Семинар №1. 14.04.2020 1. Имеется смесь H 2 и O2 с парциальными давлениями 0.666 бар и 0.333 бар соответственно при 25°C. Радиусы молекул Н 2 и О2 равны 0.11 нм и 0.15 нм, соответственно. Рассчитайте: а) общее число столкновений между молекулами H 2 и O2 в 1 л за 1 с, б) число столкновений одной молекулы H 2 с молекулами O 2, в) число столкновений одной молекулы O 2 с молекулами H 2. 2. Диаметр метильного радикала равен 3.8 Å. Какова максимальная константа скорости (в л·моль-1·с-1) реакции рекомбинации метильных радикалов при 27°С? 3. Для реакции димеризации бутадиена при нормальном давлении получена следующая зависимость константы скорости от температуры: lg k = 8.362 + 0.5·lg T – 5070/T (см3·моль-1·с-1). Определите долю активных столкновений α и рассчитайте эффективный диаметр столкновений d eff при температуре 578 К. Стерический фактор равен 1.6·10 -5. 4. Константа скорости реакции (C 2H5)3N + C2H5Br → [(C2H5)4N]Br в бензоле при температуре 30°С равна 2.22·10 -3 см3·моль-1·с-1. Рассчитайте стерический фактор для этой реакции, если энергия активации равна 47.8 кДж/моль, а плотности триэтиламина и этилбромида равны 0.723 и 1.456 г/см 3 соответственно. 5. При изучении мономолекулярной реакции разложения азоизопропана С3Н7N=NС3Н7 → С6 Н14 + N2 получено опытное уравнение для константы скорости: k = 5.71·1013 · exp(-Eоп/RT). Опытное значение энергии активации равно 171 кДж/моль. Вычислите с помощью теории активных столкновений константу скорости указанной реакции при температуре 563 К и давлении 1 бар, полагая, что эффективный диаметр (deff) столкновений равен 0.50 нм, и сравните ее значение с экспериментальными данными. 6. Сколько колебательных степеней свободы молекулы азоизопропана надо учесть в расчете по ТАС, чтобы получить удовлетворительное согласие с экспериментальным значением константы скорости реакции? Домашнее задание: 1. На основании ТАС численно сравните роль предэкспоненциального множителя и экспоненты в температурной зависимости константы скорости бимолекулярной реакции идентичных молекул с массой 100 г/моль, если энергия активации реакции равна 100 кДж/моль. Расчеты провести для температур 298, 500 и 1000 К. 2. Вычислите значение стерического множителя в реакции димеризации этилена 2 C2H4 → C4H8 при 300 К, если опытная энергия активации равна 146.4 кДж/моль, эффективный диаметр этилена равен 0.49 нм, а опытная константа скорости при этой температуре равна 1.08·10–14 см3·моль-1·с-1. 3. Термическое разложение ацетальдегида – бимолекулярная реакция. Опытная энергия активации равна 45.5 ккал/моль, а диаметр молекулы – 4.5 Å. Рассчитайте период полупревращения этой реакции при давлении 1 атм и температуре 800 К.
