На упаковке некоторого скоропортящегося продукта указан срок хранения при различных температурах:
2 °C | 28 суток |
6 °C | 21 сутки |
10 °C | 18 суток |
14 °C | 12 суток |
Какая величина кажется ошибочной с точки зрения кинетики химических реакций? Предложите правильный вариант.
С использованием правила Вант-Гоффа.
Если переформулировать правило Вант-Гоффа, при повышении температуры на одинаковое количество градусов скорость реакции должна увеличиваться в одинаковое количество раз. Температурные интервалы между всеми строчками одинаковы. Найдём соотношения скоростей:Видно, что между 2 и 3 строчкой интервал меньше, чем все остальные, а между 3 и 4 — больше. Такое может получиться, если указанный срок хранения при температуре 10 °С завышен. И действительно, если уменьшить время хранения в те же 1,33 раза, при температуре 10 °С получится срок хранения 15,8 суток, который во столько же раз отличается от срока хранения при 14 °С.
С использованием уравнения Аррениуса.
Первая часть задания разбирается аналогично предыдущему. Для расчёта срока хранения при 10 градусах потребуется определить энергию активации процесса:
Следует обратить внимание, что температура в данном уравнении выражается в кельвинах. Границы исследуемого интервала: 2–14 °С, или 275-287 К.
и рассчитаем соотношение скоростей для 10 °С (интервал 2–10 °С):
Тогда срок хранения при температуре 10 °С составит Проверка: И действительно, если уменьшить время хранения в те же 1,33 раза, при температуре 10 °С получится срок хранения 15,8 суток, который во столько же раз отличается от срока хранения при 14 °С.