Условие задачи

Температурный коэффициент некоторой реакции равен 3. Во сколько раз увеличится скорость реакции, если эта реакция проходила сначала при н. у., а затем – при стандартных условиях?

Решение

Мы имеем задачу по физической химии, а именно из области кинетики химических реакций.

Исходные данные:
– Температурный коэффициент (Q₁₀) равен 3, то есть при повышении температуры на 10°С скорость реакции увеличивается в 3 раза.
– Реакция проходила сначала при нормальных условиях (н. у.), которые принято считать равными 0°С, а затем – при стандартных условиях (обычно 25°С).

Шаг 1. Определяем разность температур.
При нормальных условиях: 0°С,
при стандартных условиях: 25°С.
Таким образом, разность температур ΔT = 25°С.

Шаг 2. Вычисляем число «десятков градусов».
n = ΔT / 10 = 25 / 10 = 2,5.

Шаг 3. Находим во сколько раз изменилась скорость реакции.
Если скорость увеличивается в 3 раза при каждом повышении температуры на 10°С, то при повышении на ΔT градусов скорость увеличится в 3^(n) раз.
То есть отношение скоростей:
v₂ / v₁ = 3^(2,5) = 3^(5⁄2) = √(3⁵).

Шаг 4. Приблизительный числовой результат.
Вычислим 3⁵ = 243, поэтому √243 ≈ 15,59.

Ответ:
Скорость реакции при стандартных условиях (25°С) будет примерно в 15,6 раз больше, чем при нормальных условиях (0°С).