Номер 1, страница 98 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 13. Скорость химической реакции. Катализ. Глава 4. Химические реакции - номер 1, страница 98.

Условие.

1. Чем определяется скорость химической реакции? В каких единицах она измеряется?

Решение.

Решение 2.

Чем определяется скорость химической реакции?

Скорость химической реакции — это величина, показывающая, как быстро изменяется количество реагентов или продуктов реакции во времени. Способ определения скорости зависит от того, является ли реакция гомогенной (все вещества в одной фазе) или гетерогенной (вещества в разных фазах).

Для гомогенной реакции, протекающей в однородной среде (например, в растворе или газовой смеси), скорость определяется как изменение молярной концентрации одного из веществ (реагента или продукта) в единицу времени. Математически это выражается формулой: $v_{\text{гом}} = \pm \frac{\Delta C}{\Delta t}$. В этой формуле $\Delta C$ — это изменение молярной концентрации вещества, а $\Delta t$ — промежуток времени, за который это изменение произошло. Знак «минус» используется, если скорость измеряется по убыли концентрации исходного вещества, а знак «плюс» — если по увеличению концентрации продукта реакции.

Для гетерогенной реакции, которая протекает на границе раздела фаз (например, между твердым веществом и жидкостью), скорость определяется как изменение количества вещества в единицу времени, отнесенное к единице площади поверхности раздела фаз. Формула для скорости гетерогенной реакции: $v_{\text{гет}} = \pm \frac{\Delta n}{S \cdot \Delta t}$. Здесь $\Delta n$ — изменение количества вещества (в молях), $S$ — площадь поверхности, на которой идет реакция, а $\Delta t$ — промежуток времени. Иногда скорость такой реакции относят к единице объема всей системы.

Ответ: Скорость химической реакции определяется изменением концентрации одного из реагентов или продуктов в единицу времени (для гомогенных реакций) или изменением количества вещества в единицу времени, отнесенным к единице площади поверхности или объема системы (для гетерогенных реакций).

В каких единицах она измеряется?

Единицы измерения скорости химической реакции следуют из ее определения.

Для гомогенных реакций скорость выражается через изменение концентрации (единица измерения — моль/л) во времени (единица измерения — с, мин, ч). Следовательно, наиболее распространенной единицей измерения скорости является моль на литр в секунду, что записывается как моль/(л·с). В Международной системе единиц (СИ) единицей скорости является моль на кубический метр в секунду, то есть моль/(м³·с).

Для гетерогенных реакций, если скорость отнесена к площади поверхности, ее единицы являются отношением единиц количества вещества (моль), площади (м²) и времени (с). Таким образом, единицей измерения будет моль на квадратный метр в секунду, то есть моль/(м²·с). Если же скорость гетерогенной реакции относят к объему системы, то ее единицы измерения будут такими же, как и для гомогенной реакции, то есть моль/(л·с) или моль/(м³·с).

Ответ: Для гомогенных реакций скорость измеряется в моль/(л·с) или в единицах СИ — моль/(м³·с). Для гетерогенных реакций скорость измеряется в моль/(м²·с), если она отнесена к площади поверхности, или в моль/(л·с), если отнесена к объему системы.