при температуре 100с скорость первой реакции в 2 раза больше скорости

реакции пропорциональна творению концентраций начальных веществ в ступенях одинаковых их стехеометрическцм коэффициентам.

-о = К-с[А]т . с[В]п,где с [А] и с [В] молярные концентрации веществ А и В, К коэффициент пропорциональности, нарекаемый константой скорости реакции.

Воздействие температуры

Зависимость скорости реакции от температуры определяется правилом Вант-Гоффа, сообразно которому при повышении температуры на каждый 10 С скорость большинства реакций возрастает в 24 раза. Математически эта зависимость выражается соотношением:

v = v ? у 10 ,

где и i)t , igt;t скорости реакции соответственно при исходной (t:) и окончательной (t2) температурах, а у температурный коэффициент скорости реакции, который показывает, во сколько раз возрастает скорость реакции с увеличением температуры реагирующих веществ на 10 С.

Пример 1. Напишите выражение зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ для процессов:

а) Н2 4- J2 - 2HJ (в газовой фазе);

б) Ва2+ 4- S02-= BaS04 (в растворе);

в) СаО 4- С02 - СаС03 (с участием жестких

веществ).

Решение. v = K-c(H2)c(J2); v = K-c(Ba2+)-c(S02); v = Kc(C02).

Пример 2. Как поменяется скорость реакции 2А + В2^ 2АВ, протекающей конкретно меж молекулами в закрытом сосуде, если прирастить давление в 4 раза?

Решение.

По закону действия молекул скорость хим реакции прямо пропорциональна творенью молярных концентраций реагирующих веществ: v = K-c[A]m.c[B]n. Увеличивая в сосуде давление, мы тем самым увеличиваем концентрацию реагирующих веществ.

Пусть исходные концентрации А и В приравнивались с[А] = а, с[В] = Ь. Тогда = Ка2Ь. Вследствие роста давления в 4 раза возросла концентрация каждого из реагентов тоже в 4 раза и стали с[А] = 4а, с[В] = 4Ь.

При этих концентрациях:

vt = K(4a)2-4b = K64a2b.

Значение К в обоих случаях одно и тоже. Константа скорости для данной реакции есть величина неизменная, численно одинаковая скорости реакции при молярных концентрациях реагирующих веществ, равных 1. Сравнивая v и vl9 лицезреем, что скорость реакции возросла в 64 раза.

Пример 3. Во сколько раз возрастет скорость хим реакции при повышении температуры с 0С до 50С, принимая температурный коэффициент скорости одинаковый трем?

Решение.

Скорость химической реакции зависит от температуры, при которой она протекает. При повышении температуры на 10 С, скорость реакции увеличится в 24 раза. В случае снижения температуры она во столько же раз убавляется. Число, показывающее, во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении температуры на 10 С, называется температурным коэффициентом реакции.

В математической форме зависимость конфигурации скорости реакции от температуры выражается уравнением:

v. =v.0'Y 10

Температура возрастает на 50 С, а у=3. Подставляем эти значения

50-0

^5ос = ^ос "3ю = "00оС ? 3 = v0oC ? 243 . Скорость возрастает в 243 раза.

Пример 4. Реакция при температуре 50 С протекает за 3 мин 20 с. Температурный коэффициент скорости реакции равен 3. За сколько времени закончится эта реакция при 30 и 100 С?

Решение.

При увеличении температуры от 50 до 100 С скорость реакции вырастает в согласовании с правилом Вант-Гоффе в последующее число раз:

у hzh, 10Q-50

Ч _ 10 О 10 Q3

= у ю = з ю = з* = 243 раза.

"и

Если при 50С реакция заканчивается за 200 с (3 мин 20 с), то при 100 С она закончится за 200/

243 = 0,82 с. При 30 С скорость реакции умень-

50-30

шится в 3 10 = З2 = 9 раз и реакция завершится через 200*9 = 1800 с, т.е. через 30 мин.

Пример 5. Начальные концентрации азота и водорода соответственно одинаковы 2 и 3 *моль/л. Каковы будут концентрации этих веществ в тот момент, когда прореагировало 0,5 моль/л азота?

Решение.

Напишем уравнение реакции:

N2 + ЗН2 2NH3, коэффициенты демонстрируют, что азот реагирует с водородом в молярном отношении 1:3. Основываясь на этом, сочиняем соотношение:

1 моль азота реагирует с 3 моль водорода.

0,5 моль азота реагирует с х моль водорода.

о 1 0,5 3-05

Откуда - = ; х =- = 1,5 моль.

3 х 1

Не прореагировало 1,5 моль/л (2 - 0,5) азота и 1,5 моль/л (3 - 1,5) водорода.

Пример 6. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции, идущей при столкновении одной молекулы вещества А и 2-ух молекул вещества В:

А(2) + 2В - С(2) + D(2), при увеличении концентрации вещества В в 3 раза?

Решение.

Напишем выражение зависимости скорости данной реакции от концентрации веществ:

v = К-с(А)-с2(В),

где К константа скорости.

Примем исходные концентрации веществ с(А) = а моль/л, с(В) = b моль/л. При этих концентрациях скорость реакции равна и1 = Kab2. При увеличении концентрации вещества В в 3 раза с(В) = ЗЬ моль/л. Скорость реакции будет одинакова v2 = Ka(3b)2 = 9КаЬ2.

Повышение скорости v2: иг = 9Kab2: Kab2 = 9.

Пример 7. Оксид азота и хлор ведут взаимодействие по уравнению реакции: 2NO + С12 2NOC1.

Во сколько раз необходимо прирастить давление каждого из исх

( ГОТОВОАЯ ИНФА )