Рассчитайте, как изменится скорость прямой реакции для системы 2 NH3(г) + 3 Cl2(г) 6 HCl(г) + N2(г), если концентрация аммиака увеличится в пять раз. (пример в закрепе)
Для решения данной задачи по химии, нам необходимо использовать закон действующих масс (закон Генриха-Ле Шателье).
Закон действующих масс гласит, что скорость прямой реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степени, соответствующей их коэффициентам в уравнении реакции.
В данном случае, у нас есть уравнение реакции:
2 NH3(г) + 3 Cl2(г) → 6 HCl(г) + N2(г)
Уравнение показывает, что для протекания реакции требуется 2 молекулы аммиака (NH3) и 3 молекулы хлора (Cl2).
Если концентрация аммиака увеличится в 5 раз, то это означает, что его концентрация станет равной 5 раз исходной концентрации. Пусть исходная концентрация аммиака равна [NH3]0, тогда его концентрация после увеличения будет равна 5[NH3]0.
Следовательно, для определения, как изменится скорость прямой реакции, нам необходимо сравнить исходное произведение концентраций реагентов и измененное произведение концентраций реагентов.
Исходное произведение концентраций реагентов:
[NH3]0^2 * [Cl2]0^3
Измененное произведение концентраций реагентов:
(5[NH3]0)^2 * [Cl2]0^3
Теперь мы можем сравнить два выражения и определить, как изменится скорость реакции:
(5[NH3]0)^2 * [Cl2]0^3 / ([NH3]0^2 * [Cl2]0^3)
После сокращения общих множителей в числителе и знаменателе мы получим:
Закон действующих масс гласит, что скорость прямой реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведенных в степени, соответствующей их коэффициентам в уравнении реакции.
В данном случае, у нас есть уравнение реакции:
2 NH3(г) + 3 Cl2(г) → 6 HCl(г) + N2(г)
Уравнение показывает, что для протекания реакции требуется 2 молекулы аммиака (NH3) и 3 молекулы хлора (Cl2).
Если концентрация аммиака увеличится в 5 раз, то это означает, что его концентрация станет равной 5 раз исходной концентрации. Пусть исходная концентрация аммиака равна [NH3]0, тогда его концентрация после увеличения будет равна 5[NH3]0.
Следовательно, для определения, как изменится скорость прямой реакции, нам необходимо сравнить исходное произведение концентраций реагентов и измененное произведение концентраций реагентов.
Исходное произведение концентраций реагентов:
[NH3]0^2 * [Cl2]0^3
Измененное произведение концентраций реагентов:
(5[NH3]0)^2 * [Cl2]0^3
Теперь мы можем сравнить два выражения и определить, как изменится скорость реакции:
(5[NH3]0)^2 * [Cl2]0^3 / ([NH3]0^2 * [Cl2]0^3)
После сокращения общих множителей в числителе и знаменателе мы получим:
(5^2 * [NH3]0^2 * [Cl2]0^3) / ([NH3]0^2 * [Cl2]0^3)
Сокращение [NH3]0^2 и [Cl2]0^3 дает:
5^2 = 25
Таким образом, скорость прямой реакции увеличится в 25 раз, если концентрация аммиака увеличится в пять раз.