8.4.2 Vliv teploty na reakční rychlost - II

Kinetika reakce H2(g) + I2(g)  →  2 HI(g) byla sledována Bodensteinem a byly určeny rychlostní konstanty při teplotě T1 = 556 K, k1 = 5,3 . 106 min1 dm3 mol1 a T2 = 781 K k2 = 0,016 min1 dm3 mol1. Na základě těchto údajů určete:
a) aktivační energii této reakce, b) rychlostní konstantu při teplotě 800 K, c) za předpokladu, že se jedná o reakci II. řádu, vypočtěte za jak dlouho bude směs obsahovat 2 mol.% HI při 800 K. Počáteční tlak ekvimolární směsi vodíku a jodu je 100 kPa. Předpokládejte platnost stavové rovnice ideálního plynu.

Výsledek

a) E = 165513 J/mol, b) k = 0,2931 min1 dm3 mol1, c) τ = 4,584 min (cH2,0 = cI2,0 = 0,007517 mol/dm3, cH2 = cI2 = 0,007442 mol/dm3)

Postup

Nejdříve vypočteme aktivační energii podle vztahu (8.35) a na základě získané hodnoty vypočteme rychlostní konstantu při teplotě 800 K. Po výpočtu počáteční koncentrace H2 a I2 (ze stavové rovnice ideálního plynu) a vztahu (8.16) určíme příslušnou dobu.