សីតុណ្ហភាពនិងអត្រាប្រតិកម្ម
នៅសីតុណ្ហភាពថេរ ប្រតិកម្មអាចធ្វើទៅបាន ប្រសិនបើម៉ូលេគុលអន្តរកម្មមានបរិមាណថាមពលជាក់លាក់។ Arrhenius បានហៅថាមពលលើសនេះ។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម និងម៉ូលេគុលខ្លួនឯង បានធ្វើឱ្យសកម្ម.
យោងទៅតាមអត្រា Arrhenius ថេរ kនិងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម អ៊ី កត្រូវបានទាក់ទងដោយទំនាក់ទំនងដែលហៅថាសមីការ Arrhenius:
នៅទីនេះ ក- កត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល រ- អថេរឧស្ម័នជាសកល ធ- សីតុណ្ហភាពដាច់ខាត។
ដូច្នេះនៅសីតុណ្ហភាពថេរអត្រាប្រតិកម្មកំណត់ អ៊ី ក. កាន់តែច្រើន អ៊ី កចំនួនម៉ូលេគុលសកម្មកាន់តែតូច និងប្រតិកម្មកាន់តែយឺត។ នៅពេលថយចុះ អ៊ី កល្បឿនកើនឡើង ហើយនៅពេលណា អ៊ី ក= 0 ប្រតិកម្មកើតឡើងភ្លាមៗ។
មាត្រដ្ឋាន អ៊ី កកំណត់លក្ខណៈធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម និងត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ពីការពឹងផ្អែក k = f(ធ) ដោយសរសេរសមីការ (5.3) ក្នុងទម្រង់លោការីត ហើយដោះស្រាយវាសម្រាប់ថេរនៅសីតុណ្ហភាពពីរ យើងរកឃើញ អ៊ី ក:
γ គឺជាមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្មគីមី។ ច្បាប់របស់ Van't Hoff មានកម្រិតអនុវត្ត ចាប់តាំងពីតម្លៃ γ អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព និងនៅខាងក្រៅតំបន់ អ៊ី ក= 50–100 kJ ∙ mol –1 ច្បាប់នេះមិនអនុវត្តទាល់តែសោះ។
នៅក្នុងរូបភព។ 5.4 វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាថាមពលដែលបានចំណាយលើការផ្ទេរផលិតផលដំបូងទៅកាន់ស្ថានភាពសកម្ម (A* - activated complex) បន្ទាប់មកត្រូវបានបញ្ចេញទាំងស្រុង ឬដោយផ្នែកម្តងទៀតក្នុងអំឡុងពេលការផ្លាស់ប្តូរទៅកាន់ផលិតផលចុងក្រោយ។ ភាពខុសគ្នានៃថាមពលរវាងផលិតផលដំបូង និងចុងក្រោយកំណត់ Δ ហប្រតិកម្មដែលមិនអាស្រ័យលើថាមពលសកម្ម។
ដូច្នេះហើយ នៅតាមផ្លូវពីរដ្ឋដំបូងទៅរដ្ឋចុងក្រោយ ប្រព័ន្ធត្រូវតែជំនះឧបសគ្គថាមពល។ មានតែម៉ូលេគុលសកម្មដែលនៅពេលប៉ះទង្គិចមានថាមពលលើសចាំបាច់ស្មើនឹង អ៊ី កអាចជម្នះឧបសគ្គនេះ និងចូលទៅក្នុងអន្តរកម្មគីមី។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពសមាមាត្រនៃម៉ូលេគុលសកម្មនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកប្រតិកម្មកើនឡើង។
កត្តាមុននិទស្សន្តកកំណត់លក្ខណៈចំនួនសរុបនៃការប៉ះទង្គិច។ សម្រាប់ប្រតិកម្មជាមួយម៉ូលេគុលសាមញ្ញ កជិតនឹងរ៉ិចទ័រប៉ះទង្គិចគ្នាតាមទ្រឹស្តី Z, i.e. ក = Zគណនាពីទ្រឹស្តី kinetic នៃឧស្ម័ន។ សម្រាប់ម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ ក ≠ Zដូច្នេះវាចាំបាច់ដើម្បីណែនាំកត្តាស្តេរិច ទំ:
នៅទីនេះ Z- ចំនួននៃការប៉ះទង្គិចទាំងអស់, ទំ- សមាមាត្រនៃការប៉ះទង្គិចដែលមានលក្ខណៈអំណោយផល (យកតម្លៃពី 0 ដល់ ) - សមាមាត្រនៃការប៉ះទង្គិចដែលអំណោយផលដោយថាមពល។
វិមាត្រនៃអត្រាថេរត្រូវបានទទួលពីទំនាក់ទំនង
ការវិភាគការបញ្ចេញមតិ (5.3) យើងឈានដល់ការសន្និដ្ឋានថាមានលទ្ធភាពជាមូលដ្ឋានចំនួនពីរសម្រាប់ការពន្លឿនប្រតិកម្ម៖
ក) ការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព;
ខ) ការថយចុះថាមពលសកម្ម។
បញ្ហានិងការធ្វើតេស្តលើប្រធានបទ "គីមី kinetics សីតុណ្ហភាពនិងអត្រាប្រតិកម្ម"
- អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី។ កាតាលីករ - ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រតិកម្មគីមី និងលំនាំនៃការកើតឡើងរបស់ពួកគេ ថ្នាក់ទី 8-9
មេរៀន៖ ៥ កិច្ចការ៖ ៨ តេស្តៈ ១
បញ្ហា 336 ។
នៅ 150 ° C ប្រតិកម្មខ្លះត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេល 16 នាទី។ យកមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្មស្មើនឹង 2.5 គណនាបន្ទាប់ពីពេលវេលាដែលប្រតិកម្មនេះនឹងបញ្ចប់ប្រសិនបើវាត្រូវបានអនុវត្ត៖ ក) នៅ 20 0 ° C; ខ) នៅ 80 ° C ។
ដំណោះស្រាយ៖
យោងតាមច្បាប់របស់ Van't Hoff ការពឹងផ្អែកនៃល្បឿនលើសីតុណ្ហភាពត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការ:
v t និង k t - ល្បឿននិងអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាព t ° C; v (t + 10) និង k (t + 10) គឺជាតម្លៃដូចគ្នានៅសីតុណ្ហភាព (t + 10 0 C); - មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាប្រតិកម្ម តម្លៃនៃប្រតិកម្មភាគច្រើនស្ថិតនៅក្នុងជួរ 2 - 4 ។
ក) ដោយពិចារណាថាអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងរយៈពេលនៃការកើតឡើងរបស់វា យើងជំនួសទិន្នន័យដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងសេចក្តីថ្លែងការណ៍បញ្ហាទៅជារូបមន្តដែលបង្ហាញពីបរិមាណនៃច្បាប់របស់ Van't Hoff យើងទទួលបាន៖
ខ) ដោយសារប្រតិកម្មនេះបន្តជាមួយនឹងការថយចុះនៃសីតុណ្ហភាព បន្ទាប់មកនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានកំណត់ អត្រានៃប្រតិកម្មនេះគឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងរយៈពេលនៃការកើតឡើងរបស់វា យើងជំនួសទិន្នន័យដែលបានផ្ដល់ឱ្យក្នុងសេចក្តីថ្លែងការណ៍បញ្ហាទៅក្នុងរូបមន្តដែលបង្ហាញពីបរិមាណនៃវ៉ាន់។ ច្បាប់ t Hoff យើងទទួលបាន៖
ចម្លើយ: a) នៅ 200 0 C t2 = 9.8 s; b) នៅ 80 0 C t3 = 162 h 1 នាទី 16 s ។
បញ្ហា 337 ។
តើតម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មនឹងផ្លាស់ប្តូរថេរ៖ ក) នៅពេលជំនួសកាតាលីករមួយជាមួយកាតាលីករមួយទៀត; ខ) នៅពេលដែលកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរ?
ដំណោះស្រាយ៖
អត្រាប្រតិកម្មថេរគឺជាតម្លៃដែលអាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃសារធាតុប្រតិកម្ម សីតុណ្ហភាព និងនៅលើវត្តមានរបស់កាតាលីករ និងមិនអាស្រ័យលើកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម។ វាអាចស្មើនឹងអត្រាប្រតិកម្មក្នុងករណីដែលកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្មគឺស្មើនឹងមួយ (1 mol/l)។
ក) នៅពេលជំនួសកាតាលីករមួយជាមួយមួយទៀត អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីដែលបានផ្តល់ឱ្យនឹងផ្លាស់ប្តូរ ឬកើនឡើង។ ប្រសិនបើកាតាលីករត្រូវបានប្រើប្រាស់ អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីនឹងកើនឡើង ហើយតម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មនឹងកើនឡើងជាបន្តបន្ទាប់។ ការផ្លាស់ប្តូរតម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរនឹងកើតឡើងផងដែរនៅពេលជំនួសកាតាលីករមួយជាមួយកាតាលីករមួយទៀត ដែលនឹងបង្កើន ឬបន្ថយអត្រានៃប្រតិកម្មនេះទាក់ទងនឹងកាតាលីករដើម។
ខ) នៅពេលដែលកំហាប់នៃប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូរ តម្លៃអត្រាប្រតិកម្មនឹងផ្លាស់ប្តូរ ប៉ុន្តែតម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។
បញ្ហា 338 ។
តើឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មអាស្រ័យលើថាមពលសកម្មរបស់វាទេ? បញ្ជាក់ចម្លើយ។
ដំណោះស្រាយ៖
ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មអាស្រ័យតែលើស្ថានភាពដំបូង និងចុងក្រោយនៃប្រព័ន្ធ ហើយមិនអាស្រ័យលើដំណាក់កាលមធ្យមនៃដំណើរការនោះទេ។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម គឺជាថាមពលលើសដែលម៉ូលេគុលនៃសារធាតុត្រូវតែមាន ដើម្បីឱ្យការប៉ះទង្គិចរបស់វានាំទៅដល់ការបង្កើតសារធាតុថ្មី។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មអាចត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរដោយការបង្កើន ឬបន្ថយសីតុណ្ហភាព បន្ថយ ឬបង្កើនវាទៅតាមនោះ។ កាតាលីករបន្ថយថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម ហើយថ្នាំទប់ស្កាត់បន្ថយវា។
ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរអត្រាប្រតិកម្ម ប៉ុន្តែមិនមែនការផ្លាស់ប្តូរឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មនោះទេ។ ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្មគឺជាតម្លៃថេរ ហើយមិនអាស្រ័យលើការផ្លាស់ប្តូរថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មសម្រាប់ប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យនោះទេ។ ឧទាហរណ៍ ប្រតិកម្មសម្រាប់ការបង្កើតអាម៉ូញាក់ពីអាសូត និងអ៊ីដ្រូសែនមានទម្រង់៖
ប្រតិកម្មនេះគឺ exothermic, > 0) ។ ប្រតិកម្មកើតឡើងជាមួយនឹងការថយចុះនៃចំនួន moles នៃភាគល្អិតប្រតិកម្ម និងចំនួននៃ moles នៃសារធាតុឧស្ម័ន ដែលនាំប្រព័ន្ធពីស្ថានភាពដែលមិនសូវមានស្ថេរភាពទៅជាស្ថេរភាពជាង នោះ entropy ថយចុះ។< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:
បញ្ហា 339 ។
តើប្រតិកម្មមួយណា ដោយផ្ទាល់ ឬបញ្ច្រាស តើថាមពលសកម្មខ្លាំងជាង ប្រសិនបើប្រតិកម្មផ្ទាល់បញ្ចេញកំដៅ?
ដំណោះស្រាយ៖
ភាពខុសគ្នារវាងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសគឺស្មើនឹងឥទ្ធិពលកម្ដៅ៖ H = E a(rev.) - E a(rev.) ។ ប្រតិកម្មនេះកើតឡើងជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅ i.e. គឺ exothermic,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a(ឧ.)< Е а(обр.) .
ចម្លើយ៖ E a(ឧ.)< Е а(обр.) .
បញ្ហា 340 ។
តើអត្រានៃប្រតិកម្មដែលកើតឡើងនៅ 298 K នឹងកើនឡើងប៉ុន្មានដង ប្រសិនបើថាមពលសកម្មរបស់វាត្រូវបានកាត់បន្ថយត្រឹម 4 kJ/mol?
ដំណោះស្រាយ៖
ចូរយើងបង្ហាញពីការថយចុះនៃថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មដោយ Ea និងអត្រាប្រតិកម្មថេរមុន និងក្រោយការថយចុះនៃថាមពលសកម្មដោយ k និង k រៀងគ្នា។" ដោយប្រើសមីការ Arrhenius យើងទទួលបាន:
E a - ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម k និង k" - អត្រាប្រតិកម្មថេរ T - សីតុណ្ហភាពក្នុង K (298) ។
ការជំនួសទិន្នន័យបញ្ហាទៅក្នុងសមីការចុងក្រោយ និងបង្ហាញពីថាមពលសកម្មក្នុង joules យើងគណនាការកើនឡើងនៃអត្រាប្រតិកម្ម៖
ចម្លើយ: 5 ដង។
អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ អ្នកអាចប៉ាន់ស្មានការកើនឡើងនៃអត្រាប្រតិកម្មជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពដោយប្រើក្បួនរបស់ Van't Hoff ។ តាមក្បួនការបង្កើនសីតុណ្ហភាព 10 ដឺក្រេបង្កើនអត្រាប្រតិកម្មថេរ 2-4 ដង:
ច្បាប់នេះមិនអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទេ នៅពេលដែលអត្រាថេរស្ទើរតែផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព។
ច្បាប់របស់ Van't Hoff អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកកំណត់អាយុដាក់ថ្នាំបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ការបង្កើនសីតុណ្ហភាពបង្កើនអត្រានៃការរលួយថ្នាំ។ នេះកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលវាត្រូវការដើម្បីកំណត់អាយុដាក់ថ្នាំ។
វិធីសាស្រ្តគឺថាថ្នាំត្រូវបានរក្សាទុកនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង T ក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់មួយ tT បរិមាណនៃសារធាតុរំលាយ m ត្រូវបានរកឃើញនិងគណនាឡើងវិញទៅសីតុណ្ហភាពផ្ទុកស្តង់ដារ 298K ។ ដោយពិចារណាលើដំណើរការនៃការបំបែកថ្នាំទៅជាប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយ អត្រានៅសីតុណ្ហភាពដែលបានជ្រើសរើស T និង T = 298 K ត្រូវបានបង្ហាញ៖
ដោយពិចារណាលើម៉ាស់របស់ថ្នាំដែលរលាយគឺដូចគ្នាសម្រាប់លក្ខខណ្ឌស្ដង់ដារ និងការផ្ទុកពិតប្រាកដ អត្រា decomposition អាចត្រូវបានបង្ហាញជា៖
យក T=298+10n ដែល n=1,2,3…,
កន្សោមចុងក្រោយសម្រាប់អាយុកាលធ្នើនៃថ្នាំត្រូវបានទទួលក្រោមលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារនៃ 298K៖
ទ្រឹស្តីនៃការប៉ះទង្គិចសកម្ម។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ សមីការ Arrhenius ។ ទំនាក់ទំនងរវាងអត្រាប្រតិកម្ម និងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។
ទ្រឹស្តីនៃការប៉ះទង្គិចគ្នាយ៉ាងសកម្មត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយ S. Arrhenius ក្នុងឆ្នាំ 1889 ។ ទ្រឹស្តីនេះត្រូវបានផ្អែកលើគំនិតដែលថា ដើម្បីឱ្យប្រតិកម្មគីមីកើតឡើង ការប៉ះទង្គិចរវាងម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមគឺចាំបាច់ ហើយចំនួននៃការប៉ះទង្គិចត្រូវបានកំណត់ដោយអាំងតង់ស៊ីតេនៃចលនាកម្ដៅនៃម៉ូលេគុល ពោលគឺឧ។ អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព។ ប៉ុន្តែមិនមែនរាល់ការប៉ះទង្គិចគ្នានៃម៉ូលេគុលនាំទៅរកការបំប្លែងគីមីទេ៖ មានតែការប៉ះទង្គិចសកម្មប៉ុណ្ណោះដែលនាំទៅដល់វា។
ការប៉ះទង្គិចសកម្មគឺជាការប៉ះទង្គិចដែលកើតឡើងឧទាហរណ៍រវាងម៉ូលេគុល A និង B ជាមួយនឹងបរិមាណថាមពលច្រើន។ ចំនួនថាមពលអប្បបរមាដែលម៉ូលេគុលនៃសារធាតុចាប់ផ្តើមត្រូវតែមាន ដើម្បីឱ្យការប៉ះទង្គិចរបស់វាសកម្មត្រូវបានគេហៅថា របាំងថាមពលនៃប្រតិកម្ម។
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម គឺជាថាមពលលើសដែលអាចត្រូវបានចែកចាយ ឬផ្ទេរទៅម៉ូលមួយនៃសារធាតុ។
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់តម្លៃនៃអត្រាប្រតិកម្មថេរ និងការពឹងផ្អែកលើសីតុណ្ហភាពរបស់វា៖ Ea កាន់តែច្រើន អត្រាថេរតូចជាង ហើយការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពប៉ះពាល់ដល់វា។
អត្រាប្រតិកម្មថេរគឺទាក់ទងទៅនឹងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មដោយទំនាក់ទំនងស្មុគ្រស្មាញដែលបានពិពណ៌នាដោយសមីការ Arrhenius:
k=Aе–Ea/RTដែល A ជាកត្តាមុននិទស្សន្ត; Ea គឺជាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម R គឺជាថេរនៃឧស្ម័នសកលស្មើនឹង 8.31 J/mol; T - សីតុណ្ហភាពដាច់ខាត;
អ៊ី-មូលដ្ឋាននៃលោការីតធម្មជាតិ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អត្រាប្រតិកម្មដែលបានសង្កេតឃើញជាធម្មតាគឺតូចជាងតម្លៃដែលបានគណនាពីសមីការ Arrhenius ។ ដូច្នេះ សមីការសម្រាប់អត្រាប្រតិកម្មថេរត្រូវបានកែប្រែដូចខាងក្រោម៖
(ដកមុនប្រភាគទាំងអស់)
មេគុណបណ្តាលឱ្យការពឹងផ្អែកសីតុណ្ហភាពនៃអត្រាថេរខុសពីសមីការ Arrhenius ។ ដោយសារថាមពលសកម្ម Arrhenius ត្រូវបានគណនាជាជម្រាលនៃការពឹងផ្អែកលោការីតនៃអត្រាប្រតិកម្មនៅលើសីតុណ្ហភាពបញ្ច្រាស បន្ទាប់មកធ្វើដូចគ្នាជាមួយនឹងសមីការ , យើងទទួលបាន:
លក្ខណៈពិសេសនៃប្រតិកម្មចម្រុះ។ អត្រានៃប្រតិកម្មខុសគ្នា និងកត្តាកំណត់របស់វា។ តំបន់ Kinetic និង diffusion នៃដំណើរការខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៏នៃប្រតិកម្មផ្សេងគ្នានៃការចាប់អារម្មណ៍ចំពោះឱសថស្ថាន។
ប្រតិកម្មខ្លាំងៗ, គីមី។ ប្រតិកម្មដែលទាក់ទងនឹងសារធាតុក្នុងការរលួយ។ ដំណាក់កាល និងបង្កើតជាប្រព័ន្ធចម្រុះ។ ប្រតិកម្មខុសធម្មតា៖ កម្ដៅ។ ការរលាយនៃអំបិលជាមួយនឹងការបង្កើតផលិតផលឧស្ម័ននិងរឹង (ឧទាហរណ៍ CaCO3 -> CaO + CO2) ការកាត់បន្ថយអុកស៊ីដលោហៈជាមួយអ៊ីដ្រូសែនឬកាបូន (ឧទាហរណ៍ PbO + C -> Pb + CO) ការរំលាយលោហៈនៅក្នុងអាស៊ីត (ឧទាហរណ៍ Zn + + H2SO4 -> ZnSO4 + H2) អន្តរកម្ម។ សារធាតុរឹង (A12O3 + NiO -> NiAl2O4) ។ ថ្នាក់ពិសេសរួមមាន ប្រតិកម្មកាតាលីករខុសប្រក្រតី ដែលកើតឡើងលើផ្ទៃនៃកាតាលីករ។ ក្នុងករណីនេះ ប្រតិកម្ម និងផលិតផលប្រហែលជាមិនស្ថិតក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងគ្នាទេ។ ទិសដៅ កំឡុងពេលប្រតិកម្ម N2 + + ZH2 -> 2NH3 កើតឡើងលើផ្ទៃនៃកាតាលីករដែក សារធាតុប្រតិកម្ម និងផលិតផលប្រតិកម្មស្ថិតនៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ហើយបង្កើតបានជាប្រព័ន្ធដូចគ្នា។
លក្ខណៈពិសេសនៃប្រតិកម្មតំណពូជគឺដោយសារតែការចូលរួមនៃដំណាក់កាល condensed នៅក្នុងពួកគេ។ នេះធ្វើឱ្យការលាយ និងការដឹកជញ្ជូនសារធាតុប្រតិកម្ម និងផលិតផលពិបាក។ ការធ្វើឱ្យសកម្មនៃម៉ូលេគុល reagent នៅចំណុចប្រទាក់គឺអាចធ្វើទៅបាន។ kinetics នៃប្រតិកម្មតំណពូជណាមួយត្រូវបានកំណត់ដោយល្បឿននៃសារធាតុគីមីខ្លួនឯង។ ការបំប្លែង និងដោយដំណើរការផ្ទេរ (ការសាយភាយ) ចាំបាច់ដើម្បីបំពេញការប្រើប្រាស់សារធាតុប្រតិកម្ម និងយកផលិតផលប្រតិកម្មចេញពីតំបន់ប្រតិកម្ម។ អវត្ដមាននៃឧបសគ្គនៃការសាយភាយ អត្រានៃប្រតិកម្មខុសធម្មតាគឺសមាមាត្រទៅនឹងទំហំនៃតំបន់ប្រតិកម្ម។ នេះគឺជាអត្រាប្រតិកម្មជាក់លាក់ដែលត្រូវបានគណនាក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃ (ឬបរិមាណ) នៃប្រតិកម្ម។ តំបន់, មិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា; សម្រាប់ប្រតិកម្មសាមញ្ញ (មួយជំហាន) វាអាចជា កំណត់លើមូលដ្ឋាននៃច្បាប់ស្តីទី។ ច្បាប់នេះមិនពេញចិត្តទេ ប្រសិនបើការសាយភាយសារធាតុដំណើរការយឺតជាងសារធាតុគីមី។ ស្រុក; ក្នុងករណីនេះ អត្រាសង្កេតនៃប្រតិកម្មតំណពូជត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការនៃការសាយភាយ kinetics ។
អត្រានៃប្រតិកម្មខុសធម្មតា គឺជាបរិមាណនៃសារធាតុដែលមានប្រតិកម្ម ឬត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលប្រតិកម្មក្នុងមួយឯកតាពេលវេលាក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃនៃដំណាក់កាល។
កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់អត្រានៃប្រតិកម្មគីមី៖
ធម្មជាតិនៃប្រតិកម្ម
ការប្រមូលផ្តុំសារធាតុប្រតិកម្ម,
សីតុណ្ហភាព
វត្តមាននៃកាតាលីករ។
Vheterogen = Δп(S Δt) ដែល Vheterog គឺជាអត្រាប្រតិកម្មនៅក្នុងប្រព័ន្ធខុសគ្នា។ n គឺជាចំនួន moles នៃសារធាតុណាមួយដែលកើតចេញពីប្រតិកម្ម។ V គឺជាបរិមាណនៃប្រព័ន្ធ; t - ពេលវេលា; S គឺជាផ្ទៃនៃដំណាក់កាលដែលប្រតិកម្មកើតឡើង; Δ - សញ្ញានៃការបង្កើន (Δp = p2 - p1; Δt = t2 - t1) ។
នៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពកើនឡើង អត្រានៃដំណើរការគីមីជាធម្មតាកើនឡើង។ នៅឆ្នាំ 1879 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិហូឡង់ J. van't Hoff បានបង្កើតច្បាប់ជាក់ស្តែងមួយ: ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 10 K អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីភាគច្រើនកើនឡើង 2-4 ដង។
សញ្ញាណគណិតវិទ្យានៃក្បួន J. van't Hoff៖
γ 10 = (k t + 10) / k tដែល k t គឺជាអត្រាប្រតិកម្មថេរនៅសីតុណ្ហភាព T; k t + 10 - អត្រាប្រតិកម្មថេរនៅសីតុណ្ហភាព T + 10; γ 10 - មេគុណសីតុណ្ហភាព Van't Hoff ។ តម្លៃរបស់វាមានចាប់ពី 2 ដល់ 4។ សម្រាប់ដំណើរការជីវគីមី γ 10 ប្រែប្រួលពី 7 ទៅ 10។
ដំណើរការជីវសាស្រ្តទាំងអស់កើតឡើងក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ: 45-50 ° C ។ សីតុណ្ហភាពល្អបំផុតគឺ ៣៦-៤០ អង្សាសេ។ នៅក្នុងរាងកាយរបស់សត្វដែលមានឈាមក្តៅ សីតុណ្ហភាពនេះត្រូវបានរក្សាថេរដោយសារតែ thermoregulation នៃប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្តដែលត្រូវគ្នា។ នៅពេលសិក្សាប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្ត មេគុណសីតុណ្ហភាព γ 2, γ 3, γ 5 ត្រូវបានប្រើ។ សម្រាប់ការប្រៀបធៀបពួកវាត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅγ 10 ។
ការពឹងផ្អែកនៃអត្រាប្រតិកម្មលើសីតុណ្ហភាព អនុលោមតាមក្បួន Van't Hoff អាចត្រូវបានតំណាងដោយសមីការ៖
V 2 /V 1 = γ ((T 2 -T 1)/10)
ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃអត្រាប្រតិកម្មជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពមិនអាចពន្យល់បានដោយការកើនឡើងនៃចំនួននៃការប៉ះទង្គិចគ្នារវាងភាគល្អិតនៃសារធាតុប្រតិកម្មនោះទេ ចាប់តាំងពីយោងទៅតាមទ្រឹស្តី kinetic នៃឧស្ម័ន ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ចំនួននៃការប៉ះទង្គិចកើនឡើងដល់កម្រិតមិនសំខាន់។ វិសាលភាព។ ការកើនឡើងនៃអត្រាប្រតិកម្មជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាប្រតិកម្មគីមីមិនកើតឡើងជាមួយនឹងការប៉ះទង្គិចណាមួយនៃភាគល្អិតនៃសារធាតុប្រតិកម្មនោះទេប៉ុន្តែបានតែជាមួយនឹងការជួបប្រជុំគ្នានៃភាគល្អិតសកម្មដែលមានថាមពលលើសចាំបាច់នៅពេលនៃការប៉ះទង្គិច។
ថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីបំប្លែងភាគល្អិតអសកម្មទៅជាសារធាតុសកម្មត្រូវបានគេហៅថា ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម (អ៊ី). ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម គឺជាថាមពលលើស បើប្រៀបធៀបទៅនឹងតម្លៃមធ្យម ដែលត្រូវការសម្រាប់សារធាតុប្រតិកម្ម ដើម្បីចូលទៅក្នុងប្រតិកម្មនៅពេលប៉ះទង្គិចរបស់វា។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវបានវាស់ជាគីឡូជូលក្នុងមួយម៉ូល (kJ/mol)។ ជាធម្មតា E មានចន្លោះពី 40 ទៅ 200 kJ/mol ។
ដ្យាក្រាមថាមពលនៃប្រតិកម្ម exothermic និង endothermic ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ២.៣. សម្រាប់ដំណើរការគីមីណាមួយ រដ្ឋដំបូង មធ្យម និងចុងក្រោយអាចត្រូវបានសម្គាល់។ នៅផ្នែកខាងលើនៃរបាំងថាមពល រ៉េអាក់ទ័រស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពកម្រិតមធ្យមហៅថា ស្មុគស្មាញសកម្ម ឬស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ។ ភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃស្មុគ្រស្មាញដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម និងថាមពលដំបូងនៃប្រតិកម្មគឺ Ea ហើយភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃផលិតផលប្រតិកម្ម និងសារធាតុចាប់ផ្តើម (សារធាតុប្រតិកម្ម) គឺΔH ឥទ្ធិពលកម្ដៅនៃប្រតិកម្ម។ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មមិនដូច ΔH តែងតែជាតម្លៃវិជ្ជមាន។ សម្រាប់ប្រតិកម្មខាងក្រៅ (រូបភាព 2.3, ក) ផលិតផលមានទីតាំងនៅកម្រិតថាមពលទាបជាងប្រតិកម្ម (Ea< ΔН).
|
Ea គឺជាកត្តាចម្បងដែលកំណត់អត្រាប្រតិកម្ម៖ ប្រសិនបើ Ea> 120 kJ/mol (របាំងថាមពលខ្ពស់ជាង ភាគល្អិតសកម្មតិចជាងនៅក្នុងប្រព័ន្ធ) ប្រតិកម្មនឹងដំណើរការយឺតៗ។ និងផ្ទុយមកវិញប្រសិនបើ Ea< 40 кДж/моль, реакция осуществляется с большой скоростью.
ចំពោះប្រតិកម្មដែលទាក់ទងនឹងជីវម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ គួរតែគិតគូរពីការពិតដែលថានៅក្នុងស្មុគស្មាញដែលបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលប៉ះទង្គិចនៃភាគល្អិត ម៉ូលេគុលត្រូវតែតម្រង់ទិសក្នុងលំហតាមវិធីជាក់លាក់មួយ ព្រោះមានតែតំបន់ប្រតិកម្មនៃម៉ូលេគុលប៉ុណ្ណោះ ដែលមានទំហំតូចនៅក្នុង ទាក់ទងទៅនឹងទំហំរបស់វា ឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរ។
ប្រសិនបើអត្រាថេរ k 1 និង k 2 នៅសីតុណ្ហភាព T 1 និង T 2 ត្រូវបានគេដឹងនោះតម្លៃនៃ Ea អាចត្រូវបានគណនា។
នៅក្នុងដំណើរការគីមីជីវៈ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មគឺតិចជាង 2-3 ដងក្នុងអសរីរាង្គ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Ea នៃប្រតិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធនឹងសារធាតុបរទេស xenobiotics លើសពី Ea នៃដំណើរការជីវគីមីធម្មតា។ ការពិតនេះគឺជាការការពារជីវសាស្រ្តធម្មជាតិនៃប្រព័ន្ធពីឥទ្ធិពលនៃសារធាតុបរទេស, i.e. ប្រតិកម្មធម្មជាតិចំពោះរាងកាយកើតឡើងក្នុងលក្ខខណ្ឌអំណោយផលជាមួយនឹង Ea ទាប ហើយចំពោះប្រតិកម្មបរទេស Ea គឺខ្ពស់។ នេះគឺជារបាំងហ្សែនដែលកំណត់លក្ខណៈសំខាន់មួយនៃដំណើរការជីវគីមី។
ពីការពិចារណាលើគុណភាពវាច្បាស់ណាស់ថាអត្រានៃប្រតិកម្មគួរតែកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាពដោយសារតែ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ថាមពលនៃភាគល្អិតដែលបុកគ្នាកើនឡើង ហើយលទ្ធភាពដែលការបំប្លែងគីមីនឹងកើតឡើងកំឡុងពេលប៉ះទង្គិចកើនឡើង។ ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីបរិមាណនៃឥទ្ធិពលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងគីមីវិទ្យា ទំនាក់ទំនងសំខាន់ពីរត្រូវបានប្រើ - ច្បាប់ Van't Hoff និងសមីការ Arrhenius ។
ក្បួនរបស់ Van't Hoffគឺថានៅពេលដែលកំដៅដោយ 10 o C អត្រានៃប្រតិកម្មគីមីភាគច្រើនកើនឡើងពី 2 ទៅ 4 ដង។ តាមគណិតវិទ្យា នេះមានន័យថា អត្រាប្រតិកម្មអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពក្នុងលក្ខណៈអំណាច៖
, (4.1)
តើមេគុណសីតុណ្ហភាពនៃល្បឿននៅឯណា (= 24) ។ ច្បាប់របស់ Van't Hoff គឺរដុបខ្លាំង ហើយអាចអនុវត្តបានតែក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពដែលមានកម្រិតខ្លាំងប៉ុណ្ណោះ។
មានភាពត្រឹមត្រូវជាងនេះទៅទៀត។ សមីការ Arrheniusពិពណ៌នាអំពីសីតុណ្ហភាពអាស្រ័យនៃអត្រាថេរ៖
, (4.2)
កន្លែងណា រ- ថេរឧស្ម័នជាសកល; ក- កត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល ដែលមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព ប៉ុន្តែត្រូវបានកំណត់ដោយប្រភេទនៃប្រតិកម្មតែប៉ុណ្ណោះ។ អ៊ី អេ - ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មដែលអាចត្រូវបានកំណត់ថាជាថាមពលកម្រិតជាក់លាក់មួយ៖ និយាយដោយប្រយោល ប្រសិនបើថាមពលនៃភាគល្អិតដែលបុកគ្នាមានតិច អ៊ី អេបន្ទាប់មកក្នុងអំឡុងពេលប៉ះទង្គិច ប្រតិកម្មនឹងមិនកើតឡើងទេ ប្រសិនបើថាមពលលើស អ៊ី អេ, ប្រតិកម្មនឹងកើតឡើង។ ថាមពលនៃការធ្វើឱ្យសកម្មមិនអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពទេ។
ភាពអាស្រ័យក្រាហ្វិក k(ធ) មើលទៅដូចនេះ៖
នៅសីតុណ្ហភាពទាប ប្រតិកម្មគីមីស្ទើរតែកើតឡើង៖ k(ធ) 0. នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ អត្រាថេរមានទំនោរទៅរកតម្លៃកំណត់៖ k(ធ)ក. នេះត្រូវគ្នាទៅនឹងការពិតដែលថាម៉ូលេគុលទាំងអស់មានសកម្មភាពគីមី ហើយរាល់ការប៉ះទង្គិចគ្នានាំឲ្យមានប្រតិកម្ម។
ថាមពលនៃការធ្វើឱ្យសកម្មអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការវាស់ស្ទង់អត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាពពីរ។ ពីសមីការ (៤.២) វាដូចខាងក្រោម៖
. (4.3)
កាន់តែត្រឹមត្រូវ ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មត្រូវបានកំណត់ពីតម្លៃនៃអត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាពជាច្រើន។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះសមីការ Arrhenius (4.2) ត្រូវបានសរសេរក្នុងទម្រង់លោការីត
និងកត់ត្រាទិន្នន័យពិសោធន៍នៅក្នុងកូអរដោនេ ln k - 1/ធ. តង់សង់នៃមុំទំនោរនៃបន្ទាត់ត្រង់លទ្ធផលគឺស្មើនឹង - អ៊ី អេ / រ.
សម្រាប់ប្រតិកម្មមួយចំនួន កត្តាមុននិទស្សន្តអាស្រ័យទៅលើសីតុណ្ហភាពខ្សោយ។ ក្នុងករណីនេះអ្វីដែលគេហៅថា ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មដែលមានបទពិសោធន៍:
. (4.4)
ប្រសិនបើកត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលគឺថេរ នោះថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មពិសោធន៍គឺស្មើនឹងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម Arrhenius៖ អ៊ី op = អ៊ី អេ.
ឧទាហរណ៍ 4-1 ។ ដោយប្រើសមីការ Arrhenius ប៉ាន់ប្រមាណនៅសីតុណ្ហភាព និងថាមពលដែលធ្វើឱ្យសកម្ម ច្បាប់ Van't Hoff មានសុពលភាព។
ដំណោះស្រាយ។ ចូរស្រមៃមើលច្បាប់របស់ Van't Hoff (4.1) ជាការពឹងផ្អែកនៃច្បាប់អំណាចនៃអត្រាថេរ៖
,
កន្លែងណា ខ- តម្លៃថេរ។ ចូរយើងប្រៀបធៀបកន្សោមនេះជាមួយនឹងសមីការ Arrhenius (4.2) ដោយយកតម្លៃ ~ សម្រាប់មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃល្បឿន អ៊ី = 2.718:
.
ចូរយកលោការីតធម្មជាតិនៃភាគីទាំងពីរនៃសមភាពប្រហាក់ប្រហែលនេះ៖
.
ដោយបានបែងចែកទំនាក់ទំនងលទ្ធផលទាក់ទងនឹងសីតុណ្ហភាព យើងរកឃើញការតភ្ជាប់ដែលចង់បានរវាងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម និងសីតុណ្ហភាព៖
ប្រសិនបើថាមពលសកម្ម និងសីតុណ្ហភាពប្រហាក់ប្រហែលនឹងទំនាក់ទំនងនេះ នោះច្បាប់របស់ Van't Hoff អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីវាយតម្លៃឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើអត្រាប្រតិកម្ម។
ឧទាហរណ៍ 4-2 ។ ប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយនៅសីតុណ្ហភាព 70 o C គឺ 40% រួចរាល់ក្នុងរយៈពេល 60 នាទី។ តើប្រតិកម្មនឹងបញ្ចប់នៅសីតុណ្ហភាព 80% ក្នុងរយៈពេល 120 នាទី ប្រសិនបើថាមពលសកម្មគឺ 60 kJ/mol?
ដំណោះស្រាយ។ សម្រាប់ប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយ អត្រាថេរត្រូវបានបង្ហាញក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃកម្រិតនៃការបំប្លែងដូចខាងក្រោម៖
,
ដែលជាកន្លែងដែល a = x/ក- កម្រិតនៃការផ្លាស់ប្តូរ។ ចូរយើងសរសេរសមីការនេះនៅសីតុណ្ហភាពពីរដោយគិតគូរពីសមីការ Arrhenius៖
កន្លែងណា អ៊ី អេ= 60 kJ / mol, ធ 1 = 343 K, t 1 = 60 នាទី, a 1 = 0.4, t 2 = 120 នាទី a 2 = 0.8 ។ ចូរបែងចែកសមីការមួយដោយមួយទៀត ហើយយកលោការីត៖
ការជំនួសតម្លៃខាងលើទៅក្នុងកន្សោមនេះ យើងរកឃើញ ធ 2 = 333 K = 60 o C ។
ឧទាហរណ៍ 4-3 ។ អត្រានៃការបំប្លែងសារជាតិបាក់តេរីនៃសាច់ដុំត្រីកើនឡើងទ្វេដងនៅពេលផ្លាស់ប្តូរពីសីតុណ្ហភាព -1.1 o C ទៅសីតុណ្ហភាព +2.2 o C. ប៉ាន់ប្រមាណថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះ។
ដំណោះស្រាយ។ ការកើនឡើងនៃអត្រា hydrolysis 2 ដងគឺដោយសារតែការកើនឡើងនៃអត្រាថេរ: k 2 = 2k១. ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មទាក់ទងនឹងអត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាពពីរអាចត្រូវបានកំណត់ពីសមីការ (4.3) ជាមួយ ធ 1 = t 1 + 273.15 = 272.05 K, ធ 2 = t 2 + 273.15 = 275.35 K៖
130800 J/mol = 130.8 kJ/mol ។
៤-១. ដោយប្រើក្បួនរបស់ Van't Hoff គណនានៅសីតុណ្ហភាពអ្វីដែលប្រតិកម្មនឹងបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេល 15 នាទី ប្រសិនបើនៅ 20 o C វាត្រូវចំណាយពេល 2 ម៉ោង មេគុណសីតុណ្ហភាពគឺ 3 ។
៤-២. ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃសារធាតុនៅ 323 K គឺ 100 នាទីហើយនៅ 353 K គឺ 15 នាទី។ កំណត់មេគុណសីតុណ្ហភាពនៃល្បឿន។(ចម្លើយ)
៤-៣. តើថាមពលនៃការធ្វើឱ្យសកម្មគួរជាអ្វីដើម្បីឱ្យអត្រាប្រតិកម្មកើនឡើង 3 ដងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព 10 0 C a) នៅ 300 K; ខ) នៅ 1000 K?
៤-៤. ប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយមានថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម 25 kcal / mol និងកត្តាមុននិទស្សន្តនៃ 5 ។ ១០ ១៣ វិ-១. នៅសីតុណ្ហភាពអ្វីដែលពាក់កណ្តាលជីវិតសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះគឺ: ក) 1 នាទី; ខ) 30 ថ្ងៃ?
៤-៥. ក្នុងករណីទាំងពីរមួយណាដែលអត្រាប្រតិកម្មនឹងកើនឡើងច្រើនដង៖ ពេលត្រូវកម្ដៅពី 0 o C ទៅ 10 o C ឬពេលកម្ដៅពី 10 o C ទៅ 20 o C? បញ្ជាក់ចម្លើយរបស់អ្នកដោយប្រើសមីការ Arrhenius (ចម្លើយ) ។
៤-៦. ថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មមួយចំនួនធំជាង 1.5 ដងនៃថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មផ្សេងទៀត។ នៅពេលដែលកំដៅពី ធ 1 ទៅ ធ 2 អត្រាថេរនៃប្រតិកម្មទីពីរកើនឡើង កម្តង។ តើអត្រាថេរនៃប្រតិកម្មដំបូងបានកើនឡើងប៉ុន្មានដងនៅពេលមានកម្ដៅពី ធ 1 ទៅ ធ២?(ចម្លើយ)
៤-៧. អត្រាថេរនៃប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញ ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃអត្រាថេរនៃដំណាក់កាលបឋមដូចខាងក្រោម៖
បង្ហាញពីថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម និងកត្តាមុននិទស្សន្តនៃប្រតិកម្មស្មុគ្រស្មាញក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃបរិមាណដែលត្រូវគ្នាទាក់ទងនឹងដំណាក់កាលបឋម។(ចម្លើយ)
៤-៨. នៅក្នុងប្រតិកម្មលំដាប់ទី 1 ដែលមិនអាចត្រឡប់វិញបានក្នុងរយៈពេល 20 នាទីនៅ 125 o C កម្រិតនៃការបំប្លែងសារធាតុចាប់ផ្តើមគឺ 60% ហើយនៅ 145 o C កម្រិតនៃការបំប្លែងដូចគ្នាត្រូវបានសម្រេចក្នុងរយៈពេល 5,5 នាទី។ ស្វែងរកអត្រាថេរ និងថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះ។(ចម្លើយ)
៤-៩. ប្រតិកម្មលំដាប់ទី 1 នៅសីតុណ្ហភាព 25 អង្សាសេត្រូវបានបញ្ចប់ 30% ក្នុងរយៈពេល 30 នាទី។ តើប្រតិកម្មនឹងបញ្ចប់នៅសីតុណ្ហភាព 60% ក្នុងរយៈពេល 40 នាទី ប្រសិនបើថាមពលសកម្មគឺ 30 kJ/mol?
៤-១០. ប្រតិកម្មលំដាប់ទី 1 នៅសីតុណ្ហភាព 25 អង្សាសេគឺ 70% រួចរាល់ក្នុងរយៈពេល 15 នាទី។ តើប្រតិកម្មនឹងបញ្ចប់នៅសីតុណ្ហភាព 50% ក្នុងរយៈពេល 15 នាទី ប្រសិនបើថាមពលសកម្មគឺ 50 kJ/mol?
៤-១១. អត្រាប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយថេរគឺ 4.02 ។ 10 -4 s -1 នៅ 393 K និង 1.98 ។ 10 -3 s -1 នៅ 413 K. គណនាកត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះ។
៤-១២. ចំពោះប្រតិកម្ម H 2 + I 2 2HI អត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 683 K គឺស្មើនឹង 0.0659 លីត្រ/(mol. min) និងនៅសីតុណ្ហភាព 716 K - 0.375 l/(mol. min)។ ស្វែងរកថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះ និងអត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 700 K.(ចម្លើយ)
៤-១៣. ចំពោះប្រតិកម្ម 2N 2 O 2N 2 + O 2 អត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 986 K គឺ 6.72 លីត្រ/(mol. min) និងនៅសីតុណ្ហភាព 1165 K - 977.0 l/(mol. min)។ ស្វែងរកថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះ និងអត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 1053.0 K. (ចម្លើយ)
៤-១៤. អ៊ីយ៉ុង Trichloroacetate នៅក្នុងសារធាតុរំលាយអ៊ីយ៉ូដដែលមាន H + រលាយទៅតាមសមីការ
H + + CCl 3 COO - CO 2 + CHCl ៣
ដំណាក់កាលដែលកំណត់អត្រានៃប្រតិកម្មគឺការបំបែកម៉ូណូម៉ូលេគុលនៃចំណង C-C នៅក្នុងអ៊ីយ៉ុង trichloroacetate ។ ប្រតិកម្មដំណើរការតាមលំដាប់ទីមួយ ហើយអត្រាថេរមានតម្លៃដូចខាងក្រោម៖ k= ៣.១១. 10 -4 s -1 នៅ 90 o C, k= ៧.៦២. 10 -5 s -1 នៅ 80 o C. គណនា ក) ថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម ខ) អត្រាថេរនៅ 60 o C. (ចម្លើយ)
៤-១៥. ចំពោះប្រតិកម្ម CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH * CH 3 COONa + C 2 H 5 OH អត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 282.6 K គឺស្មើនឹង 2.307 លីត្រ/(mol. min) ហើយនៅសីតុណ្ហភាព 318.1 K - 21.65 លីត្រ / (mol នាទី) ។ ស្វែងរកថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះ និងអត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 343 K.(ចម្លើយ)
៤-១៦. ចំពោះប្រតិកម្ម C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 អត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 298.2 K គឺស្មើនឹង 0.765 លីត្រ/(mol. min) និងនៅសីតុណ្ហភាព។ នៃ 328.2 K - 35.5 លីត្រ / (mol នាទី) ។ ស្វែងរកថាមពលសកម្មនៃប្រតិកម្មនេះ និងអត្រាថេរនៅសីតុណ្ហភាព 313.2 K.(ចម្លើយ)
៤-១៧. សារធាតុរលាយក្នុងផ្លូវប៉ារ៉ាឡែលពីរដែលមានអត្រាថេរ k 1 និង k២. តើអ្វីជាភាពខុសគ្នានៃថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃប្រតិកម្មទាំងពីរនេះ ប្រសិនបើនៅ 10 o C k 1 /k 2 = 10 និងនៅ 40 o C k 1 /k 2 = 0.1?
៤-១៨. នៅក្នុងប្រតិកម្មពីរនៃលំដាប់ដូចគ្នា ភាពខុសគ្នានៃថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មគឺ អ៊ី 2 - អ៊ី 1 = 40 kJ / mol ។ នៅសីតុណ្ហភាព 293 K សមាមាត្រនៃអត្រាថេរគឺ k 1 /k 2 = 2. តើអត្រាថេរនឹងស្មើនៅសីតុណ្ហភាពអ្វី?
៤-១៩។ ការបំបែកអាស៊ីតអាសេតូន dicarboxylic នៅក្នុងដំណោះស្រាយ aqueous គឺជាប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយ។ អត្រាថេរនៃប្រតិកម្មនេះត្រូវបានវាស់នៅសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា៖
គណនាថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម និងកត្តាមុនអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល។ តើពាក់កណ្តាលជីវិតនៅសីតុណ្ហភាព 25 អង្សាសេគឺជាអ្វី?