Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным предметам
жүктеу/скачать 2,33 Mb.
|
Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным
| Задача 6.
Скорость большинства химических реакций зависит от температуры. Чаще всего эта зависимость прямая: чем выше температура, тем быстрее протекает реакция. Объяснить это можно с точки зрения теории активных столкновений: с повышением температуры повышается скорость и энергия сталкивающихся частиц, тем самым увеличивается вероятность того, что при столкновении произойдет химическое превращение. Самую первую зависимость скорости реакции от температуры открыл нидерландский химик Якоб Хендрик Вант-Гофф, который, к слову, был самым первым лауреатом Нобелевской премии по химии в 1901 году. Эта зависимость носит название «Правила Вант-Гоффа» и имеет следующий вид: Иными словами, при повышении температуры на 10°С, скорость химической реакции увеличится в у раз. у – температурный коэффициент скорости. Как правило, значение находится в диапазоне от 2 до 4. Важно заметить, что данное правило носит эмпирический характер, т.е. оно было получено в ходе анализа экспериментальных данных. 1. Скорость реакции между этиловым спиртом и уксусным ангидридом при 290 равна Найдите скорость этой реакции при 390 если температурный коэффициент равен 2. 2. При увеличении температуры на 40 , скорость некоторой реакции увеличилась в 1.55 раз. Найдите температурный коэффициент. 3. Скорость некоторой реакции A + 2B → продукты имеет второй порядок по веществу . При увеличении концентрации в два раза и повышении температуры на 7°С, время протекания реакции сократилось с 480 минут до 60 минут. Найдите температурный коэффициент. Вы можете считать, что изначально вещество было в избытке. В силу эмпирического характера «Правила Вант-Гоффа» его можно применять к физическим процессам, состоящим из множества различных химических реакций. Например, известно, что тигровые креветки могут храниться в морозильнике при -200 в течение месяца. 4. Как долго могут пролежать креветки в холодильнике при температуре 100 прежде чем они испортятся, если температурный коэффициент равен 2. 2? А если положить их в нулевую зону (с температурой 00 )? (Конечно, хоть правило Вант-Гоффа и может хорошо описывать экспериментальные данные и давать довольно точные предсказания, оно не несет под собой теоретического обоснования, а поэтому мы не можем остановиться на нем. Другой лауреат Нобелевской премии по химии, шведский ученый Сванте Август Аррениус в 1889 году предложил концепцию энергии активации – энергии, которой необходимо обладать реагентам, чтобы превратиться в продукты. Если обозначить эту энергию как Еа , то из формул статистической механики следует, что доля молекул, обладающих энергией Еа или Т выше при температуре пропорциональна: Таким образом, константа скорости любой реакции имеет следующй вид: Где А – константа пропорциональности, также известная как преэкспоненциальный или частотный фактор, а Т – температура в кельвинах. Примечание: T(K) = T (°C) + 273. 5. Найдите температурный коэффициент Вант-Гоффа для реакции с энергией активации в 60 кДж/моль при температурах вблизи комнатной (25°С). Задача 7. Смешали 250 мл 21.82 %-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,10 г/мл) и 200 мл 40.2 %-ного раствора хлорной кислоты (ρ = 1,11 г/мл). К полученному раствору добавили 250 г воды. 1.Вычислите количество вещества гидроксида натрия в исходном растворе. 2.Определите количество вещества хлорной кислоты в исходном растворе. 3.Рассчитайте массовую долю перхлората натрия в конечном растворе. жүктеу/скачать 2,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|