Химия
8 класс
Вопрос
Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 76 кДж/моль, а в присутствии катализатора энергия активации уменьшается до значения 50 кДж/моль. Во сколько раз возрастет скорость реакции в присутствии катализатора, если реакция протекает при $27^{ \circ } C$?
Ответ
Обозначим энергию активации реакции без катализатора через $E_{A}$, а в присутствии катализатора - через $E_{A}^{ \prime}$. Соответствующие константы скорости реакции обозначим через $k$ и $k^{ \prime }$ и запишем соответствующие уравнения Аррениуса:
$k = A e^{ - \frac{E_{A} }{RT} }, k^{ \prime} = A e^{ - \frac{E_{A}^{ \prime } }{RT} }$,
Поделим второе уравнение на первое:
$\frac{k^{ \prime } }{k} = \frac{ A e^{ - \frac{E_{A}^{ \prime } }{RT} } }{ A e^{ - \frac{E_{A} }{RT} } }$.
Логарифмируя, получаем:
$ln \left ( \frac{k^{ \prime } }{k} \right ) = \frac{E_{A} - E_{A}^{ \prime } }{RT} = \frac{(75 - 50) \cdot 10^{3} }{8,31 \cdot 300} = \frac{26 \cdot 10^{3} }{2493} = 10,43$,
отсюда $\frac{k^{ \prime } }{k} = 3,4 \cdot 10^{4}$.
Ответ: Добавление катализатора увеличило скорость реакции в 34 тысячи раз.