background image

Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe 
Chemia, semestr IV 
 

(9) Zależność stałej szybkości reakcji od temperatury. Równanie Arrheniusa 

 

1.

 W temperaturze 0 

o

C oraz 20 

o

C  stałe szybkości pewnej reakcji chemicznej wynoszą 

odpowiednio 2,46 i 47,5 s

-1

. Oblicz energię aktywacji tej reakcji i wartość czynnika częstości. 

 

2.

 W temperaturze 651,7 K czas połowicznej przemiany dla pierwszorzędowej reakcji rozkładu 

termicznego tlenku etylenu wynosi 19780 s. Energia aktywacji tej reakcji wynosi 218 kJ

 .

mol

-1

Oblicz czas, po którym nastąpi rozkład 75% początkowej ilości tlenku etylenu w temp. 723,2 K. 

 

3.

 Badając reakcję rozpadu N

2

O wobec katalizatora metalicznego (złoto) w temperaturze 1173 K 

otrzymano następujące dane kinetyczne: 

t [s] 

1800 

3180 

3900 

4800 

6000 

10

-4

 P(N

2

O) [Pa] 

2,67 

1,81 

1,33 

1,14 

0,932 

0,72 

Oblicz energię aktywacji reakcji rozpadu N

2

O wobec złota, jeżeli jej stała szybkości w temp. 1073 

K wynosi 2,00

.

10

-9

 s

-1

 

4.

 Czynniki częstości w równaniu Arrheniusa dla dwu reakcji pierwszego rzędu są takie same 

i wynoszą 10

13

 s

-1

, a ich energie aktywacji różnią się o 15 kJ. W temperaturze 373 K czas 

połowicznej przemiany reakcji pierwszej wynosi 100 min. W jakim czasie druga reakcja zajdzie 

w 90% w tej temperaturze? 

 

5.

 W wysokiej temperaturze pary chlorku etylu rozkładają się według równania reakcji: 

C

2

H

5

Cl = C

2

H

4

 + HCl. Energia aktywacji tej reakcji wynosi 249 kJ, a czynnik przedwykładniczy 

w równaniu Arrheniusa równa się 1,6

.

10

14

 s

-1

. Ile procent chlorku etylu rozpadnie się w ciągu 10 

minut w temperaturze 700 K? W jakiej temperaturze szybkość reakcji rozpadu będzie dwukrotnie 

większa niż w temperaturze 700 K? 

 

6.

 W fazie gazowej atomy chloru reagują szybko z ozonem zgodnie z równaniem reakcji: 

Cl + O

3

 = ClO + O

2

, której stała szybkości wynosi k = 1,7

.

10

10.

e

-260/T

 dm

3

.

mol

-1

.

s

-1

. Oszacuj 

szybkość tej reakcji dla: (a) T = 220 K, na wysokości 20 km, gdzie [Cl] = 5

.

10

-17

 mol

.

dm

-3

a [O

3

] = 8

.

10

-9

 mol

.

dm

-3

; (b) dla T = 270 K, na wysokości 45 km, gdzie [Cl] = 3

.

10

-15

 mol

.

dm

-3

a [O

3

] = 8

.

10

-11

 mol

.

dm

-3