Найди, во сколько раз увеличится скорость реакции 2Aг.+3Bтв.=2ABг.

при увеличении концентраций исходных веществ в 8 раз(-а).

Для ответа на вопрос необходимо учитывать, что скорость химической реакции определяется законом действующих масс:

где:

• $v$ — скорость реакции;
• $k$ — константа скорости (не зависит от концентрации реагентов);
• $[A]$ и $[B]$ — концентрации реагентов $A$ и $B$;
• $m$ и $n$ — порядок реакции по $A$ и $B$ соответственно.

Чтобы определить, во сколько раз увеличится скорость реакции при увеличении концентраций $A$ и $B$ в 8 раз, необходимо знать порядок реакции по каждому из реагентов ($m$ и $n$).

Анализ реакции

Данная реакция имеет вид:

Важное замечание: твёрдое вещество ($B_{тв}$) не участвует в выражении для скорости реакции, так как его концентрация считается постоянной (она не изменяется в процессе реакции). Таким образом, скорость реакции будет зависеть только от концентрации $A_{г}$, и её можно записать как:

где $m$ — порядок реакции по $A_{г}$. В реальных задачах порядок реакции может быть указан в условии, либо его можно определить из эксперимента.

Решение

1. Увеличение концентрации $A_{г}$: Если концентрация $A_{г}$ увеличивается в 8 раз, то новая скорость реакции будет:

   $$v_{\text{новое}} = k \cdot (8[A])^{m}.$$

2. Сравнение новой скорости со старой: Выразим, во сколько раз увеличится скорость:

   $$\frac{v_{\text{новое}}}{v_{\text{старое}}} = \frac{k \cdot (8[A])^{m}}{k \cdot [A]^{m}}.$$

   Константы $k$ и $[A]^{m}$ сокращаются:

   $$\frac{v_{\text{новое}}}{v_{\text{старое}}} = 8^{m}.$$

3. Ответ: Увеличение скорости реакции зависит от порядка реакции $m$:

   • Если $m = 1$ (реакция первого порядка), то скорость увеличится в $8^{1} = 8$ раз.
   • Если $m = 2$ (реакция второго порядка), то скорость увеличится в $8^{2} = 64$ раза.
   • Если $m = 0.5$ (порядок дробный), то скорость увеличится в $8^{0.5} = \sqrt{8} \approx 2.83$ раза.

Чтобы дать точный численный ответ, необходимо знать порядок реакции $m$. Если он неизвестен, ответ даётся в общем виде: скорость реакции увеличится в $8^{m}$ раз.