Question

КАк измениться скорость реакций CO+Cl2=COCl2, если повысить давление в 3 раза и одновременно повысить температуру на 30 градусов Цельсия (y=2)? Ответ: увеличиться в 72 раза.

Answer 1

При збільшенні тиску швидкість зростає у 9 раз а при збільшенні температури у 8 раз   тобто разом 8*9 =72

Answer 2

Для определения того, как изменится скорость реакции при изменении давления и температуры, можно воспользоваться правилом Вантова:

$y = k \cdot \left(\frac{[CO][Cl_2]}{[COCl_2]}\right)$,

где $k$ - константа скорости реакции, а $[CO]$, $[Cl_2]$ и $[COCl_2]$ - концентрации реагирующих веществ.

Изменяя условия реакции, мы можем переписать выражение для $y$ следующим образом:

$y' = k' \cdot \left(\frac{[CO'] [Cl_2']}{[COCl_2']}\right)$.

Где $y'$ - новая скорость реакции, $k'$ - новая константа скорости, а $[CO']$, $[Cl_2']$ и $[COCl_2']$ - новые концентрации веществ.

При повышении давления в 3 раза, концентрации газов $CO$ и $Cl_2$ также увеличатся в 3 раза, тогда:

$[CO'] = 3 \cdot [CO]$,

$[Cl_2'] = 3 \cdot [Cl_2]$.

При повышении температуры на 30 градусов Цельсия, константа скорости $k'$ изменится согласно уравнению Аррениуса:

$k' = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT'}}$,

где $A$ - предэкспоненциальный множитель, $E_a$ - энергия активации, $R$ - универсальная газовая постоянная, $T'$ - новая температура в Кельвинах.

Таким образом, новая скорость реакции будет:

$y' = k' \cdot \left(\frac{[CO'] [Cl_2']}{[COCl_2']}\right)$.

Подставляя все значения и учитывая, что $y' = 2$, можно составить уравнение:

$2 = k' \cdot \left(\frac{3 \cdot [CO] \cdot 3 \cdot [Cl_2]}{[COCl_2']}\right)$.

Далее, используя это уравнение и соотношение для $k'$, можно найти, во сколько раз изменится концентрация $COCl_2$, чтобы новая скорость была в 2 раза больше:

$\frac{[COCl_2']}{[COCl_2]} = \frac{k}{k'}$.

Теперь подставив значения $y = 2$ и решив уравнение, можно определить, во сколько раз увеличится концентрация $COCl_2$, что и будет означать изменение скорости реакции. Это число может быть не равно 72, так как оно зависит от конкретных значений констант скорости и энергии активации для данной реакции.