Задача 11-5. Зависимость скорости химической реакции от температуры

Зависимость скорости химической реакции от температуры.
Связь уравнений Вант-Гоффа и Аррениуса

Скорость большинства химических реакций увеличивается с ростом температуры. Для описания зависимости скорости химической реакции от температуры используют различные соотношения.

Одно из таких соотношений – эмпирическое правило Вант-Гоффа, согласно которому при увеличении температуры на 10 градусов скорость гомогенной реакции возрастает в 2 ÷ 4 раза, т. е. температурный коэффициент скорости реакции g равен

.

Другое из таких соотношений – уравнение Аррениуса, согласно которому константа скорости реакции описывается следующей формулой:

,

или в логарифмической форме

,

в которой E _A – энергия активации реакции, A – постоянная, не зависящая от температуры.

Вопросы.

1. Подставив уравнение Аррениуса в правило Вант-Гоффа, получите уравнение, связывающее энергию активации реакциии температурный коэффициент скорости.

2. Используя полученное соотношение, рассчитайте диапазон энергий активации, в котором правило Вант-Гоффа выполняется при температурах, близких к комнатной.

3. Покажите, как этот диапазон зависит от температуры. Для этого с помощью полученного соотношения изобразите на одном графике зависимости E _A от температуры (в интервале от 0 до 500 К) для g = 2 и g = 4.

XLVII Всероссийская олимпиада школьников по химии

III (региональный) этап. Кировская область, 1 февраля 2011 года.

__________________________________________________________________________________________________