Номер 4, страница 288 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 61. Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 4, страница 288.

Условие.

4. Как выразить скорость реакции $C_2H_5Br + OH^- \rightarrow C_2H_5OH + Br^-$ через концентрации бромоэтана и щёлочи?

Решение.

Решение 2.

Решение

Скорость химической реакции определяется на основе закона действующих масс, который гласит, что для элементарной (протекающей в одну стадию) реакции скорость прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных их стехиометрическим коэффициентам.

Рассмотрим данную реакцию:
$ \text{C}_2\text{H}_5\text{Br} + \text{OH}^- \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + \text{Br}^- $

Это реакция щелочного гидролиза бромэтана, которая является классическим примером бимолекулярного нуклеофильного замещения (Sₙ2). Такие реакции, как правило, являются элементарными, то есть протекают в одну стадию через образование переходного комплекса, в котором участвуют обе исходные частицы.

Реагентами в этой реакции являются бромэтан ($ \text{C}_2\text{H}_5\text{Br} $) и гидроксид-ион ($ \text{OH}^- $, который поступает из щёлочи). Стехиометрические коэффициенты перед обоими реагентами в уравнении реакции равны 1.

Следовательно, выражение для скорости реакции ($v$), согласно закону действующих масс, будет выглядеть следующим образом:
$ v = k \cdot [\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}]^1 \cdot [\text{OH}^-]^1 $
что можно упростить до:
$ v = k \cdot [\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}] \cdot [\text{OH}^-] $

Здесь:

• $v$ – скорость реакции;
• $k$ – константа скорости реакции (зависит от температуры);
• $[\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}]$ – молярная концентрация бромэтана;
• $[\text{OH}^-]$ – молярная концентрация гидроксид-ионов (концентрация щёлочи).

Таким образом, скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций бромэтана и щёлочи.

Ответ: Скорость реакции выражается уравнением $ v = k \cdot [\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}] \cdot [\text{OH}^-] $, где $v$ – скорость реакции, $k$ – константа скорости, $[\text{C}_2\text{H}_5\text{Br}]$ – концентрация бромэтана, а $[\text{OH}^-]$ – концентрация щёлочи.