сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

На упа­ков­ке не­ко­то­ро­го ско­ро­пор­тя­ще­го­ся про­дук­та ука­зан срок хра­не­ния при раз­лич­ных тем­пе­ра­ту­рах:

 

2 °C28 суток
6 °C21 сутки
10 °C18 суток
14 °C12 суток

 

Какая ве­ли­чи­на ка­жет­ся оши­боч­ной с точки зре­ния ки­не­ти­ки хи­ми­че­ских ре­ак­ций? Пред­ло­жи­те пра­виль­ный ва­ри­ант.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

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:

 дробь: чис­ли­тель: v_2, зна­ме­на­тель: v_1 конец дроби =e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: E_a, зна­ме­на­тель: R конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T_1 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T_2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка

Сле­ду­ет об­ра­тить вни­ма­ние, что тем­пе­ра­ту­ра в дан­ном урав­не­нии вы­ра­жа­ет­ся в кель­ви­нах. Гра­ни­цы ис­сле­ду­е­мо­го ин­тер­ва­ла: 2–14 °С, или 275-287 К.

E_a=R умно­жить на дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: v_2, зна­ме­на­тель: v_1 конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T_1 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T_2 конец дроби конец дроби =8,314 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: 28, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 275 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 287 конец дроби конец дроби =46,3 кДж,

и рас­счи­та­ем со­от­но­ше­ние ско­ро­стей для 10 °С (ин­тер­вал 2–10 °С):

 дробь: чис­ли­тель: v_2, зна­ме­на­тель: v_1 конец дроби =e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: E_a, зна­ме­на­тель: R конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T_1 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: T_2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 46300, зна­ме­на­тель: 8,314 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 275 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 283 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =1,77.

Тогда срок хра­не­ния при тем­пе­ра­ту­ре 10 °С со­ста­вит  \tau = 28 : 1,77 = 15,8 суток. 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.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Со­дер­жа­ние кри­те­рияОцен­ка
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние с расчётами любым спо­со­бом,

не­об­хо­ди­мы­ми объ­яс­не­ни­я­ми и про­вер­кой пра­виль­но­сти ре­ше­ния

8
Не­вер­ное (но ло­ги­че­ски не­про­ти­во­ре­чи­вое) ре­ше­ние2–5
Про­стой ответ1–2
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл8