Question

Вирахуйте температуру, при якій настане рівновага в системі:2NO(г) + O2(г) ⇄ 2NO2(г)

Answer 1

Початкова швидкість прямої реакції виражається рівнянням v = k [NO]2 [O2]. При зменшенні об’єму концентрація кожної з реагуючих речовин збільшується у 3 рази. Отже v1 = k1(3[NO]2) (3[O2]) =

= 27k1[NO]2 [O2]. Порівнюючи вирази для v і v1 видно, що швидкість реакції збільшиться у 27 разів

Answer 2

Рівновага в хімічних реакціях визначається за допомогою константи рівноваги (K). Для даної реакції:

\[2\text{NO(g)} + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g)\]

Константа рівноваги (K) визначається наступним чином:

\[K = \frac{[\text{NO}_2]^2}{[\text{NO}]^2 [\text{O}_2]}\]

де \([\text{NO}_2]\), \([\text{NO}]\), і \([\text{O}_2]\) - концентрації NO2, NO і O2 в різних станах системи на рівноважний момент.

На рівноважний момент концентрації речовин у системі залишаються сталими, і тому \(K\) може бути використана для визначення температури, при якій настане рівновага.

Однак, без конкретних значень констант та концентрацій для даної реакції, не можна точно визначити температуру, при якій настане рівновага. Температурна залежність константи рівноваги може бути визначена з допомогою рівняння Van 't Hoff:

\[ \ln{\frac{K_2}{K_1}} = -\frac{\Delta H}{R} \left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)\]

де \(K_1\) і \(K_2\) - константи рівноваги при температурах \(T_1\) і \(T_2\), \(\Delta H\) - зміна ентальпії реакції, \(R\) - універсальна газова константа, \(T_1\) і \(T_2\) - температури в Кельвінах.

Таким чином, знання значень констант рівноваги та зміни ентальпії дозволить визначити температуру, при якій настане рівновага для даної реакції.