Химия
8 класс
Вопрос
Одномолярный раствор вещества $X$ постепенно превращается в вещества $Y$ и $Z$ по следующим уравнениям реакций:
$X \rightarrow Y$ (1)
$Y \rightarrow Z$ (2)
Приведите графики зависимости концентрации веществ $X, Y$ и $Z$ от времени. Примите, что скорость образования продукта в каждой реакции прямо пропорциональна концентрации реагента и коэффициенты пропорциональности одинаковы для обеих реакций (т.е. кинетическое уравнение каждой реакции имеет первый порядок и константы скорости реакций равны).
Ответ
При протекании реакции концентрация вещества $X$ постоянно уменьшается, поэтому скорость его расходования также будет уменьшаться (по условию скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагента). Таким образом, график концентрации $X$ будет представлять гиперболу (см. график ниже). Обратите внимание, что концентрация $X$ никогда не достигнет нуля. Одновременно с расходованием $X$ вещество $Y$ будет накапливаться. Однако, через некоторое время скорость образования $Y$ из $X$ сравняется со скоростью превращения $Y$ из $Z$ (последняя будет расти с ростом концентрации $Y$). В этом месте концентрация $Y$ достигнет максимума и далее начнет убывать также и концентрация $X$. Вещество $Z$ не расходуется, поэтому с течением времени будет только накапливаться. Однако, обратите внимание, что при уменьшении $Y$ скорость накопления $Z$ также начнет уменьшаться и на графике концентрации $Z$ возникнет перегиб.