Номер 3, страница 94, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. В лаборатории для получения кислорода разложением: а) бертолетовой соли $KClO_3$; в) пероксида водорода $H_2O_2$ в качестве катализатора применяют оксид марганца $MnO_2$. К какому типу — гомогенного или гетерогенного — катализа относятся эти процессы?

Решение

Для определения типа катализа необходимо сравнить агрегатные состояния (фазы) реагентов и катализатора. Если катализатор и реагенты находятся в одной фазе (например, все в растворе), катализ является гомогенным. Если катализатор и реагенты находятся в разных фазах (например, твердый катализатор и жидкий реагент), катализ является гетерогенным.

а) В реакции разложения бертолетовой соли ($KClO_3$) реагент ($KClO_3$) является твердым веществом, которое при нагревании плавится и переходит в жидкое состояние. Катализатор, оксид марганца(IV) ($MnO_2$), является твердым веществом. Таким образом, реакция протекает между жидким реагентом и твердым катализатором.

Уравнение реакции: $2KClO_{3(ж)} \xrightarrow{MnO_{2(тв)}, t} 2KCl_{(тв)} + 3O_{2(г)}$

Поскольку катализатор и реагент находятся в разных фазах (твердой и жидкой), данный процесс относится к гетерогенному катализу.

Ответ: гетерогенный катализ.

в) В реакции разложения пероксида водорода ($H_2O_2$) в качестве реагента используется его водный раствор, который является жидкостью. Катализатор, оксид марганца(IV) ($MnO_2$), представляет собой нерастворимый в воде твердый порошок.

Уравнение реакции: $2H_2O_{2(р-р)} \xrightarrow{MnO_{2(тв)}} 2H_2O_{(ж)} + O_{2(г)}$

Так как реагент (жидкость) и катализатор (твердое вещество) находятся в разных агрегатных состояниях, этот процесс также является гетерогенным катализом.

Ответ: гетерогенный катализ.