Сформулируйте закон действующих масс для скорости прямой реакции между твёрдым CaO и газообразным CO2, приведя в расчёт

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Сформулируем закон действующих масс для данной реакции.

Закон действующих масс утверждает, что скорость химической реакции пропорциональна произведению активностей реагентов в ней. Для рассматриваемой реакции, мы можем сформулировать закон действующих масс следующим образом:

\[
v = k \cdot [CaO]^m \cdot [CO_2]^n
\]

где \(v\) - скорость прямой реакции,
\(k\) - константа скорости реакции,
\([CaO]\) и \([CO_2]\) - активности твёрдого CaO и газообразного CO2 соответственно,
\(m\) и \(n\) - стехиометрические коэффициенты реагентов в химическом уравнении реакции.

Шаг 2: Рассмотрим элементарность реакции.

Элементарная реакция - это такая реакция, которая происходит в одном единственном шаге. В нашей реакции могут быть различные стадии, но для простоты, давайте рассмотрим, что она протекает в одном шаге. Предположим, что элементарная реакция имеет следующий вид:

\[
CaO + CO_2 \rightarrow ???
\]

Где "???" представляет продукты реакции. Поскольку CaO и CO2 являются реагентами в первой степени, элементарность реакции будет следующей:

\[
m = n = 1
\]

Шаг 3: Выражение для константы равновесия реакции.

Константа равновесия (\(K_c\)) для данной реакции определяется выражением:

\[
K_c = \dfrac{{[CaO]^m \cdot [CO_2]^n}}{{[CaO]^{\prime m} \cdot [CO_2]^{\prime n}}}
\]

где \([CaO]^{\prime}\) и \([CO_2]^{\prime}\) представляют активности продуктов реакции.

В данном случае, так как реакция прямая, активности продуктов будут равны их молярным концентрациям (\([CaO]^{\prime} = [CaO]\) и \([CO_2]^{\prime} = [CO_2]\)). Таким образом, выражение для константы равновесия можно записать как:

\[
K_c = \dfrac{{[CaO] \cdot [CO_2]}}{{[CaO] \cdot [CO_2]}}
\]

\[
K_c = 1
\]

Закон действующих масс и константа равновесия нам позволяют описать данную реакцию между твёрдым CaO и газообразным CO2.