Чтобы понять, как изменится скорость реакции при изменении концентраций реагентов, необходимо сначала записать кинетическое уравнение реакции. Для реакции:
2A(а) + B2(г) → 2AB(г)
Кинетическое уравнение можно записать в следующем виде:
v = k [A]^m [B]^n
где:
- v — скорость реакции;
- k — коэффициент скорости реакции;
- [A] — концентрация реагента A;
- [B] — концентрация реагента B;
- m и n — порядки реакции по реагентам A и B соответственно.
Для данной реакции обычно предполагается, что:
- порядок реакции по A (m) равен 2, так как 2A вступает в реакцию;
- порядок реакции по B (n) равен 1, так как B2 вступает в реакцию в стехиометрическом количестве 1.
Таким образом, кинетическое уравнение можно записать как:
v = k [A]^2 [B]
Теперь рассмотрим изменения скорости реакции при различных изменениях концентраций:
- Увеличение концентрации A в 2 раза:
- Если [A] увеличивается в 2 раза, то новое значение концентрации будет [A] = 2[A].
- Подставим это в уравнение: v' = k (2[A])^2 [B] = k * 4[A]^2 [B] = 4v.
- Таким образом, скорость реакции увеличится в 4 раза.
- Увеличение концентрации B в 4 раза:
- Если [B] увеличивается в 4 раза, то новое значение концентрации будет [B] = 4[B].
- Подставим это в уравнение: v' = k [A]^2 (4[B]) = 4k [A]^2 [B] = 4v.
- Таким образом, скорость реакции также увеличится в 4 раза.
- Уменьшение концентрации A в 2 раза:
- Если [A] уменьшается в 2 раза, то новое значение концентрации будет [A] = 0.5[A].
- Подставим это в уравнение: v' = k (0.5[A])^2 [B] = k * 0.25[A]^2 [B] = 0.25v.
- Таким образом, скорость реакции уменьшится в 4 раза.
В итоге, мы можем сделать следующие выводы:
- Увеличение концентрации A в 2 раза приводит к увеличению скорости реакции в 4 раза.
- Увеличение концентрации B в 4 раза также приводит к увеличению скорости реакции в 4 раза.
- Уменьшение концентрации A в 2 раза приводит к уменьшению скорости реакции в 4 раза.