Na podstawie stechiometrii równania reakcji:

$\mathrm{SO}{}_2{}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}{}_3{}_{(\mathrm{g})}\to \mathrm{SO}{}_3{}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{O}{}_2{}_{(\mathrm{g})}$

zauważamy, że substraty reagują ze sobą w stosunku 1:1. Początkowe stężenia substratów reakcji wynoszą:

$\left[\mathrm{SO}{}_2\right]=1,5\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

$[\mathrm{O}{}_3]=3\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

ponieważ ozon został dodany w dwukrotnym nadmiarze w stosunku do stechiometrycznej ilości jaka zareagowałaby z tlenkiem siarki(IV). Obliczamy stężenia obu substratów w momencie, w którym stężenie SO₂ spadło do 75% jego początkowej wartości:

${\left[\mathrm{SO}{}_2\right]}_2=1,5\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 75\%$

${\left[\mathrm{SO}{}_2\right]}_2=1,125\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Zauważamy, że stężenie tlenku siarki(IV) spadło o 0,375 mol/dm³ - o taką samą wartość zmniejszy się stężenie ozonu:

${\left[\mathrm{O}{}_3\right]}_2=3\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}-0,375\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

${\left[\mathrm{O}{}_3\right]}_2=2,625\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

Znając wartość stałej szybkości reakcji (k = 0,001 dm³⋅mol^-1⋅s^-1), wyznaczamy wartość szybkości reakcji (v₂) w jej omawianym momencie:

$v_2=k\cdot {\left[\mathrm{SO}{}_2\right]}_2\cdot {\left[\mathrm{O}{}_3\right]}_2$

$v_2=0,001\frac{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{\mathrm{mol}\cdot \mathrm{s}}\cdot 1,125\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}\cdot 2,625\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

$v_2\approx 2,95\cdot 10^{-3}\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot \mathrm{s}}$

 

Odpowiedź: Szybkość reakcji wynosi ok. 2,95⋅10^-3 mol⋅dm^-3⋅s^-1.