Номер 24, страница 32 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 4. Основы термохимии и химической кинетики - номер 24, страница 32.

Условие.

24. Коэффициент Вант-Гоффа для некоторой реакции равен 3. Как изменится скорость этой реакции при понижении температуры от 180 до 140 °C?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Температурный коэффициент скорости реакции (коэффициент Вант-Гоффа) $ \gamma = 3 $.

Начальная температура $ T_1 = 180 \text{ °C} $.

Конечная температура $ T_2 = 140 \text{ °C} $.

Найти:

Во сколько раз изменится скорость реакции, то есть найти отношение $ \frac{v_2}{v_1} $.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся правилом Вант-Гоффа, которое описывает зависимость скорости химической реакции от температуры. Эмпирическая формула имеет вид:

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

где $ v_1 $ — скорость реакции при начальной температуре $ T_1 $, $ v_2 $ — скорость реакции при конечной температуре $ T_2 $, а $ \gamma $ — температурный коэффициент скорости реакции.

Подставим известные значения в формулу.

Сначала найдем изменение температуры:

$ \Delta T = T_2 - T_1 = 140 \text{ °C} - 180 \text{ °C} = -40 \text{ °C} $.

Теперь вычислим показатель степени в формуле Вант-Гоффа:

$ \frac{\Delta T}{10} = \frac{-40}{10} = -4 $.

Подставим полученное значение и коэффициент Вант-Гоффа в основную формулу:

$ \frac{v_2}{v_1} = 3^{-4} $.

Вычислим значение выражения:

$ 3^{-4} = \frac{1}{3^4} = \frac{1}{81} $.

Отношение $ \frac{v_2}{v_1} = \frac{1}{81} $ показывает, что конечная скорость $ v_2 $ составляет $ \frac{1}{81} $ от начальной скорости $ v_1 $. Следовательно, скорость реакции уменьшится в 81 раз.

Ответ: скорость реакции уменьшится в 81 раз.