schoolФизика
verifiedРешено AI
Зависимость скорости реакции от концентрации веществ
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Формулы для гомогенных и гетерогенных реакций различаются из-за фазового состояния реагентов.
Подробное решение
Задание: Зависимость скорости гомогенной и гетерогенной реакции от концентрации исходных веществ (2 формулы).
Решение:
Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам.
Для общего вида реакции:
\[ aA + bB \rightarrow продукты \]
1. Для гомогенной реакции (когда все реагенты находятся в одной фазе, например, газы или растворы), скорость рассчитывается по формуле:
\[ v = k \cdot C_A^a \cdot C_B^b \]
где:
\( v \) — скорость реакции;
\( k \) — константа скорости реакции;
\( C_A, C_B \) — молярные концентрации веществ A и B;
\( a, b \) — коэффициенты перед веществами в уравнении реакции.
2. Для гетерогенной реакции (когда вещества находятся в разных фазах, например, твердое вещество и газ), в уравнение скорости входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация твердого вещества считается постоянной и включается в константу скорости.
Если вещество A — твердое, а B — газ, то формула примет вид:
\[ v = k \cdot C_B^b \]
В общем виде для гетерогенных процессов часто используют формулу зависимости от изменения концентрации в единицу времени в расчете на единицу поверхности раздела фаз:
\[ v = \frac{\Delta n}{S \cdot \Delta t} \]
где:
\( \Delta n \) — изменение количества вещества;
\( S \) — площадь поверхности соприкосновения фаз;
\( \Delta t \) — промежуток времени.