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課題 1 課題提出時にはグラフを添付すること
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与えられたデータから 1/T [10-3 K-1] ln k [-] アレニウスプロットはグラフようになり、直線とみなせる。 よって本反応は、アレニウス式に従う。 直線上の2点 (2.00×10-3, 19.6), (3.25×10-3, 16.3) より傾きを求めると、 16.3-19.6 = -2.64×103 [K] (3.25-2.00)×10-3 これが-Ea/R に等しいので、 2 Ea=2.64×8.31=21.9 [kJ mol-1] ln A = ln k + Ea/RT に ln k = 19.6, Ea/RT = (21.9×103)/8.31×(2.00×10-3) =5.27 を代入して ln A =24.9 従って、 A = 6.5×1010 [dm3 mol-1 s-1] 20 (2.00, 19.6) ● 19 ● ● 18 ln k [-] ● 17 16 ● (3.25, 16.3) 15 1/T [10-3 K-1]
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課題 2
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温度 T1, T2 における速度定数をそれぞれ k1, k2 とする。
頻度因子 A, 活性化エネルギー Ea のとき、 ln k1 = ln A -(Ea /R) / T1 ln k2 = ln A -(Ea /R) / T より、 ln k1 - ln k2 =ln (k1/k2) = -(Ea /R) (1/ T1 -1/ T2) が成り立つ この式に T1 = 298 [K], T2 = 308 [K], k2 = 2 k1 を代入して、 ln 1/2 = -( Ea /R )×(1/298 – 1/308) = -1.31×10-5 Ea = - よって、 Ea = 52.9×103 [J mol-1]
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課題 3
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[I]max ka -ka tmax -kb tmax
より、 = ( e - e ) [A] kb - ka 例題 22・6 より 、 だから、 ka tmax kb tmax 右辺 = ( ka e - ka e ) kb - ka kb tmax kb tmax -kb tmax = ( kb e - ka e ) = e [I]max kb ka ka 両辺の自然対数をとると、 ln = -kb tmax = ln = c ln [A] kb - ka kb kb 従って、 kb が増加すると、 [I]max は減少、tmax は?
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