Чтобы рассчитать, во сколько раз нужно увеличить концентрацию оксида углерода (CO) в реакции 2CO(г) = CO2(г) + C(г), чтобы скорость реакции увеличилась в 49 раз, воспользуемся законом действующих масс.
Согласно этому закону, скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов, взятых с коэффициентами их стехиометрических уравнений. Для данной реакции скорость \( v \) можно выразить как:
\[ v = k \cdot [CO]^2 \]
где \( k \) — константа скорости, а \( [CO] \) — концентрация оксида углерода.
Если мы хотим увеличить скорость реакции в 49 раз, то получим следующее уравнение:
\[ 49v = k \cdot [CO']^2 \]
где \( [CO'] \) — новая концентрация оксида углерода. Подставляя выражение для начальной скорости, мы получаем:
\[ 49(k \cdot [CO]^2) = k \cdot [CO']^2 \]
Упростим уравнение, разделив обе части на \( k \):
\[ 49[CO]^2 = [CO']^2 \]
Теперь давайте выразим \( [CO'] \):
\[ [CO'] = \sqrt{49[CO]^2} = 7[CO] \]
Это означает, что концентрацию оксида углерода (CO) следует увеличить в 7 раз, чтобы скорость реакции возросла в 49 раз.