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温度对化学反应速率的影响实验(温度对化学反应速率的影响实验报告)

温度对化学反应速率的影响实验(温度对化学反应速率的影响实验报告) 温度对化学反应速率的影响

影响化学反应速率的因素很多,从式(1)可以看出。

vk=- =kkCn (1)

最重要的因素是反应级数N、反应物浓度C(零级反应除外)和反应速率常数kk。反应物浓度的增加意味着单位体积反应物分子的数量增加,因此反应物分子碰撞的有效频率增加。反应速率常数kk与温度T密切相关,因为大多数化学反应的活化能随着反应温度的升高而降低。活化能的降低,即反应物分子的有效碰撞频率增加。人们通常用阿伦尼乌斯公式来表示温度对反应速率常数的影响:

kk=k0e- (2)

或lg (3)

如果同一个化学反应的温度差为10℃,它们之间的反应速率常数的倍数差称为反应速率温度系数(γ),可用下式表示:

γ= =10Ee/2.30TR[1/T-1/(T-10)]

= 1010 ee/2.30 kt(T+10)= 100.52 ee/T(T+10)(4)

在公式(3)和(4)中,

EE反应的活化能;

k0-频率因子,即活化能为零时的反应速率常数;

在kt,kt-10-t℃和(t+10)℃

反应速率温度系数的物理意义是温度每升高10℃,反应速率可能增加数倍。用此公式计算,大部分化学反应得到的值与范德霍夫近似经验公式得到的值基本相似,即大部分化学反应的反应速率温度系数γ为2 ~ 4,说明温度对大部分化学反应速率有显著影响。相对而言,温度对扩散速率的影响较小,所以人们往往用温度对浸出反应的影响程度来判断浸出反应的动态区域或性质。比如金矿浸出一般不加热,认为这种浸出反应是扩散动力学性质,而铀矿碱浸需要加热到70 ~ 80℃,认为受化学动力学控制。

 

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