Напишите выражение для скорости химической реакции, протекающей в гомогенной системе по уравнению A+2B=AB2...

В химической кинетике скорость реакции определяется как изменение концентрации реагентов или продуктов реакции в единицу времени. Для рассмотренной реакции ( A + 2B \rightarrow AB_2 ) скорость можно записать через закон действующих масс.

Скорость реакции ( v ) обычно пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам (если реакция элементарная). В данном случае:

[ v = k [A]^m [B]^n ]

где:

• ( k ) — константа скорости реакции,
• ( [A] ) — концентрация вещества A,
• ( [B] ) — концентрация вещества B,
• ( m ) и ( n ) — порядки реакции по A и B соответственно.

Для элементарной реакции порядки реакции ( m ) и ( n ) соответствуют стехиометрическим коэффициентам, то есть ( m = 1 ) и ( n = 2 ). Таким образом, выражение для скорости реакции будет:

[ v = k [A][B]^2 ]

Теперь рассмотрим, как изменится скорость реакции при изменении концентраций реагентов.

а) Увеличение концентрации вещества A в 2 раза

Пусть первоначальная скорость реакции ( v_0 = k [A][B]^2 ).

Если концентрация вещества A увеличивается в 2 раза, то новая концентрация будет ( [A]_{\text{нов}} = 2[A] ).

Тогда новая скорость реакции ( v_{\text{нов}} ) будет:

[ v_{\text{нов}} = k (2[A])[B]^2 = 2k [A][B]^2 = 2v_0 ]

Таким образом, скорость реакции увеличится в 2 раза.

б) Увеличение концентрации вещества B в 2 раза

Пусть первоначальная скорость реакции ( v_0 = k [A][B]^2 ).

Если концентрация вещества B увеличивается в 2 раза, то новая концентрация будет ( [B]_{\text{нов}} = 2[B] ).

Тогда новая скорость реакции ( v_{\text{нов}} ) будет:

[ v_{\text{нов}} = k A^2 = k [A] (4[B]^2) = 4k [A][B]^2 = 4v_0 ]

Таким образом, скорость реакции увеличится в 4 раза.

в) Увеличение концентрации обоих веществ в 2 раза

Пусть первоначальная скорость реакции ( v_0 = k [A][B]^2 ).

Если концентрации обоих веществ увеличиваются в 2 раза, то новые концентрации будут ( [A]{\text{нов}} = 2[A] ) и ( [B]{\text{нов}} = 2[B] ).

Тогда новая скорость реакции ( v_{\text{нов}} ) будет:

[ v_{\text{нов}} = k (2[A])(2[B])^2 = k (2[A])(4[B]^2) = 8k [A][B]^2 = 8v_0 ]

Таким образом, скорость реакции увеличится в 8 раз.

В итоге:

• При увеличении концентрации ( A ) в 2 раза, скорость реакции увеличится в 2 раза.
• При увеличении концентрации ( B ) в 2 раза, скорость реакции увеличится в 4 раза.
• При увеличении концентраций обоих веществ в 2 раза, скорость реакции увеличится в 8 раз.

Сначала запишем уравнение скорости химической реакции: v = k[A]^1[B]^2

где v - скорость реакции, k - константа скорости реакции, [A] и [B] - концентрации реагентов A и B соответственно.

а) Если концентрация вещества A увеличивается в 2 раза, то новая скорость реакции будет: v' = k(2[A])^1[B]^2 = 2k[A]^1[B]^2 = 2v

То есть скорость реакции увеличится в 2 раза.

б) Если концентрация вещества B увеличивается в 2 раза, то новая скорость реакции будет: v' = k[A]^1(2[B])^2 = k[A]^1*4[B]^2 = 4k[A]^1[B]^2 = 4v

Скорость реакции увеличится в 4 раза.

в) Если концентрации обоих веществ увеличиваются в 2 раза, то новая скорость реакции будет: v' = k(2[A])^1(2[B])^2 = 4k[A]^1[B]^2 = 4v

Скорость реакции также увеличится в 4 раза.