Вплив тиску
Зміна тиску в системі впливає лише в тому випадку, коли в реакції беруть участь гази. Підвищення тиску супроводжується збільшенням молекул речовини в одиниці об’єму, тобто концентрація його зростає пропорційно. І навпаки, зниження тиск призводить до еквівалентного зменшення концентрації реагенту. В цьому випадку підходить для обчислення швидкості хімічної реакції формула, відповідна ЗДМ.
Завдання. Як зросте швидкість реакції, описуваної рівнянням
2ΝΟ + Ο2 = 2ΝΟ2,
якщо обсяг замкнутої системи зменшити в три рази (Т=const)?
Рішення. При зменшенні обсягу пропорційно збільшується тиск. Запишемо вирази для початкової (V1) і кінцевої (V2) швидкостей реакції:
V1 = k·[NΟ]2·[Ο2]
V2 = k·(3·[NΟ])2·3·[Ο2] = k·9[ΝΟ]2·3[Ο2].
Щоб знайти у скільки разів нова швидкість більше початкової, слід розділити ліві і праві частини виразів:
V1/V2 = (k·9[ΝΟ]2·3[Ο2]) / (k·[ΝΟ]2·[Ο2]).
Значення концентрацій і константи швидкості скорочуються, і залишається:
V2/V1 = 9·3/1 = 27.
Відповідь: швидкість зросла в 27 разів.
Підводячи підсумок, потрібно зазначити, що на швидкість взаємодії речовин, а точніше, кількість і якість їх зіткнень частинок, впливає безліч факторів. В першу чергу – це енергія активації і геометрія молекул, які практично неможливо скоригувати. Що стосується інших умов, то для зростання швидкості реакції слід:
- збільшити температуру реакційної середовища;
- підвищити концентрації вихідних сполук;
- збільшити тиск в системі або зменшити її обсяг, якщо мова йде про газах;
- привести різнорідні речовини до одного агрегатним станом (наприклад, розчинивши у воді) або збільшити площу їх зіткнення.
