Задание 18: Скорость реакции, ее зависимость от различных факторов

Типичная формулировка: «Из предложенного перечня внешних воздействий выберите все воздействия, которые приводят к увеличению/уменьшению скорости реакции...». Даётся уравнение реакции и список из 5 вариантов воздействий или утверждений. Нужно выбрать все подходящие номера (может быть от одного до нескольких) и записать их без пробелов, порядок не важен.

Задание оценивается в 1 балл. Балл засчитывается только за полностью верный набор цифр — частичного зачёта нет. Ответ проверяется по принципу неупорядоченного набора символов (например, 14 и 41 — оба варианта верны).

• Основной закон действующих масс: скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях их стехиометрических коэффициентов: $v = k \cdot [A]^{a} \cdot [B]^{b}$.
• Правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые $10\,^{\circ}\text{C}$ скорость реакции возрастает в 2–4 раза: $v_2 = v_1 \cdot \gamma^{\frac{T_2-T_1}{10}}$.
• Факторы, увеличивающие скорость реакции: повышение температуры; повышение концентрации реагентов; повышение давления для газовых систем (эквивалентно повышению концентрации); увеличение площади поверхности контакта (измельчение твёрдого вещества); введение катализатора; увеличение интенсивности перемешивания.
• Факторы, уменьшающие скорость реакции: понижение температуры; понижение концентрации реагентов; понижение давления для газов; уменьшение площади поверхности; увеличение объёма реакционного сосуда (снижает концентрацию газов); введение ингибитора.
• Концентрация твёрдых веществ и чистых жидких растворителей не входит в кинетическое уравнение — изменение их количества не влияет на скорость гетерогенной реакции.
• Концентрация или добавление продуктов реакции не влияет на скорость прямой реакции (влияет только на скорость обратной реакции, если она обратима).
• Катализатор: снижает энергию активации, ускоряет и прямую, и обратную реакцию одинаково, не изменяет положение равновесия, не входит в состав продуктов, сам не расходуется в ходе реакции (хотя может участвовать в промежуточных стадиях механизма).
• Ингибитор — вещество, замедляющее реакцию, действует противоположно катализатору. …

1. Прочитать уравнение реакции, определить агрегатные состояния всех веществ (г — газ, ж — жидкость, тв — твёрдое, р — раствор).
2. Определить, является ли реакция гомогенной (все вещества в одной фазе, обычно газы) или гетерогенной (разные фазы).
3. Если в задании речь о концентрациях — выяснить, какое вещество упомянуто: реагент или продукт. Изменение концентрации продукта не влияет на скорость прямой реакции.
4. Проверить, является ли упомянутое вещество твёрдым в гетерогенной системе — если да, изменение его «концентрации» не учитывается (только площадь поверхности).
5. Для газовых систем оценить влияние давления и объёма сосуда: повышение давления или уменьшение объёма — скорость растёт; понижение давления или увеличение объёма — скорость падает. …