Напишите математическое выражение закона действующих масс для следующей реакции 2NO(г)+O2(г)=2NO2(г)?

Закон действующих масс для данной реакции может быть записан следующим образом:

r = k[NO]^2[O2]

где r - скорость реакции, k - константа скорости реакции, [NO] и [O2] - концентрации соответствующих реагентов.

Закон действующих масс, также известный как закон Гульдберга-Вааге, гласит, что скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Рассмотрим данную реакцию:

[ 2NO(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO_2(g) ]

Для этой реакции математическое выражение закона действующих масс можно записать следующим образом.

1. Скорость прямой реакции:

   Скорость прямой реакции (v1) пропорциональна произведению концентраций реагентов ( [NO] ) и ( [O_2] ):

   [ v_1 = k_1 [NO]^2 [O_2] ]

   Здесь:

   • ( k_1 ) — константа скорости прямой реакции,
   • ( [NO] ) — концентрация ( NO ),
   • ( [O_2] ) — концентрация ( O_2 ).

2. Скорость обратной реакции:

   Скорость обратной реакции (v2) пропорциональна произведению концентраций продуктов ( [NO_2] ):

   [ v_2 = k_2 [NO_2]^2 ]

   Здесь:

   • ( k_2 ) — константа скорости обратной реакции,
   • ( [NO_2] ) — концентрация ( NO_2 ).

3. Состояние равновесия:

   В состоянии равновесия скорости прямой и обратной реакций равны:

   [ k_1 [NO]^2 [O_2] = k_2 [NO_2]^2 ]

4. Константа равновесия:

   Константа равновесия (K) для данной реакции выражается через отношение констант скорости прямой и обратной реакций:

   [ K = \frac{k_1}{k_2} ]

   Таким образом, константа равновесия может быть представлена как:

   [ K = \frac{[NO_2]^2}{[NO]^2 [O_2]} ]

Итак, математическое выражение закона действующих масс для данной реакции включает константы скорости прямой и обратной реакций, а также концентрации реагентов и продуктов. В уравнении равновесия оно выглядит следующим образом:

[ \frac{[NO_2]^2}{[NO]^2 [O_2]} = K ]

Это уравнение показывает зависимость между концентрациями веществ в состоянии равновесия для данной реакции.