Номер 1, страница 288 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 61. Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 1, страница 288.

Условие.

1. Приведите два-три примера, демонстрирующих необходимость управления скоростью химической реакции.

Решение.

Решение 2.

Управление скоростью химических реакций имеет ключевое значение в различных сферах человеческой деятельности, от промышленности до быта. В одних случаях реакции необходимо ускорять для повышения эффективности и получения нужных продуктов, в других — замедлять, чтобы предотвратить нежелательные процессы. Ниже приведены три примера, иллюстрирующих эту необходимость.

1. Ускорение реакции: Промышленный синтез аммиака. Аммиак — важнейший компонент для производства азотных удобрений. Реакция его получения из азота и водорода ($N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$) при обычных условиях протекает крайне медленно. Для того чтобы сделать процесс экономически рентабельным, его скорость искусственно увеличивают. Это достигается за счет использования катализатора (на основе железа), высокого давления (150–350 атмосфер) и высокой температуры (400–500 °C). Таким образом, управление скоростью реакции позволяет получать продукт в промышленных масштабах.

2. Замедление реакции: Хранение пищевых продуктов. Порча еды — это результат комплекса химических реакций, таких как окисление жиров, разложение белков и деятельность микроорганизмов. Чтобы продлить срок годности продуктов, эти нежелательные реакции необходимо максимально замедлить. Наиболее распространенный метод — помещение продуктов в холодильник или морозильную камеру. Низкая температура значительно снижает скорость химических превращений, сохраняя свежесть продуктов. Также для замедления реакций окисления используют вещества-ингибиторы — консерванты и антиоксиданты.

3. Обеспечение сверхбыстрой реакции: Срабатывание автомобильной подушки безопасности. Для защиты водителя и пассажиров при аварии подушка безопасности должна надуться за сотые доли секунды. Это требует химической реакции, протекающей с огромной, но строго контролируемой скоростью. В подушках безопасности используется реакция разложения азида натрия ($2NaN_3 \rightarrow 2Na + 3N_2$), которая инициируется электрическим сигналом от датчика удара. Реакция мгновенно генерирует большой объем азота, надувающего подушку. Здесь управление скоростью критически важно для обеспечения безопасности: слишком медленная реакция бесполезна, а неконтролируемая — опасна.

Ответ: Необходимость управлять скоростью химических реакций видна на примерах: 1) в промышленности для повышения экономической эффективности (ускорение синтеза аммиака); 2) в быту для сохранения качества продуктов (замедление реакций порчи); 3) в технологиях безопасности для обеспечения мгновенного действия (сверхбыстрое срабатывание подушки безопасности).