Кафедра физической химии ЛЕКЦИЯ №5 Зависимость скорости реакции от температуры 1.Эмпирическое правило Вант-Гоффа k k T 10 n T 10 2 4 n kT kT 2. Уравнение Аррениуса, вывод Механизм: А (К =k /k )А*(k*)Р ; k*не зависит от Т с 1 W k1C A k K c C A -1 k1 k K c d lnk1 d lnKc d lnk1 d lnk1 Q E1 E1 2 2 RT dT dT dT dT RT RT2 Дифференциальная форма уравнения: d ln k dT Интегральная форма уравнения: k2 E 1 1 E ln ( ) ln k C k1 R T1 T RT k Ae 2 E RT 2 E RT Способы нахождения энергии активации: 1.По температурной зависимости константы скорости Ln k tgα = E R E 1/T k2 R T1 T2 ln k1 T2 T1 2.По температурной зависимости скорости при одинаковой концентрации реагентов E E n1 n 2 n1 n2 W kC1 C2 ... A C1 C 2 e RT W 0 e RT Ln W ` ln W ln W 0 E RT 3.По температурной зависимости t1/n (проведение реакции на одну и ту же глубину) t1/ 2 2n1 1 (n 1)knC0n1 E ln t1 / 2 const RT 1/T Для сложных процессов уравнение Аррениуса выполняется в виде kэф =А е-Е/RT, если эффективная константа может быть представлена как произведение или отношение констант отдельных стадий: k эф i aiEi a jE a ki i a k j j A эф e i j j RT j Тепловой взрыв 3 Q Q – кол-во теплоты, выделяемой по реакции(или отводимой за счет теплообмена с окружающей средой) в единицу времени 2 T0 1 T02 T0 3 T Стационарные точки 1,2,3: Qвыдел.= Qотведен. Точка 3 – критические условия воспламенения: Qвыдел =АQ f(c) V e-E/RT = Qотведен. = ά S (T-T0) B e-E/RT = C(T-T0) (a) Дифференцируем по температуре: B e-E/RT (Е/RT2)= C Из (а) получим: Т2 – ET/R + ET0/R = 0 Корни квадратного уравнения: E T1 , 2 (1 2R 4 RT 0 1 ) E Максимальная температура окружающей среды: Т0 = Е / 4R Максимальная температура системы( Т воспламенения): Твоспл = Е / 2R