Question

Для реакции
CH3COOC2H5 + NaOH→ CH3COONa + C2H5OH
константа скорости при температуре 282,6К равна 2,307 дм3/(моль·мин), а
при температуре 318,1 К – 21,65 дм3/(моль·мин). Найдите энергию
активации этой реакции и константу скорости при температуре 343 К.

Answer 1

Дано:

T₁ = 282,6 К

k₁ = 2,307 дм³/(моль × мин)

T₂ = 318,1 К

k₂ = 21,65 дм³/(моль × мин)

T₃ = 343 К

----------------------------------------------

Найти:

Eакт. - ?

k₃ - ?

Решение:

1) Для начала мы напишем уравнение реакции из условия задачи:

CH₃-COO-C₂H₅ + NaOH → CH₃-COONa + C₂H₅-OH

2) Далее мы находим энергию активации по такой формуле:

Eакт. = (R×T₁×T₂)/(T₂ - T₁) × ln(k₂/k₁) - Энергия активации

Eакт. = (8,31 Дж/(моль×К) × 282,6 К × 318,1 К)/(318,1 К - 282,6 К) × ln(21,65 дм³/(моль × мин) / 2,307 дм³/(моль × мин)) ≈ (8,31 Дж/(моль×К) × 89895,06 К²)/(35,5 К) × ln(9,39) ≈ 747027,9486 (Дж×К)/моль / (35,5 K) × 2,24 ≈ 21043,04 Дж/моль × 2,24 ≈ 47136,41 Дж/моль ≈ 4,7 кДж/моль

3) Теперь находим констант скорости при температуре 343 К по такой формуле:

ln(k₃/k₂) = Eакт./R × (1/T₂ - 1/T₃)

ln(k₃/21,65 дм³/(моль × мин)) = (47136,41 Дж/моль) / (8,31 Дж/(моль×К)) × (1/(318,1 К) - 1/(343 К))

ln(k₃/21,65 дм³/(моль × мин)) = 5672,25 К × (343 / 109108,3 К - 318,1 / 109108,3 К)

ln(k₃/21,65 дм³/(моль × мин)) = 5672,25 К × 24,9/109108,3 К

ln(k₃/21,65 дм³/(моль × мин)) = 141239,025 К / 109108,3 К

ln(k₃/21,65 дм³/(моль × мин)) = 1,295

k₃/21,65 дм³/(моль × мин) = e^(1,295)

k₃/21,65 дм³/(моль × мин) = 3,651

k₃ = 21,65 дм³/(моль × мин) × 3,651 ≈ 79,04 дм³/(моль × мин) ≈ 79,0 дм³/(моль × мин) ≈ 79 л/(моль × мин)

Ответ: Eакт. = 4,7 кДж/моль    

            k₃ = 79 л/(моль × мин)

Решено от : $DK954$