Скорость реакции С(т) + O2 (г) = 2СO2(г) при увеличении концентрации кислорода в 4 раза возрастет в……...

Скорость химической реакции определяется уравнением Аррениуса и законом действующих масс. В общем виде уравнение скорости реакции можно записать как:

[ V = k \cdot [C]^m \cdot [O_2]^n ]

где:

• ( V ) — скорость реакции,
• ( k ) — константа скорости реакции,
• ( [C] ) и ( [O_2] ) — концентрации реагентов,
• ( m ) и ( n ) — порядок реакции по каждому из реагентов.

Для реакции ( \text{C(т) + O}_2 \text{(г)} = 2\text{CO}_2 \text{(г)} ), углерод (С) находится в твердом состоянии. Концентрация твердого вещества в реакциях гетерогенного типа не изменяется и обычно включается в константу скорости ( k ). Поэтому уравнение скорости сводится к виду:

[ V = k' \cdot [O_2]^n ]

где ( k' = k \cdot [C]^m ) — новая константа, включающая концентрацию углерода.

Для того чтобы определить, как изменится скорость реакции при увеличении концентрации кислорода в 4 раза, необходимо знать порядок реакции по кислороду, ( n ).

Предположим, что реакция является элементарной и порядок реакции по кислороду равен 1 (это наиболее распространенный случай для простых реакций).

Тогда уравнение скорости будет:

[ V = k' \cdot [O_2] ]

При увеличении концентрации кислорода в 4 раза:

[ [O_2]_{нов} = 4 \cdot [O_2]_{исход} ]

Новая скорость реакции ( V_{нов} ) будет:

[ V_{нов} = k' \cdot [O_2]_{нов} = k' \cdot (4 \cdot [O_2]_{исход}) = 4 \cdot (k' \cdot [O_2]{исход}) = 4 \cdot V{исход} ]

Таким образом, если порядок реакции по кислороду равен 1, при увеличении концентрации кислорода в 4 раза, скорость реакции возрастет в 4 раза.

Если порядок реакции по кислороду равен ( n ), то увеличение концентрации кислорода в 4 раза приведет к увеличению скорости реакции в ( 4^n ) раз. Например, если ( n = 2 ), то скорость возрастет в ( 4^2 = 16 ) раз.

Для точного ответа необходимо знать порядок реакции по кислороду, который можно определить экспериментально или из механизма реакции.

Для реакции С(т) + O2 (г) = 2СO2(г) скорость реакции зависит от концентрации реагентов. Увеличение концентрации кислорода в 4 раза приведет к увеличению скорости реакции в 4 раза. Это связано с тем, что скорость реакции пропорциональна концентрации реагентов в степени, соответствующей их коэффициенту в уравнении реакции. Поэтому увеличение концентрации одного из реагентов приведет к увеличению скорости реакции в соответствии с коэффициентом пропорциональности.

2 раза.