дано:
- Реакция: A + B = 2C + D
- Давление в сосуде: P1
- Новое давление в сосуде: P2 = 4 * P1
найти:
- Во сколько раз возрастёт скорость химической реакции при увеличении давления.
решение:
Согласно принципу Бойля-Мариотта, увеличение давления в герметичном сосуде приводит к увеличению концентраций газов. Концентрация газа связана с давлением уравнением:
[C] = P / RT,
где C - концентрация, P - давление, R - газовая постоянная, T - температура.
При увеличении давления в 4 раза, концентрации реагентов изменятся следующим образом:
[C2] = (P2 / RT) = (4 * P1 / RT) = 4 * [C1],
где [C1] - начальные концентрации веществ A и B (они зависят от начального давления P1).
Теперь можем выразить скорость реакции. Скорость реакции можно записать как:
v = k * [A]^m * [B]^n,
где k - константа скорости, m и n - порядки реакции по A и B соответственно. Предположим, что для данной реакции порядки равны 1 (то есть m = 1 и n = 1):
Начальная скорость реакции будет:
v1 = k * [A1] * [B1].
После увеличения давления скорость реакции станет:
v2 = k * [A2] * [B2]
= k * (4 * [A1]) * (4 * [B1])
= k * 16 * [A1] * [B1]
= 16 * v1.
Это показывает, что скорость реакции увеличивается в 16 раз.
Ответ:
Скорость реакции возрастет в 16 раз при увеличении давления в сосуде в 4 раза.