ҚҰлажанов қ. С., Таусарова б. Р

Есептерді шығару жолдары


Мысал 7.1. Cu + (NH₄)₂S₂O₈ CuSO₄ + (NH₄)₂SO₄реакциясы үшін 298,3 К –де реакция жылдамдығының константасы 9,610^-3 л/мольмин тең, ал 313,3 К-де – 18,16 л/ мольмин.
Теңдеу бойынша және сызба әдісімен активтену энергиясын есептеңіз, 333,2 К-де реакция жылдамдығының константасын анықтаңыз; әрекеттесетін бастапқы заттардың концентрациясы бірдей болса 2 сағатта қанша зат әрекеттеседі. Вант-Гофф ережесінің қолданылуын тексеру. Реакция ретін молекулалығы бойынша есептеу.


Шешуі. Теңдеу бойынша E_a активтену энергиясын табамыз:

2,3T T k
2,308 8,314  313,2  293,2
18,6 10^3

_{E } 1 2 _lg 2 _
lg  25516,4 _{Дж/моль}

a
T₂  T₁ k₁
313,2  293,2
9,6 10^3

немесе 25,5кДж/моль Активтену энергиясын


E_a сызба әдісімен теңдеуді пайдалана отырып табамыз:

𝑙gk

 𝑙gA 
_a

2,303 8,314T

Эксперименталды берілгендерді келесі түрде көрсетеміз: 1/Т  10³ 3,41 3,195

lgk -2,018 -1,7

Анықтаймыз

_{tg }  2,02 1,74 _103

3,41 3,19

Активтену энергиясын (7.19) теңдеу бойынша анықтаймыз:

  2,303  8,314  tg

 2,303 

^{  2,02 1,74 } 10³  25483 Дж/моль

a

немесе 25,48 кД;ж/моль

^8,314




3,41  3,19 ^

333,2К температурада жылдамдық константасын теңдеуге қойып табамыз:

k T  T 

,
_𝑙g 3 _ 3 _ 2 _
k₂ 2,3R T₃T₂

𝑙gk
_ 25490 333,2  313,2 _{+ lgk ;k = 36,9610–3}

³ 2,3  8,314 333,2  313,2
Екі сағатта әрекеттескен зат мөлшерін есептейміз. Екінші реттік теңдеудің орнына қойып:

k  ¹  _ ^c _{ ,}
39,96 10^3  ^1
c , осыдан с = 0,827

 c₀ c₀  c
120
1  c

Соған сәйкес 120 минутта 333,2К 82,7% зат әрекеттеседі.

(7.16) теңдеуді пайдаланып, жылдамдықтың температуралық коэффициентін анықтаймыз:

k
t10^∘
_ 9,6 10^3 18,16 10^3

=2,89

k_t



k
t10^∘ _
9,6 10^3
18,96 10^3  39,96 10^3
 3,20

t
k 18,16 10^3

Температура жоғарылаған сайын реакция жылдамдығы 2,9 - 3,2 есеге өсетіні көрінеді, ол Вант- Гофф ережесіне сәйкес келеді.