Номер 2, страница 120 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 15. Время в химии. Скорость химических реакций. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 2, страница 120.

Условие.

2. В костре щепки сгорают намного быстрее, чем целое полено такой же массы. Чем это можно объяснить?

Решение.

Решение 2.

Это явление объясняется ключевыми факторами, влияющими на скорость химических реакций, в частности, на скорость горения. Горение — это экзотермическая реакция окисления, которая протекает на поверхности соприкосновения топлива (древесины) с окислителем (кислородом из воздуха).

Основная причина заключается в площади поверхности контакта реагентов. Представим, что мы взяли одно цельное полено и раздробили его на множество мелких щепок. Общая масса древесины при этом не изменилась, однако суммарная площадь поверхности всех щепок стала во много раз больше, чем площадь поверхности исходного полена. Каждый новый скол или разлом создает две новые поверхности.

Поскольку реакция горения происходит именно на поверхности, увеличение этой площади приводит к тому, что гораздо большее количество молекул древесины может одновременно взаимодействовать с кислородом. Это вызывает резкое увеличение общей скорости реакции, и, как следствие, щепки сгорают гораздо быстрее.

Кроме основного фактора, существуют и два дополнительных:

• Доступ кислорода. Пространство между щепками обеспечивает свободную циркуляцию воздуха и постоянный приток свежего кислорода ко всей их поверхности. В случае с целым поленом кислород имеет доступ только к его внешнему слою, а образующийся слой угля и пепла дополнительно затрудняет этот доступ.
• Скорость прогрева. Мелкие и тонкие щепки прогреваются до температуры воспламенения по всему своему объему практически мгновенно. Толстому полену требуется значительное время, чтобы тепло от пламени проникло вглубь и нагрело внутренние слои до необходимой температуры.

Таким образом, именно совокупность этих факторов, где главенствующую роль играет многократно увеличенная площадь поверхности, и объясняет, почему щепки сгорают намного быстрее полена.

Ответ: Щепки сгорают быстрее полена той же массы в основном из-за значительно большей суммарной площади их поверхности, что обеспечивает более полный и эффективный контакт с кислородом и более быстрый прогрев до температуры воспламенения. Это приводит к гораздо более высокой скорости химической реакции горения.