Hằng số tốc độ của phản ứng ở 32 ° C được đo là "0,055 s" ^ (- 1). Nếu hệ số tần số là 1,2xx10 ^ 13s ^ -1, rào cản kích hoạt là gì?

Hằng số tốc độ của phản ứng ở 32 ° C được đo là "0,055 s" ^ (- 1). Nếu hệ số tần số là 1,2xx10 ^ 13s ^ -1, rào cản kích hoạt là gì?
Anonim

Câu trả lời:

# E_A = 84 màu (trắng) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) #

Giải trình:

Phương trình Arrhenius nói rằng

# k = A * e ^ (- (màu (tím) (E_A)) / (R * T)) #

Lấy logarit của cả hai bên cho

# lnk = lnA- (màu (tím) (E_A)) / (R * T) #

Ở đâu

  • hằng số tốc độ của phản ứng đặc biệt này # k = 0,055 màu (trắng) (l) s ^ (- 1) #;

  • Yếu tố tần số (phụ thuộc vào nhiệt độ không thay đổi) # A = 1.2xx10 ^ 13 màu (trắng) (l) "s" ^ (- 1) # như được đưa ra trong câu hỏi;

  • Khí lý tưởng không thay đổi # R = 8.314 màu (trắng) (l) màu (xanh đậm) ("J") * màu (xanh đậm) ("mol" ^ (- 1)) * "K" ^ (- 1) #;

  • Nhiệt độ tuyệt đối # T = 32 + 273,15 = 305,15 màu (trắng) (l) "K" # tại đó phản ứng diễn ra;

  • #color (màu tím) (E_A) # các hàng rào kích hoạt (a.k.a. năng lương kich hoat) câu hỏi đang yêu cầu

Giải phương trình thứ hai cho #color (màu tím) (E_A) #:

#color (màu tím) (E_A) / (R * T) = lnAcolor (màu tối) (-) lnk #

#color (màu tím) (E_A) = (R * T) * (lnAcolor (màu tối) (-) lnk) #

#color (trắng) (E_A) = (R * T) * lncolor (darkblue) (màu (đen) (A) / color (đen) (k)) #

#color (trắng) (E_A) = 8.314 màu (trắng) (l) màu (xanh đậm) ("J") * màu (xanh đậm) ("mol" ^ (- 1)) * màu (đỏ) (hủy (màu) (đen) ("K" ^ (- 1)))) * 305.15 màu (trắng) (l) màu (đỏ) (hủy (màu (đen) ("K"))) * ln ((1.2xx10 ^ 13color (đỏ) (hủy (màu (đen) ("s" ^ (- 1))))) / (0,055color (đỏ) (hủy (màu (đen) ("s" ^ (- 1))))))) #

#color (trắng) (E_A) = 8.4 * 10 ^ 4color (trắng) (l) màu (xanh đậm) ("J") * màu (xanh đậm) ("mol" ^ (- 1)) #

Do đó, rào cản kích hoạt của phản ứng này là

# 84 màu (trắng) (l) màu (đen) ("kJ") * màu (xanh đậm) ("mol" ^ (- 1)) #