Во сколько раз уменьшится скорость прямой химической реакции 2SO₂ + O₂ = 2SO₃, если давление уменьшится в 4 раза?
Химия 11 класс Законы химической кинетики скорость реакции давление химическая реакция SO2 O₂ SO3 уменьшение давления влияние давления на скорость закон Бойля химия 11 класс
Для начала, давайте вспомним, что скорость химической реакции зависит от концентраций реагентов и условий, в которых проходит реакция, в том числе от давления.
В данной реакции:
Здесь мы видим, что на одну молекулу кислорода (O₂) приходится две молекулы диоксида серы (SO₂). В результате реакции образуются две молекулы триоксид серы (SO₃).
Теперь обратим внимание на закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. Это значит, что если давление уменьшается, то объем газа увеличивается, и, соответственно, концентрация газов уменьшается.
Если давление уменьшается в 4 раза, это означает, что концентрация газов также уменьшится в 4 раза, так как концентрация (C) пропорциональна давлению (P):
При уменьшении давления в 4 раза, концентрация каждого из реагентов также уменьшится в 4 раза. Теперь мы можем рассмотреть, как это повлияет на скорость реакции.
Скорость химической реакции можно выразить через концентрации реагентов:
где k - константа скорости реакции, а [SO₂] и [O₂] - концентрации реагентов.
Если концентрации уменьшаются в 4 раза, то:
Подставим эти значения в уравнение скорости:
Теперь упростим это уравнение:
Таким образом, новая скорость реакции v' будет равна старой скорости v, деленной на 64:
Это означает, что скорость реакции уменьшится в 64 раза при уменьшении давления в 4 раза.
Ответ: Скорость реакции уменьшится в 64 раза.