Сборник задач и упражнений по химии. Лебедева М.И - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Знаки в правой части этих уравнений различны, так как в ходе реак-
ции концентрации исходных веществ убывают (∆с < 0), а образующихся
продуктов – возрастают (∆с > 0).
Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их кон-
центрации, температуры и от присутствия в системе катализаторов. Зави-
симость скорости реакции от концентраций определяется
законом дейст-
вия масс: при постоянной температуре скорость химической реакции
прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реаги-
рующих веществ.
Так для реакции типа: А + B ↔ AB закон действия масс выражается
следующим уравнением:
υ = k [A] [B],
где [A] и [B] – концентрации вступающих в реакцию веществ моль/дм
3
, k –
константа скорости реакции, зависящая от природы реагирующих веществ.
Для реакции типа: A + 2B ↔ AB
2
по закону действия масс можно за-
писать:
υ = k [A] [B]
2
. (4.2.3)
П р и м е р 52 Во сколько раз изменится скорость прямой и обрат-
ной реакции в системе:
2SO
2(г)
+ O
2(г)
= 2SO
3(г)
,
если объем газовой смеси уменьшить в три раза? В какую сторону сместит-
ся равновесие системы?
Решение Обозначим концентрации реагирующих веществ: [SO
2
] = a,
[O
2
] = b, [SO
3
] = c. Согласно закону действия масс скорости (υ) прямой и
обратной реакции до изменения объема будут равны:
υ
пр
= ka
2
b; υ
обр
= k
1
c
2
.
После уменьшения объема гомогенной системы в три раза концентра-
ция каждого из реагирующих веществ увеличится в три раза: [SO
2
] = 3a,
[O
2
]= 3b; [SO
3
] = 3c. При этих концентрациях скорости (υ) прямой и обрат-
ной реакции примут значения:
υ′
пр
= k (3a)
2
(3b) = 27ka
2
b; υ′
обр
= k
1
(3c)
2
= 9k
1
c
2
.
Откуда:
.9
9
;27
27
2
1
2
1
обр
обр
2
2
пр
пр
==
υ
υ
==
υ
υ
ck
сk
bka
bka
Так как, скорость прямой реакции увеличилась в 27 раз, а обратной –
только в 9 раз, следовательно, равновесие системы сместилось в сторону
образования SO
3
.
При гетерогенных реакциях концентрации веществ, находящихся в
твердой фазе, обычно не изменяются в ходе реакции и поэтому не включа-
ются в уравнение закона действия масс.
П р и м е р 53
Напишите выражения закона действия масс для реак-
ций: а) 2NO
(г)
+ Cl
2(г)
= 2NOCl
(г)
; б) СaCO
3(кр)
= CaO
(кр)
+ CO
2(г)
.
Решение а) υ = k [NO]
2
[Cl
2
].
б) Поскольку карбонат кальция – твердое вещество, кон-
центрация которого не изменяется в ходе реакции, искомое выражение бу-
дет иметь вид: υ = k, т.е. в данном случае скорость реакции при определен-
ной температуре постоянна.
П р и м е р 54 Как изменится скорость реакции:
2NO
(г)
+ O
2(г)
= 2NO
2(г)
;
если уменьшить объем реакционной смеси в 3 раза?
Решение До изменения объема скорость реакции выражалась уравне-
нием:
υ = k [NO]
2
[O
2
].
Вследствие уменьшения объема концентрация каждого из реагирую-
щих веществ возрастет в три раза. Следовательно:

Страницы