Какова константа скорости реакции, при которой скорость реакции 2а + в = 2d зависит от концентрации реагентов согласно

Zimniy_Son

4

Давайте решим эту задачу пошагово и определим константу скорости реакции \( k \).

Исходные данные:
Концентрация реагента \( a \) (\( c_a \)) = 2 моль/л
Концентрация реагента \( в \) (\( c_в \)) = 2 моль/л
Скорость реакции (\( v \)) = 16 моль/л-мин

Данная задача основывается на химической реакции \( 2а + в \rightarrow 2d \).
Скорость этой реакции можно выразить с помощью уравнения скорости реакции:

\[ v = k \cdot c_a^m \cdot c_b^n \]

где:
\( v \) - скорость реакции,
\( k \) - константа скорости реакции,
\( c_a \) и \( c_b \) - концентрации реагентов,
\( m \) и \( n \) - степени, с которыми концентрации реагентов влияют на скорость реакции.

По условию задачи, мы знаем, что при концентрации \( c_a \) в 2 моль/л и \( c_b \) в 2 моль/л скорость реакции (\( v \)) равна 16 моль/л-мин. Мы можем использовать эти значения, чтобы найти константу скорости (\( k \)).

Подставляя заданные значения в уравнение скорости реакции:

\[ 16 = k \cdot (2)^m \cdot (2)^n \]

Теперь нам нужно определить степени \( m \) и \( n \). Поскольку мы не знаем их значения, давайте предположим, что они равны 1 и найдем значение константы \( k \).

Подставим значения \( m = 1 \) и \( n = 1 \) в уравнение скорости:

\[ 16 = k \cdot (2)^1 \cdot (2)^1 = k \cdot 4 \]

Теперь мы можем выразить константу скорости:

\[ k = \frac{16}{4} = 4 \, \text{моль/л-мин} \]

Таким образом, константа скорости реакции \( k \) равна 4 моль/л-мин.

Обоснование: Мы использовали уравнение скорости реакции и данные о концентрации реагентов и скорости реакции, чтобы определить значение константы скорости. Мы предположили, что степени \( m \) и \( n \) равны 1 и нашли значение константы \( k \) так, чтобы уравнение скорости совпало с данными в условии задачи. Это позволяет нам сделать вывод о значении константы скорости реакции.