Расчет изменения скорости реакции от давления и концентрации исходных веществ
Закон действия масс
Задача 5.
Как изменится скорость гомогенной реакции 2NО + Вr2 = 2NОВr, если давление увеличить до 7 атмосфер по сравнению со стандартным?
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.
Увеличение давления на 7 атмосфер по сравнению со стандартным означает увеличение его в 7 раз. Концентрации NО и Вr2 вследствие увеличения давления увеличатся в 5 раз.
Обозначим концентрацию NО через "а", Вr2 – через "b".
Тогда выражение для скорости реакции можно записать в общем виде:
V = k.а2b
До увеличения давления скорость реакции:
V = k.а2b;
После увеличения давления(концентраций):
V1 = k.(7а)2 . (7b)
Изменение скорости:
V1/V= [k . (7а)2 . (7b)]/[k . а2b] = 343
Отает: Скорость реакции увеличится в 343 раз.
Зависимость скорости реакции от концентраций веществ
Задача 8
Как изменится скорость реакции 4A + 3B = C, если:
а) концентрацию вещества A увеличить в 2 раза, оставив концентрацию B прежней;
б) концентрацию обоих веществ увеличить в 2 раза;
в) концентрацию B увеличить в 2 раза, оставив концентрацию A прежней?
Решение:
Зависимость скорости реакции от концентраций определяется законом действия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ. Поэтому изменение концентрации хотя бы одного из реагирующих веществ ведет к изменению ее скорости.
Обозначим концентрацию А через "а", В – через "b".
Выражение для скорости реакции до изменения концентрации вещества можно записать в общем виде:
V = k . (а)4 . (b)3
1). Рассчитаем изменение скорости реакции после увеличения концентрации вещества А в 2 раза, получим:
Тогда выражение скорости реакции будет иметь вид:
V1 = k . (2а)4 . (b)3
Изменение скорости:
V1/V = [k . (2а)4 . (b)3]/[k . (а)4 . (b)3] = [k . 16(а)4 . (b)3]/[k.(а)4 . (b)3] = 16
Ответ: скорость реакции увеличится в 16 раз.
2). Рассчитаем изменение скорости реакции после увеличения концентрации вещества А и В в 2 раза, получим:
V2 = k . (2а)4 . (2b)3 = k .16(а)4 .16(b)3
Изменение скорости:
V2/V = [ k.(а)4 . (b)3]/[k.(а)4 . (b)3] = 256
Ответ: скорость реакции увеличится в 256 раз.
3). Рассчитаем изменение скорости реакции после увеличения концентрации вещества B в 2 раза, получим:
V3 = k . (а)4 . 2(b)3 = k . (а)4 . 8(b)3
Изменение скорости:
V3/V = [k . (а)4 . 2(b)3]/[k.(а)4 . (b)3] = 8
Ответ: скорость реакции увеличится в 8 раз.
