Калькулятор константи швидкості хімічної реакції

Для можливості скачування калькулятора Ви повинні бути зареєстрованим користувачем. Вартість реєстрації - 10 $

Рівняння Арреніуса встановлює залежність константи швидкості k хімічної реакції від температури T.

Згідно простої моделі зіткнень, хімічна реакція між двома вихідними речовинами може відбуватися тільки в результаті зіткнення молекул цих речовин. Але не кожне зіткнення веде до хімічної реакції. Необхідно подолати певний енергетичний бар'єр, щоб молекули почали один з одним реагувати. Тобто молекули повинні володіти певною мінімальною енергією (енергія активації EA), щоб цей бар'єр подолати.

Калькулятор константи швидкості хімічної реакції K

Онлайн калькулятор розрахунку константи швидкість хімічної реакції за рівнянням Арреніуса.

рівняння Арреніуса

K = Постійна швидкість;
A = частота зіткнень реагуючих молекул;
Ea = енергія активації;
R = універсальна газова постійна (8.314 × 10 -3 кДж моль -1 K -1);
T = тмпература.

Кілька практичних прикладів використання рівняння Арреніуса.

1. На упаковці замороженого продукту написано, що його можна зберігати на полиці холодильника (5 ° С) протягом доби, в морозильнику, зазначеному однією зірочкою (-6 ° С), - тиждень, двома зірочками (-12 ° С) - місяць , а в морозильнику із позначкою *** (що означає температуру в ньому -18 ° С) - 3 місяці. Припустивши, що швидкість псування продукту обернено пропорційна гарантійному строку зберігання tхр, в координатах lntхр, 1 / Т отримуємо, відповідно до рівняння Арреніуса, пряму. З неї можна розрахувати енергію активації біохімічних реакцій, що призводять до псування даного продукту (близько 115 кДж / моль). З того ж графіка можна з'ясувати, до якої температури треба охолодити продукт, щоб його можна було зберігати, наприклад, 3 роки; виходить -29 ° С.

2. Альпіністи знають, що в горах важко зварити яйце, і взагалі будь-яку їжу, що вимагає більш-менш тривалого кип'ятіння. Якісно причина цього зрозуміла: зі зниженням атмосферного тиску зменшується температура кипіння води. За допомогою рівняння Арреніуса можна розрахувати, скільки часу буде потрібно, наприклад, щоб зварити круто яйце в м Мехіко, розташованому на висоті 2265 м, де нормальним вважається тиск 580 мм рт.ст. а вода при такому зниженому тиску кипить при 93 ° С. Енергія активації реакція «згортання» (денатурації) білка була виміряна і виявилася дуже великою в порівнянні з багатьма іншими хімічними реакціями - близько 400 кДж / моль (вона може дещо відрізнятися для різних білків) . В такому випадку зниження температури від 100 до 93 ° С (тобто від 373 до 366 К) призведе до уповільнення реакції в 10 (400000/19) (1/366 - 1/373) = 11,8 рази. Саме тому жителі високогір'я воліють варінні їжі її жарку: температура пательні, на відміну від температури каструлі з окропом, не залежить від атмосферного тиску.

3. У каструлі-скороварці їжа готується при підвищеному тиску і, отже, при підвищеній температурі кипіння води. Відомо, що в звичайній каструлі яловичина вариться 2-3 години, а компот з яблук - 10-15 хв. З огляду на, що обидва процеси мають близьку енергію активації (близько 120 кДж / моль), можна за рівнянням Арреніуса розрахувати, що в скороварці при 118 ° С м'ясо буде варитися 25-30 хв, а компот - всього 2 хв.

[Alert style = "info»] Рівняння Арреніуса стало одним з основних рівнянь хімічної кінетики, а енергія активації - важливою кількісною характеристикою реакційної здатності речовин [/ alert]

Рівняння Арреніуса дуже важливо для хімічної промисловості. При протіканні екзотермічної реакції виділяється теплова енергія нагріває не тільки навколишнє середовище, але і самі реагенти. це може привести до небажаного сильному прискоренню реакції. Розрахунок зміни швидкості реакції і швидкості тепловиділення при підвищенні температури дозволяє уникнути теплового вибуху

Терміни: рівняння Арреніуса, константи швидкості хімічної реакції, хімічна реакція, Arrhenius Equation, Reaction Rate Constant