Номер 4, страница 70 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 14. Катализ. Глава III. Химические реакции - номер 4, страница 70.

Условие.

4. Во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от $50~^\circ\text{C}$ до $100~^\circ\text{C}$, если при повышении температуры на $10~^\circ\text{C}$ скорость реакции увеличивается в три раза?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Начальная температура $T_1 = 50$ °C
Конечная температура $T_2 = 100$ °C
Температурный коэффициент $\gamma = 3$

Перевод в систему СИ (Кельвины):
$T_1 = 50 + 273.15 = 323.15$ К
$T_2 = 100 + 273.15 = 373.15$ К
(Для данной формулы важна разность температур, которая одинакова в °C и K, поэтому перевод не влияет на результат, но является стандартной практикой).

Найти:

Во сколько раз увеличится скорость реакции, то есть отношение конечной скорости к начальной $\frac{v_2}{v_1}$.

Решение:

Для определения изменения скорости реакции при изменении температуры используется правило Вант-Гоффа, которое выражается следующей формулой:

$v_2 = v_1 \cdot \gamma^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$

где $v_1$ и $v_2$ — это скорости реакции при начальной ($T_1$) и конечной ($T_2$) температурах соответственно, а $\gamma$ — это температурный коэффициент, который показывает, во сколько раз изменяется скорость реакции при изменении температуры на 10°C.

Чтобы найти, во сколько раз увеличится скорость, нужно найти отношение $\frac{v_2}{v_1}$:

$\frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$

Вычислим разницу температур:

$\Delta T = T_2 - T_1 = 100 \text{ °C} - 50 \text{ °C} = 50 \text{ °C}$

Теперь подставим известные значения в формулу:

$\frac{v_2}{v_1} = 3^{\frac{50}{10}} = 3^5$

Вычислим полученное значение:

$3^5 = 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 = 243$

Таким образом, при повышении температуры от 50 до 100 °C скорость реакции увеличится в 243 раза.

Ответ: скорость реакции увеличится в 243 раза.