увеличится скорость реакции взаимодействия водорода и кислорода 2H₂ + O₂ = 2H₂O, если концентрации исходных веществ увеличить в два раза?

4) Константа скорости химической реакции при 20⁰С равна 1 моль/(л∙ сек). Вычислите константу скорости при 60⁰С, если температурный коэффициент реакции равен 3. По размерности Константы скорости определить порядок реакции.

5) Константа скорости распада радиоактивного вещества составляет 0, 00507 (день)^{− 1}. Определите по размерности константы скорости, порядок химической реакции и, воспользовавшись соответствующим кинетическим уравнением, определите время (в днях), в течение которого вещество расходуется на 90%.

6) Во сколько раз увеличится скорость реакции при увеличении температуры на 25⁰С, если γ = 3?

7) Вычислите по правилу Вант-Гоффа, во сколько раз увеличится скорость химической реакции при увеличении температуры на 20⁰С, если γ = 2, 8.

8) Константа скорости реакции при 300К равна 0, 02, а при 350К равна 0, 6. Определите энергию активации этой реакции?

9) Для реакции:

C₅H₅N + CH₃I → [C₅H₅NCH₃] I
При 315К k = 0, 035 (моль /л)^{− 1} мин^{− 1}
При 323К k = 0, 059 (моль /л)^{− 1} мин^{− 1}
Вычислите энергию активации?

10) Константа скорости необратимой реакции 1-го порядка равна k = 2, 06 ∙ 10^{− 3} мин^{− 1}. Определите, сколько % исходного вещества разложится за 25 минут?

11) Для реакции разложения N₂ O₅ при разных температурах получены следующие данные:
T⁰C 45 65
k_I, с^-1 4, 98 ∙ 10^-4 4, 87 ∙ 10^-3
Рассчитайте величину k_I при t = 50⁰С.

12) Константа скорости реакции

При t₁ = 9, 4⁰с k₁ = 2, 37;

При t₂ = 14, 4⁰С k₂ = 3, 204.
Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

13) Для необратимой реакции 2-го порядка:
CH₃COOC₂H₅ + CH₃COONa + C₂H₅OH
K_II = 5, 4 (моль/л)^-1 * мин^-1. Исходные концентрации эфира и щелочи одинаковы и равны 0, 02 моль/л. Какова будет концентрация исходных веществ через 10 минут после начала опыта?

14) При хранении таблеток амидопирина было установлено, что при 80°С и 90°С константы скорости разложения соответственно равны 1, 61∙ 10^-6с^-1, 4, 2∙ 10^-6с^-1. Определите срок хранения таблеток (время разложения 10-ти % вещества) при 20°С.

15) Константа скорости химической реакции при 20⁰С равна 1 моль/л∙ сек. Вычислите константу скорости при 60⁰С, если температурный коэффициент реакции равен 3. По размерности Константы скорости определить порядок реакции.

16) Для определения срока годности порошка папаверина гидрохлорида проведено исследование по методике «ускоренного старения» при температурах 50 и 80°С. Рассчитаны следующие константы: k_50°С=5, 2∙ 10^-4 сут ^-1, k_80°С. =1, 0∙ 10^-3 сут ^-1. Определите срок годности порошка при температуре 23°С.

17) Для реакции разложения N₂O₅ при разных температурах получены следующие данные:

T⁰C 45 65

k_I, с^-1 4, 98 ∙ 10^-4 4, 87 ∙ 10^-3

Рассчитайте величину k_I при t = 50⁰С.

18) Константа скорости реакции при 300К равна 0, 02, а при 350К равна 0, 6. Определите энергию активации этой реакции?

19) Вычислите по правилу Вант-Гоффа, во сколько раз увеличится скорость химической реакции при увеличении температуры на 20⁰С, если γ = 2, 8.

20) Для реакции:

C₅H₅N + CH₃I → [C₅H₅NCH₃] I

При 315К k = 0, 035 (моль /л)^{− 1} мин^{− 1}

При 323К k = 0, 059 (моль /л)^{− 1} мин^{− 1}

Вычислите энергию активации?

21) Константа скорости реакции

при t₁ = 9, 4⁰С k₁ = 2, 37;

при t₂ = 14, 4⁰С k₂ = 3, 204.

Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции.

1. При температуре 0°С гранула железа растворяется в соляной кислоте за 20 минут. Если температурный коэффициент γ = 2, то такой же кусочек железа растворится при t=20°С за 5 минут.

2. Уравнение Аррениуса может быть записано в виде к=к₀е^-(Ea/RT).