Задачи Крюкова / Кинетика 16

Дано: M_A = 0,142 кг/моль М_В = 0,068 кг/моль л∙моль^-1∙с^-1 P = 0,8 Т = 291 К R_А = 2,64*10^-8 см R_В = 2,74*10^-8 см

1. Опытное значение константы скорости реакции между метилиодидом и этилатом натрия CH₃I + C₂H₅ONa → CH₃OC₂H₅ + NaI, протекающей в растворе этилового спирта при 291 К составляет 4.96∙10^-4 л∙моль^-1∙с^-1. Приняв радиусы молекул равными соответственно 2.64∙10^-8 и 2.74∙10^-8 см, вычислите с помощью уравнения теории активных соударений энергию активации этой реакции. Стерический фактор примите равным 0.8.

Решение:

Согласно теории активных соударений, константа находится по следующей формуле:

Выразим и найдем энергию активации:

E_a=-8,31*291*ln( )=

= 80865Дж

Ответ: E_a = 80865 Дж

2.Сколько граммов уксусной кислоты разложится по фотохимической реакции СН₃СООН → СН₄ + СО₂ при поглощении кислотой 1 кДж электромагнитного излучения с длиной волны λ=2000 нм. Квантовый выход равен 0.5

Дано: Е = 1000 Дж λ=2000 нм = 0,5 М = 0,06 кг/моль

Решение:

Воспользуемся следующими формулами:

Квантовый выход фотохимической реакции:

Количество поглощенных квантов:

Количество моль прореагировавшего вещества:

Масса прореагировавшего вещества:

Откуда масса прореагировавшей уксусной кислоты:

Ответ:

3. Для реакции разложения оксида азота 2NO → N₂ + O₂ константы скорости: при Т₁=1620К и при Т₂=1525К составляют k₁=0.0108 моль/(л·с·атм²) и k₂=0.003 моль/(л·с·атм²), соответственно. Используя уравнение теории переходного состояния, рассчитайте ΔН^≠ и ΔS^≠ реакции при температуре 1527К.

Дано: Т₁=1620К k₁=0.0108 моль/(л·с·атм²) Т₂=1525К k₂=0.003 моль/(л·с·атм²) Т₃=1527К

Решение:

Запишем уравнение Арениуса:

Выразим и найдем значение энергии активации:

Найдем ΔН^≠:

ΔН^≠₁₅₂₇= 276815-2*8,31*1527 = 251436 Дж/моль

Используя уравнение Арениуса найдем константу скорости при Т=1527К:

Выразим из уравнения константы скорости:

)

-67,077 Дж/(моль*К)

Ответ: ΔН^≠ = 251,436 кДж, = -67,077 Дж/(моль*К)