Номер 7, страница 45 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

7. Одинаковые кусочки магния взаимодействуют с наибольшей скоростью с соляной кислотой, если

1) разбавить кислоту

2) увеличить концентрацию кислоты

3) увеличить давление

4) уменьшить температуру

Ответ: □

Поясните свой выбор. ____________________

Решение

Скорость химической реакции — это изменение концентрации одного из реагентов или продуктов в единицу времени. Она зависит от нескольких факторов, таких как природа реагирующих веществ, их концентрация, температура, давление (для газообразных реагентов) и площадь поверхности соприкосновения (для гетерогенных реакций).

Реакция взаимодействия магния (твёрдое вещество) с соляной кислотой (раствор) является гетерогенной и описывается следующим уравнением:
$Mg(тв) + 2HCl(р-р) \rightarrow MgCl_2(р-р) + H_2(г)\uparrow$

Чтобы определить, при каком условии скорость реакции будет наибольшей, проанализируем каждый предложенный вариант.

1) разбавить кислоту
Разбавление кислоты означает уменьшение её концентрации. Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ. Уменьшение концентрации ионов водорода $H^+$ в растворе приведёт к снижению частоты их столкновений с поверхностью магния, и, как следствие, скорость реакции уменьшится.

2) увеличить концентрацию кислоты
Увеличение концентрации кислоты приводит к увеличению числа ионов водорода $H^+$ в единице объёма раствора. Это повышает частоту столкновений ионов с поверхностью магния, что, в свою очередь, увеличивает число эффективных столкновений и ведёт к росту скорости реакции.

3) увеличить давление
Давление оказывает значительное влияние на скорость реакций с участием газов, поскольку изменяет их концентрацию. В данном случае реагентами являются твёрдое вещество и раствор, на которые изменение давления практически не влияет. Следовательно, скорость реакции существенно не изменится.

4) уменьшить температуру
Снижение температуры уменьшает среднюю кинетическую энергию частиц. В результате частицы движутся медленнее, сталкиваются реже и с меньшей энергией. Это приводит к резкому уменьшению доли эффективных столкновений (тех, что обладают достаточной энергией для преодоления активационного барьера), и скорость реакции значительно снижается.

Таким образом, для того чтобы одинаковые кусочки магния взаимодействовали с соляной кислотой с наибольшей скоростью, необходимо увеличить концентрацию кислоты.

Ответ: 2.