Химия

Обозначим концентрации реагирующих веществ: $[SO_{2}] = a, [O_{2}] = b, [SO_{3}] = c$. Согласно закону действия масс скорости ($\nu$) прямой и обратной реакции до изменения объема будут равны:

$\nu_{пр} = ka^{2}b; \nu_{обр} = k_{1}c^{2}$.

После уменьшения объема гомогенной системы в три раза концентрация каждого из реагирующих веществ увеличится в три раза: $[SO_{2}] = 3a, [O_{2}]= 3b; [SO_{3}] = 3c$. При этих концентрациях скорости ($\nu$) прямой и обратной реакции примут значения:

$\nu_{пр}^{ \prime} = k(3a){2} (3b) = 27ka^{2}b; \nu_{обр}^{ \prime } = k_{1} (3c)^{2} = 9k_{1}c^{2}$.

Откуда:

$\frac{ \nu_{пр}^{ \prime}}{ \nu_{пр} } = \frac{27ka^{2}b}{ka^{2}b } = 27; \frac{ \nu_{обр.}^{ \prime}}{ \nu_{обр} } = \frac{9k_{1}c^{2}}{k_{1}c^{2} } = 9$

Так как, скорость прямой реакции увеличилась в 27 раз, а обратной - только в 9 раз, следовательно равновесие системы сместилось в сторону образования $SO_{3}$.

При гетерогенных реакциях концентрации веществ, находящихся в твердой фазе, обычно не изменяются в ходе реакции и поэтому не включаются в уравнение закона действия масс.