קצב קבוע של תגובה ב 32 ° C נמדד להיות "0.055 s" ^ (1). אם גורם התדר הוא 1.2xx10 ^ 13s ^ -1, מהו מחסום ההפעלה?

תשובה:

# E_A = 84 צבע (לבן) (l) "kJ" * "mol" ^ (- 1) #

הסבר:

משוואת ארניוס קובעת כי

# k = A * e ^ (- (צבע (סגול) (E_A)) / (R * T)) #

לוקרייתם של שני הצדדים נותן

# lnk = lnA- (צבע (סגול) (E_A)) / (R * T) #

איפה

• קצב קבוע של תגובה מסוימת זו # k = 0.055color (לבן) (l) s ^ (- 1) #;

• גורם התדר (תלוי בטמפרטורה) קבוע) # A = 1.2xx10 ^ 13 צבע (לבן) (l) "s" ^ - (1) # כפי שניתן בשאלה;

• הגז האידיאלי קבוע # R = 8.314 צבע (לבן) (l) צבע (darkgreen) ("J") * צבע (darkgreen) ("mol" ^ (- 1)) * "K" ^ -;

• טמפרטורה מוחלטת # T = 32 + 273.15 = 305.15 צבע (לבן) (l) "K" # שבו מתרחשת התגובה;

• #color (סגול) (E_A) # ה - מחסום הפעלה (a.k.a. אנרגיית הפעלה) נשאלת השאלה

לפתור את המשוואה השנייה עבור #color (סגול) (E_A) #:

#color (סגול) (E_A) / (R * T) = lnAcolor (darkblue) (-) lnk #

#color (סגול) (E_A) = (R * T) * (lnAcolor (darkblue) (-) lnk #

# צבע (שחור) (A) / צבע (שחור) (k)) # # צבע (לבן) (E_A) = (R * T) * lncolor (darkblue)

# color (לבן) (E_A) = 8.314 צבע (לבן) (l) צבע (darkgreen) ("J") * צבע (darkgreen) ("mol" ^ (- 1)) * צבע (אדום) (שחור) ("K") (- 1))) * 305.15 צבע (לבן) (l) צבע (אדום) (בטל (צבע (שחור) ("K"))) * (1.2xx10 ^ 13 צבע () () () () () () () () () () () () () ()) #

# צבע (לבן) (E_A) = 8.4 * 10 ^ 4 צבע (לבן) (l) צבע (darkgreen) ("J") * צבע (darkgreen) ("mol" ^ (- 1)) #

לכן מחסום ההפעלה של תגובה זו הוא

# 84 צבע (לבן) (l) צבע (שחור) ("kJ") * צבע (darkgreen) ("mol" ^ (- 1)) #