Исходя из экспериментальных данных, сформулируйте кинетическое уравнение для реакции 2а + в = 3с. Расчитайте константу

Кинетическое уравнение для реакции 2а + в = 3с:

При составлении кинетического уравнения для данной реакции, мы учитываем, что реакционная скорость пропорциональна концентрации реагентов. Также, учитываем стехиометрию реакции.

Пусть скорость реакции равна v, а константа скорости равна k. Тогда, кинетическое уравнение можно записать следующим образом:

v = k[а]^2[в]

где [а] и [в] - концентрации реагентов а и в соответственно.

Так как в условии задачи уже указаны значения концентрации и скорости реакции, мы можем подставить эти значения в кинетическое уравнение и определить константу скорости.

По условию задачи:
v = 0,004 моль/(лс)
[а] = 0,10 моль/л
[в] = 0,10 моль/л

0,004 = k*(0,10)^2*(0,10)
0,004 = k*(0,01)*(0,01)
0,004 = k*0,0001
k = 0,004 / 0,0001
k = 40 моль/(лс)

Размерность константы скорости - моль/(лс).

Дополнительное задание: Найдите скорость реакции для состояния, когда концентрация реагентов [а] = 0,05 моль/л и [в] = 0,15 моль/л.

Кинетическое уравнение для реакции 2а + в = 3с:

Для формулирования кинетического уравнения для данной реакции нам необходимо учесть, что реакция протекает в прямом направлении с образованием продукта с. Кинетическое уравнение представляет собой математическую функцию, связывающую скорость реакции с концентрациями реагентов. В данном случае, так как коэффициенты соответствуют молярным коэффициентам реакционного уравнения, мы можем сформулировать следующее кинетическое уравнение:

v = k[а]²[в]

Где v - скорость реакции, k - константа скорости реакции, [а] и [в] - концентрации соответствующих реагентов.

Расчет константы скорости и ее размерности:

Используя данные об уровне концентрации [а] = 0,10 моль/л, [в] = 0,10 моль/л и скорость реакции v = 0,004 моль/(л*с), мы можем подставить их в кинетическое уравнение и решить уравнение относительно константы скорости k.

0,004 моль/(л*с) = k * (0,10 моль/л)² * (0,10 моль/л)

Решив данное уравнение, мы получим значение константы скорости k.

Размерность константы скорости k будет определена в соответствии с размерностью скорости реакции:

[константа скорости k] = (моль/л)^(1-сумма степеней концентраций) * с^(-1)

В данном случае, размерность константы скорости будет моль^(-2).

Задание для закрепления:

Определите скорость реакции при изменении концентрации реагента а до 0,05 моль/л, при условии, что концентрация реагента в остается прежней (0,10 моль/л).

Подсказка: Воспользуйтесь кинетическим уравнением v = k[а]²[в] и подставьте новые значения концентраций.