아레니우스 식. 오산화이질소(N2O5) 기체의 분해반응

아레니우스 식. 오산화이질소(N2O5) 기체의 분해반응

Arrhenius equation. 속도 상수와 활성화 에너지

 

 

오산화이질소 기체의 분해반응에 대한 속도상수는

25℃에서 3.7×10^-5 s^-1과 55℃에서 1.7×10^-3 s^-1이다.

2N2O5(g) → 4NO(g) + O2(g)

 

a) 이 반응에 대한 활성화에너지는 kJ/mol 단위로 얼마인가?

b) 35℃에서의 속도상수는 얼마인가?

 

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a)

ln(k_2 / k_1) = Ea/R (1/T_1 – 1/T_2)

R = 8.314 J/K*mol

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/4119 )

 

 

 

k_1 = 3.7×10^-5 s^-1

k_2 = 1.7×10^-3 s^-1

 

T_1 = 25℃ = 298 K

T_2 = 55℃ = 328 K

 

 

 

Ea = [ ln(k_2 / k_1) × R ] / [ (1/T_1 – 1/T_2) ]

= [ ln ( (1.7×10^(-3)) / (3.7×10^(-5)) ) × 8.314 ]

/ [ (1/298) - (1/328) ]

= 103679 J/mol

= 103.7 kJ/mol

 

 

 

 

b)

k_1 = 3.7×10^-5 s^-1

k_2 = ?

 

T_1 = 25℃ = 298 K

T_2 = 35℃ = 308 K

 

 

 

ln(k_2 / k_1) = Ea/R (1/T_1 – 1/T_2)

ln(? / (3.7×10^(-5))) = (103679/8.314) ((1/298) - (1/308))

? / (3.7×10^(-5)) = e^[(103679/8.314) ((1/298) - (1/308))]

 

? = e^[(103679/8.314) ((1/298) - (1/308))] (3.7×10^(-5))

= 0.00014 s^-1

= 1.4×10^-4 s^-1

 

 

 

답: a) 103.7 kJ/mol, b) 1.4×10^-4 s^-1

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/4120 ]

 

 

 

 

[키워드] 아레니우스식 기준문서, 속도상수의 온도의존성 기준문서, 속도상수와 활성화에너지 기준문서