Скорость химической реакции зависит от концентраций реагентов, и это можно описать с помощью закона действующих масс, который утверждает, что скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, каждое из которых возведено в степень, равную их стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.
Для данной реакции:
Закон действующих масс можно записать следующим образом:
^m ^n ]
где:
- — скорость реакции,
- — константа скорости,
- — концентрация азота,
- — концентрация водорода,
- и — порядки реакции по азоту и водороду соответственно.
Для этой реакции, если предположить, что порядок по азоту и порядок по водороду :
^1 ^3 ]
Теперь рассмотрим, как изменится скорость реакции, если концентрации и увеличены в 2 раза:
' = 2 ]
' = 2 ]
Подставим новые концентрации в выражение для скорости реакции:
'^1 '^3 ]
)^1 ^3 ]
\cdot ]
\cdot 8 ^3 ]
^3 ]
Таким образом, новая скорость реакции будет в 16 раз больше первоначальной скорости :
Итак, если концентрации азота и водорода увеличатся в 2 раза, скорость реакции увеличится в 16 раз.