Szabály van't Hoff

A függőség a reakció sebessége a hőmérséklet közelítőleg határozzuk empirikus szabály van't Hoff: hőmérséklet-változás minden 10 fok sebessége függ legtöbb reakció 2-4 alkalommal.

Matematikailag van't Hoff szabály a következőképpen fejezhető ki:

ahol V (T2) és v (T1) - reakciósebesség, illetve hőmérsékleten T2 és T1 (T2> T1);

y-hőmérsékleti együtthatója a reakció sebességét.

Az érték a γ az endoterm reakció magasabb, mint a exoterm. Sok γ válaszokat a 2-4 tartományban.

A fizikai értelmében a mennyiség γ abban a tényben rejlik, hogy azt mutatja, hogy hány alkalommal a reakció sebessége változik a hőmérséklet változására minden 10 fok.

Mivel a sebességi állandó a reakciót, és a kémiai reakció sebessége egyenesen arányos a, kifejezés (3.6) gyakran írva a következő formában:

ahol k (T2), K (T1) - reakció sebességi állandók, sorrendben,

hőmérsékleten T2 és T1;

y -temperaturny reakció sebességi együttható.

8. példa, hogy hány fok van szükség, hogy a hőmérséklet az lenne a reakció sebessége nőtt 27-szer? A hőmérséklet a reakció sebessége 3.

Határozat. Mi használjuk a kifejezést (3.6):

Kapunk: 27 =. = 3 30 = DT.

A: 30 fok.

A reakció sebessége, és az időt, amely zajlik, egymással szembeni irányokba mozgatjuk: a több v, a

kevesebb, mint t. Matematikailag ez fejezi ki a kapcsolat

9. példa A hőmérséklet 293 K a reakció 2 percig. Mennyi időt fogja ezt a reakciót végbemenni hőmérsékleten 273 K, ha γ = 2.

Határozat. Egyenletből (3.8):

Mi használ egyenletet (3.6), mert ő kapta:

Van't Hoff szabály vonatkozik a korlátozott számú kémiai reakciókat. A hőmérséklet hatása a sebesség-cos PROTSES gyakran határozzák meg az Arrhenius-egyenlet.

Arrhenius-egyenlet. 1889-ben a svéd tudós S. Arre 1ius alapú kísérletek származó egyenlet, amely on-cím az ő nevét

ahol k - reakciósebességi állandó;

k0 - predeksnonentsialny faktor;

e - a bázis a természetes alapú logaritmus;

Ea - állandó, az úgynevezett aktiválási energia természete határozza meg a reagensek:

R-jelentése az egyetemes gázállandó egyenlő 8,314 J / mol K ×.

Az értékek Ea a kémiai reakciók a tartományban 4-400 kJ / mól.

Sok reakció jellemzi egy bizonyos energia resou-cal gáton. Ahhoz, hogy az energia szükséges aktatsii - némi fölös energiát (szemben a káros energia a molekulák egy adott hőmérsékleten), amely rendelkezik molekulák azok ütközés, hogy hatékony legyen, azaz, vezetne kialakulását egy új ve társadalom ... Növekvő hőmérséklettel, az aktív molekulák gyorsan növekszik, ami hirtelen megnő a reakció sebességét.

Általában, ha a reakció-hőmérséklet változik T1-T2, egyenlet (3,9), miután a logaritmusát válik:

Ez az egyenlet lehetővé teszi, hogy kiszámítja az aktiválási energia a reakció, amikor a hőmérséklet-változás a T1-T2.

Az arány a kémiai reakciók kiváltása növekszik a katalizátor jelenlétében. Az akció a katalizátor abban a tényben rejlik, hogy ez képezi reagenst instabil köztitermékeket (aktivált komplexek), amelynek bomlási eredményez. A képződését reakciótermékek. Ezen aktiválási energia csökken, és válnak aktív molekula, amelynek energiája elegendő volt a reakciót katalizátor nélkül. Ennek eredményeként a növekvő az összes aktív £ molekulák és növeli a reakció sebességét.

Megváltoztatása a reakció sebessége a katalizátor jelenlétében kifejezett a következő egyenlet szerint:

ahol vkat és Ea (CAT) - sebessége és aktiválási energiája egy kémiai reakció a katalizátor jelenlétében;

v és Ea - sebessége és aktiválási energiája egy kémiai reakció nélkül a katalizátor.

10. példa aktiválási energiája egy reakció, a katalizátor távollétében volt 75,24 kJ / mol, és a katalizátor - 50,14 kJ / mól. Hányszor a reakció sebességét növeli a katalizátor jelenlétében, ha a reakció hőmérséklete 298 K? Határozat. Az általunk használt egyenlet (3.11). Behelyettesítve az adatokat

Ea = 75,24 kJ / mól = 75,24 × 103 J / mol és

Ea (cat) = - 50,14 kD / mol = 50,14 × 103 J / mol kapjunk

Így, csökkentve az aktiválási energia 25,1 kJ / mól, ami növeli a reakció sebességét 25 000-szer.

Válasz: 2,5 × 104 alkalommal.