Чтобы определить температурный коэффициент реакции, можно воспользоваться уравнением, связывающим скорость реакции с температурой. В этом контексте используется правило Ван 'Гоффа, которое гласит, что скорость химической реакции изменяется с температурой по следующей формуле:
\[ k_1 = k_0 \cdot e^{\frac{-E_a}{RT}} \]
Однако для упрощения мы будем использовать температурный коэффициент \( q_{10} \), который описывает, во сколько раз увеличивается скорость реакции при повышении температуры на 10 °C.
В нашем случае, мы знаем, что при понижении температуры с 250° до 220°, скорость реакции уменьшилась в 8 раз. Мы можем записать это как:
\[ \frac{k_1}{k_2} = \frac{1}{8} \]
Здесь \( k_1 \) — скорость реакции при 250°, а \( k_2 \) — скорость реакции при 220°.
Температура снизилась на 30°. Теперь мы можем использовать формулу для расчета температурного коэффициента. По правилу Ван 'Гоффа, при понижении температуры:
\[ q_{T} = \left( \frac{k_2}{k_1} \right)^{\frac{10}{\Delta T}} \]
где \( \Delta T \) — изменение температуры в градусах Цельсия. В нашем случае:
\(\Delta T = 250° - 220° = 30°\)
Так как скорость реакции уменьшилась в 8 раз:
\[ \frac{k_2}{k_1} = \frac{1}{8} \]
Теперь подставим это в формулу для \( q_{T} \):
\[ q_{10} = \left( \frac{1}{8} \right)^{\frac{10}{30}} \]
Посчитаем:
\[ q_{10} = \left( \frac{1}{8} \right)^{\frac{1}{3}} = \frac{1}{2} \]
Это означает, что температурный коэффициент \( q_{10} \) равен 0,5. Таким образом, мы можем заключить, что при снижении температуры скорость реакции уменьшается, и при каждом снижении на 10 °C скорость реакции уменьшается в 2 раза.