Член Van't Hoff

Зависимостта от скоростта на реакцията на температура е приблизително определена чрез емпирично правило Van't Hoff: промяна на температурата на всеки 10 градуса скорост варира повечето реакции 2-4 пъти.

Математически Van't Hoff правило се изразява, както следва:

където V (Т2) и V (Т1) - реакционни проценти, съответно, при температура Т2 и Т1 (Т2> Т1);

у-температурен коефициент на скоростта на реакцията.

Стойността на γ за ендотермичната реакция е по-висока, отколкото за екзотермична. В продължение на много реакции у в интервала от 2-4.

Физическият смисъл на количествените у крие във факта, че тя показва колко пъти скоростта на реакцията варира в зависимост от промените в температурата за всеки 10 градуса.

Тъй константата на скоростта на реакцията и степента на химическа реакция е пряко пропорционална на експресията (3.6) е често написани в следната форма:

където к (Т2), к (Т1) - скоростните константи реакция, съответно,

при температура Т2 и Т1;

у -temperaturny коефициент скорост на реакцията.

Пример 8. На колко градуса е необходимо да се повиши температурата, която ще бъде скоростта на реакцията се увеличава с 27 пъти? Температурата на скоростта на реакцията е 3.

Решение. Ние използваме израза (3.6):

Получаваме: 27 =. = 3 30 = DT.

А: 30 градуса.

Скоростта на реакцията и времето, в което се извършва, се движат в противоположни посоки: колкото по-V, на

по-малко от т. Математически, това се изразява с отношението

Пример 9. При температура 293 ° К за реакцията протича в продължение на 2 минути. Колко време ще тази реакция протича при температура 273 К, ако γ = 2.

Решение. От уравнение (3.8):

Ние сме с помощта на уравнение (3.6), тъй като той получава:

Van't Hoff правило се прилага за ограничен брой химични реакции. Влияние на температурата върху protses скоростта COS често се определя от уравнението на Арениус.

Арениус уравнение. През 1889, шведски учен S. Arre 1ius базирани експерименти получени уравнение, което е по-заглавието на неговото име

където к - скорост на реакцията постоянно;

k0 - predeksnonentsialny фактор;

д - основата на натуралния логаритъм;

Да - константа, нарича активиране енергия определя от естеството на реагентите:

R-е универсална газова константа, равна на 8,314 J / мол К х.

Стойностите на Ea за химическите реакции са в диапазона 4-400 кДж / Mol.

Много реакции се характеризират с определена енергия resou кал бариера. За преодоляване на изискваната енергия aktatsii - някои излишната енергия (в сравнение с вредни енергия на молекулите при дадена температура), която трябва да молекули към техните сблъсък да бъде ефективна, т.е. ще доведе до образуване на нова положителни общество ... С повишаване на температурата, броят на активните молекули бързо се увеличава, което води до рязко увеличение на скоростта на реакцията.

По принцип, ако температурата на реакцията се променя от Т1 до Т2, уравнение (3.9), след като логаритъм става:

Това уравнение позволява да се изчисли енергия активиране на реакцията при промяна на температурата от Т1 до Т2.

Скоростта на химични реакции се увеличава в присъствието на катализатор. Действието на катализатора се крие във факта, че той образува реагент нестабилни междинни съединения (активирани комплекси), чиито разпад води. Образуването на реакционни продукти. В тази енергия се намалява активиране и да стане активна молекула, чиято енергия е достатъчна за реакцията в отсъствието на катализатор. В резултат на увеличаване на общия брой на активните £ молекули и увеличава скоростта на реакцията.

Промяната на скоростта на реакцията в присъствието на катализатор, изразено със следното уравнение:

където vkat и ЕА (котка) - скорост и активиране на енергия на химична реакция в присъствието на катализатор;

V и Ea - скорост и активиране на енергия на химична реакция без катализатор.

Пример енергия 10 за активиране на реакцията в отсъствието на катализатор беше 75.24 кДж / мол, с катализатор - 50,14 кДж / мол. Колко пъти увеличава скоростта на реакцията в присъствието на катализатор, ако реакцията протича при температура от 298 К? Решение. Ние използваме уравнение (3.11). Заместването на данните

Ea = 75.24 кДж / мол = 75,24 х 103 J / мол и

Еа (котка) = - 50.14 кД / мол = 50,14 х 103 J / мол получи

По този начин, намаляване на енергията на активиране 25,1 кДж / мол, което води до повишена скорост на реакцията от 25 000 пъти.

Отговор: 2.5 х 104 пъти.