Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным предметам



бет11/131
Дата14.12.2021
өлшемі2,33 Mb.
#127078
түріСборник
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   131
Байланысты:
Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным предметам

Задача 11.

Скорость большинства химических реакций зависит от температуры. Одно из самых старых и известных эмпирических правил, описывающих зависимость скорости реакции от температуры – Правило Вант-Гоффа:



Где у – температурный коэффициент реакции.

1. При повышении температуры на 20°С, время протекания некоторой реакции сократилось с 160 минут до 40 минут. Найдите температурный коэффициент.

Однако, правило Вант-Гоффа эмпирическое и не имеет под собой никакого теоретического обоснования. В сравнении можно привести уравнение Аррениуса, которое тоже имеет полу-эмпирический характер, но в последствии было подтверждено теорией активных столкновений. Уравнение Аррениуса имеет форму:

где А – предэкспоненциальный или частотный фактор, а Т – температура в Кельвинах. Примечание: T( K) =T (°C ) +273.

2. Скорость реакции разложения ацетальдегида была измерена в диапазоне от 427 до 727°С и представлена в виде линейной зависимости ln ln (k) от 1/T. Определите энергию активации и предэкспоненциальный фактор .


Температура

(°C )

427

457

487

517

537

567

637

727

Жылдамдық константасы

Моль-1л с-1



0.011

0.035

0.105

0.343

0.789

2.17

20.0

145

Однако, скорость некоторых реакций не зависит от температуры. Эти реакции называются фотохимическими. Их скорость пропорциональна количеству поглощенного света, которое можно описать законом Ламберта-Бера:




Где І0 – интенсивность (энергия в единицу времени) падающего света, І – интенсивность поглощенного света, k– коэффициент поглощения, l – толщина поглощающего слоя,

с – молярная концентрация вещества.


Раствор с концентрацией красителя с = 4 *10-6 М имеет коэффициент поглощения k= 1.5* 105 М-1 см-1 . Какая доля света поглотится раствором при оптической длине пути 5 см? Скорость фотохимической реакции пропорциональна интенсивности поглощенного света. Однако, не весь поглощенный свет приводит к протеканию реакции. Доля поглощенных фотонов, приводящих к химической реакции, от общего количества фотонов называется квантовым выходом и обозначается буквой ɸ. Таким образом, скорость фотохимической реакции равна:
r =ɸ·I = ɸ·I0 (1-e-kcl )
Реакция разложения фоточувствительного красителя протекает в сосуде, имеющем параллелепипедную форму через который пропускается пучок света вдоль его наиболее длинной стороны. Определите длину параллелепипеда если скорость реакции равна 2.8 ·10-7 М с-1 , концентрация красителя равна c= 4 *10-6М , коэффициент поглощения равен 1.5·105М-1с-1 см-1 а из 10 поглощенных фотонов лишь 3 приводят к протеканию химической реакции. Интенсивность падающего света равна 1 мкДж с-1 .


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   131




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет