Скорость реакции при заданных концентрациях и константе скорости
Реакция между веществами А и В выражается уравнением: А + 2В -> C. Начальные концентрации составляют: [A]₀ = 0,03 моль/л, [В]₀ = 0,05 моль/л. Константа скорости реакции равна 0,4. Найти начальную скорость реакции и скорость реакции по истечении некоторого времени, когда концентрация вещества А уменьшится на 0,01 моль/л.
Дано
`[A]_0 = 0.03 text{ моль/л}`
`[B]_0 = 0.05 text{ моль/л}`
`k = 0.4`
`Δ[A] = 0.01 text{ моль/л}`
Найти
`υ_0 = text{ ?}`
`υ = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции:
`A + 2B -> C`
Найдём начальную скорость реакции:
`υ_0 = k * [A]_0 * [B]_0^2 = 0.4 * 0.03 * (0.05)^2 = 3*10^(-5) text{ моль/(л·с)}`
Найдём концентрации веществ А и В по прошествии некоторого времени:
`[A] = [A]_0 - Δ[A] = 0.03 - 0.01 = 0.02 text{ моль/л}`
По уравнению реакции на 1 моль А расходуется 2 моль В. Следовательно, изменение концентрации В:
`Δ[B] = 2 * Δ[A] = 2 * 0.01 = 0.02 text{ моль/л}`
`[B] = [B]_0 - Δ[B] = 0.05 - 0.02 = 0.03 text{ моль/л}`
Подставим концентрации по прошествии некоторого времени в кинетическое уравнение:
`υ = k * [A] * [B]^2 = 0.4 * 0.02 * (0.03)^2 = 7.2*10^(-6) text{ моль/(л·с)}`
Ответ
`υ_0 = 3*10^(-5) text{ моль/(л·с)}`
`υ = 7.2*10^(-6) text{ моль/(л·с)}`