2 Расчет энергии активации
Опыт № 4
Опыт проводится при начальной концентрации вещества А равной 0,4 моль/дм3 и начальной концентрации вещества Y равной 0,4 моль/дм3, при постоянной температуре 10 0С, интервал отбора проб 5 мин. Результаты эксперимента представлены в таблице 5.
Таблица 15 – Изменение концентрации во времени
-
№ отбора пробы
Время, мин
Концентрация Y, моль/дм3
1
1
2
1
0
0,4000
Окончание таблицы 15
2
5
0,3932
3
10
0,3614
4
15
0,3348
5
20
0,3089
6
25
0,3149
7
30
0,2992
8
35
0,2736
Аналогично рассчитаем текущие концентрации вещества А по форму-ле (2).
моль/дм3;
При различных концентрациях вещества Y текущую концентрацию вещества А будем рассчитывать аналогично. Результаты приведены в таблице 16
Таблица 16 – Текущая концентрация вещества А при различных концентрациях вещества Y
-
№ отбора пробы
Концентрация Y, моль/дм3
Концентрация А, моль/дм3
1
0,4000
0,4000
2
0,3932
0,3932
3
0,3614
0,3614
4
0,3348
0,3348
5
0,3089
0,3089
6
0,3149
0,3149
7
0,2992
0,2992
8
0,2736
0,2736
Константу скорости первого порядка рассчитываем по формуле 1:
Расчет константы скорости по уравнению второго порядка через различный промежуток времени аналогичен, результаты представлены в таблице 17
Таблица 17 – Значение константы скорости по уравнению второго порядка через различный промежуток времени
-
№ отбора пробы
Время, мин
Константа скорости , мин-1
1
0
2
5
0,00345
3
10
0,01016
4
15
0,01186
5
20
0,01292
6
25
0,00956
7
30
0,00968
8
35
0,01085
kср = 0,01 дм3/моль·мин-1.
Опыт № 5
Опыт проводится при начальной концентрации вещества А равной 0,4 моль/дм3 и начальной концентрации вещества Y равной 0,4 моль/дм3, при постоянной температуре 20 0С, интервал отбора проб 2 мин. Результаты эксперимента представлены в таблице 18.
Таблица 18 – Изменение концентрации во времени
-
№ отбора пробы
Время, мин
Концентрация Y, моль/дм3
1
0
0,4000
2
2
0,3635
3
4
0,3291
4
6
0,3256
5
8
0,2924
6
10
0,2670
7
12
0,2524
8
14
0,2485
Аналогично рассчитаем текущие концентрации вещества А по формуле (2).
моль/дм3
При различных концентрациях вещества Y текущую концентрацию вещества А будем рассчитывать аналогично. Результаты приведены в таблице 19
Таблица 19– Текущая концентрация вещества А при различных концентрациях вещества Y
-
№ отбора пробы
Концентрация Y, моль/дм3
Концентрация А, моль/дм3
1
0,4000
0,4000
2
0,3635
0,3635
3
0,3291
0,3291
4
0,3256
0,3256
5
0,2924
0,2924
6
0,2670
0,2670
7
0,2524
0,2524
8
0,2485
0,2485
Константу скорости первого порядка рассчитываем по формуле 1:
Расчет константы скорости по уравнению второго порядка через различный промежуток времени аналогичен, результаты представлены в таблице 20
Таблица 20 – Значение константы скорости по уравнению второго порядка через различный промежуток времени
-
№ отбора пробы
Время, мин
Константа скорости , мин-1
1
0
2
2
0,04790
3
4
0,04877
4
6
0,03429
5
8
0,03918
6
10
0,04043
7
12
0,03837
8
14
0,03400
kcр
= 0,04
.
Рассчитаем энергию активации реакции по уравнению:
E
=
,
где R = 8,314 Дж/моль·К;
К1, К2 – константы скорости реакции при температурах Т1 и Т2 соответственно.
Е1
=
= 98723,85883
Дж/моль;
Е2
=
=
96841,44193
Дж/моль;
Е3
=
=
97798,9908 Дж/моль;
Еср = 97788,09719 Дж/моль.