Уменьшение объема реакционного сосуда в два раза изменит скорость реакции образования двух молей углекислого газа

Kuzya

57

Для того, чтобы ответить на ваш вопрос, давайте разберемся сначала с причинами, почему уменьшение объема реакционного сосуда может повлиять на скорость реакции.

При изменении объема системы, концентрации реагентов и продуктов реакции также могут измениться, что в свою очередь может повлиять на скорость реакции. В данной задаче реагенты и продукты реакции представлены в молях, поэтому их концентрацию можно связать с объемом сосуда, используя соотношение:

\[C = \frac{n}{V}\]

где \(C\) - концентрация, \(n\) - количество вещества, а \(V\) - объем.

Теперь, когда мы знаем связь между концентрацией и объемом, можно перейти к изменению скорости реакции.

По уравнению реакции видно, что 2 моля угарного газа и 1 моль кислорода реагируют и образуют 2 моля углекислого газа. В первоначальной ситуации объем реакционного сосуда можно обозначить как \(V_1\), а концентрации реагентов и продуктов как \(C_{1_{угарный_газ}}\), \(C_{1_{кислород}}\) и \(C_{1_{углекислый_газ}}\) соответственно. Скорость реакции в этом случае можно обозначить как \(V_{р_{1}}\).

После уменьшения объема сосуда в два раза, новый объем можно обозначить как \(V_2\). При этом концентрации реагентов и продуктов станут равными \(C_{2_{угарный_газ}}\), \(C_{2_{кислород}}\) и \(C_{2_{углекислый_газ}}\) соответственно. Таким образом, скорость реакции после уменьшения объема будет равна \(V_{р_{2}}\).

Теперь, чтобы найти связь между скоростями реакции до и после уменьшения объема, воспользуемся принципом Ле Шателье, который гласит, что если на систему в ходе ее развития воздействует какое-либо изменение (например, изменение объема сосуда), то система сдвигается в направлении, противоположном данному изменению в попытке сократить его воздействие.

В данном случае, поскольку объем реакционного сосуда уменьшился в два раза, система будет "стремиться" снизить воздействие этого изменения, увеличивая концентрации реагентов и продуктов. Следовательно, по прямой зависимости концентрации и скорости реакции, скорость реакции после уменьшения объема должна увеличиться.

Таким образом, скорость реакции изменится и будет равна \(V_{р_{2}}\), которая будет больше, чем \(V_{р_{1}}\).

Указанные выше расчеты показывают, что уменьшение объема реакционного сосуда в два раза приведет к увеличению скорости реакции образования двух молей углекислого газа из двух молей угарного газа и одного моля кислорода.