Номер 6, страница 86, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Приведите примеры реакций, увеличение или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве или в быту? Дайте пояснение.

Скорость химической реакции — ключевой фактор, которым человек научился управлять для своих нужд. В зависимости от цели, реакции либо ускоряют, либо замедляют.

Реакции, скорость которых необходимо увеличивать (положительное значение)

Увеличение скорости реакций, как правило, направлено на повышение эффективности и производительности в промышленности или на ускорение желаемых процессов в быту.

1. Промышленные синтезы. В химической промышленности, например, при производстве аммиака по процессу Габера-Боша ($N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$), скорость реакции имеет решающее значение для экономической эффективности. Чтобы ускорить процесс, применяют высокое давление, высокую температуру и катализаторы (пористое железо). Это позволяет производить большое количество аммиака, необходимого для удобрений, в короткие сроки.

2. Приготовление пищи. В быту мы постоянно ускоряем химические реакции. Приготовление пищи — это комплекс химических процессов (денатурация белков, реакция Майяра, карамелизация). Повышая температуру (используя плиту, духовку), мы значительно увеличиваем скорость этих реакций, что позволяет приготовить еду за минуты или часы, а не за дни.

3. Сжигание топлива. Для получения энергии (тепловой или электрической) необходимо, чтобы реакции горения, например, природного газа ($CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$), протекали с высокой скоростью. Это обеспечивает интенсивное выделение тепла. Для ускорения горения увеличивают площадь соприкосновения реагентов (например, распыляя жидкое топливо) и обеспечивают хороший приток кислорода.

Ответ: Примеры реакций, увеличение скорости которых имеет положительное значение: синтез аммиака и других веществ в промышленности для повышения производительности; приготовление пищи и сжигание топлива в быту для экономии времени и эффективного получения энергии.

Реакции, скорость которых необходимо уменьшать (положительное значение)

Замедление нежелательных химических процессов позволяет сохранить материалы, продукты и обеспечить долговечность изделий.

1. Коррозия металлов. Ржавление железа ($4Fe + 3O_2 + 6H_2o \rightarrow 4Fe(OH)_3$) — это разрушительный процесс, наносящий огромный экономический ущерб. Чтобы замедлить коррозию, применяют различные методы: нанесение защитных покрытий (краски, лаки), гальванизацию (покрытие цинком), использование ингибиторов коррозии или легирование (создание нержавеющей стали). Замедление этой реакции продлевает срок службы мостов, автомобилей, кораблей и других металлических конструкций.

2. Порча пищевых продуктов. Гниение, прогоркание, брожение — это химические процессы, вызванные в основном деятельностью микроорганизмов и их ферментов. Чтобы замедлить порчу продуктов и увеличить срок их хранения, используется понижение температуры (холодильники, морозильные камеры), удаление кислорода (вакуумная упаковка), добавление консервантов (соль, сахар, уксусная кислота), которые являются ингибиторами биохимических реакций.

3. Старение полимеров. Резиновые и пластмассовые изделия со временем теряют эластичность и прочность, трескаются под воздействием кислорода, солнечного света (УФ-излучения) и тепла. Это происходит из-за медленных реакций окисления и деструкции полимерных цепей. Для замедления этих процессов в состав полимеров при производстве вводят специальные вещества — антиоксиданты и светостабилизаторы.

Ответ: Примеры реакций, уменьшение скорости которых имеет положительное значение: коррозия металлов (для сохранения конструкций), порча пищевых продуктов (для увеличения срока годности), деструкция полимеров (для продления срока службы пластмассовых и резиновых изделий).