Закон действующих масс, также известный как закон скорости реакции, основан на зависимости скорости химической реакции от концентрации реагентов. Он утверждает, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, каждое из которых возводится в степень, равную коэффициенту перед веществом в уравнении реакции.
Математическое выражение закона действующих масс:
[ v = k \cdot [A]^m \cdot [B]^n ]
где:
- ( v ) — скорость реакции,
- ( k ) — константа скорости реакции,
- ([A]) и ([B]) — концентрации реагентов,
- ( m ) и ( n ) — степени, соответствующие стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.
Теперь рассмотрим кинетические законы для предложенных реакций.
1. Реакция:
[ C(1) + CO_2 \rightarrow 2 CO ]
Кинетический закон:
[ v = k \cdot [C]^a \cdot [CO_2]^b ]
Коэффициенты ( a ) и ( b ) могут быть равны 1, если уравнение составлено в соответствии с его стехиометрией, то есть:
[ v = k \cdot [C]^1 \cdot [CO_2]^1 ]
2. Реакция:
[ 2 NO_2 \rightarrow N_2O_4 ]
Кинетический закон:
[ v = k \cdot [NO_2]^m ]
Здесь можно предположить, что ( m = 1 ) (при условии, что скорость реакции пропорциональна концентрации ( NO_2 )):
[ v = k \cdot [NO_2]^1 ]
3. Реакция:
[ 2 H_2 + O_2 \rightarrow 2 H_2O ]
Кинетический закон:
[ v = k \cdot [H_2]^c \cdot [O_2]^d ]
Если мы предполагаем, что реакция идет с учетом стехиометрии, то можно записать:
[ v = k \cdot [H_2]^2 \cdot [O_2]^1 ]
Каждую из этих формул можно использовать для анализа скорости реакций при известных концентрациях веществ. Константа скорости ( k ) является специфичной для каждой реакции и зависит от условий, таких как температура и давление.
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другим материалом, не стесняйтесь спрашивать!
