Сборник заданий Республиканской олимпиады по общеобразовательным предметам
жүктеу/скачать 2,33 Mb.
|
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 .
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 . жүктеу/скачать 2,33 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|