Исходя из закона действующих масс, представить выражение скорости прямой реакции

Предмет: Химия

Раздел: Химическая кинетика

Задание

Определить, как записать выражение скорости прямой реакции для следующего процесса: \[ \text{A}_{(\text{газ})} + \text{B}_{(\text{газ})} \rightleftharpoons \text{C}_{(\text{газ})} \]

Решение

Для определения выражения скорости реакции, мы воспользуемся законом действующих масс. Согласно этому закону, скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, причем каждая концентрация возведена в степень, равную количеству молекул вещества, участвующих в элементарном акте реакции.

1. Прямолинейная реакция

В данном уравнении: \[ \text{A (газ)} + \text{B (газ)} \longrightarrow \text{C (газ)} \]

Мы видим, что реагенты - это газы A и B, а продукт реакции - газ C.

2. Скорость прямой реакции

Обозначим:

• \([A]\) — концентрация газа A в моль/л,
• \([B]\) — концентрация газа B в моль/л.

Скорость прямой реакции (v_\text{прям.}) пропорциональна концентрации реагентов A и B.

\[ v_{\text{прям.}} = k_{\text{прям.}} \cdot [A] \cdot [B] \]

Здесь \( k_{\text{прям.}} \) — это константа скорости прямой реакции, которая зависит от природы реагентов, температуры и условий реакции.

3. Важный нюанс

Здесь предполагается, что реакция протекает как элементарная (т.е. каждый реагент участвует в реакции в соотношении один к одному и без промежуточных стадий). Если действительное уравнение реакции более сложное, механизм может повлиять на вид уравнения скорости реакции.