Чтобы определить, как изменится скорость реакции при уменьшении концентрации веществ в 3 раза, необходимо знать порядок реакции по каждому веществу.
Допустим, у реакции:
[ 2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2 ]
если она имеет следующий общий вид:
[ \text{скорость} = k [NO]^a [O_2]^b, ]
где (a) и (b) — порядки реакции по соответствующим веществам.
[ \text{Обратите внимание:} ]
- Порядки реакции (a) и (b) могут быть целыми или дробными числами, и обычно их определяют экспериментально.
Общий подход:
Если концентрации веществ уменьшаются в 3 раза:
[ [NO]{новое} = \frac{1}{3} [NO]\исходное, ]
[ [O_2]{новое} = \frac{1}{3} [O_2]\исходное. ]
Тогда новая скорость реакции будет:
[ v_{новое} = k \left(\frac{1}{3} [NO]\right)^a \left(\frac{1}{3} [O_2]\right)^b = v_\исходное \times \left(\frac{1}{3}\right)^a \times \left(\frac{1}{3}\right)^b = v_\ispoldno \times \left(\frac{1}{3}\right)^{a + b}. ]
Итог:
[ \frac{v_{новое}}{v_\исходное} = \left(\frac{1}{3}\right)^{a + b}. ]
– Если (a + b > 0), скорость уменьшится в степень (a + b).
– Если, например, реакция — простая по первым порядкам по обоим веществам ((a = 1, b = 1)), тогда:
[ \frac{v_{новое}}{v_\ispoldno} = \left(\frac{1}{3}\right)^{1+1} = \left(\frac{1}{3}\right)^2 = \frac{1}{9}. ]
Ответ:
Чтобы точно вычислить изменение скорости, нужно знать суммарный порядок реакции (a + b). Если он равен 2, скорость уменьшится в 9 раз при уменьшении концентрации веществ в 3 раза.
Обобщённо:
При уменьшении концентрации веществ в 3 раза скорость реакции изменится в (\left(\frac{1}{3}\right)^{a + b}) раз.
