Номер 4, страница 126 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Готовимся к ЕГЭ. Глава 4. Химические реакции - номер 4, страница 126.

Условие.

4. На скорость взаимодействия цинка и соляной кислоты оказывают влияние

1) концентрация кислоты

2) объём выделяющегося водорода

3) температура

4) масса цинка

5) давление

6) степень измельчения цинка

Ответ:

Решение.

Решение 2.

Решение

Скорость химической реакции — это изменение концентрации одного из реагирующих веществ или продуктов реакции в единицу времени. Реакция взаимодействия цинка с соляной кислотой является гетерогенной (протекает на границе раздела фаз твёрдое вещество-жидкость) и описывается уравнением:$\text{Zn (тв)} + 2\text{HCl (р-р)} \rightarrow \text{ZnCl}_2 \text{ (р-р)} + \text{H}_2 \text{ (г)} \uparrow$Проанализируем каждый из предложенных факторов.

1) концентрация кислоты. Соляная кислота ($HCl$) — это реагент. Согласно закону действующих масс, скорость реакции зависит от концентрации реагентов. Увеличение концентрации соляной кислоты приводит к увеличению числа ионов водорода ($H^+$) в единице объёма раствора, что увеличивает частоту их столкновений с поверхностью цинка и, следовательно, увеличивает скорость реакции. Этот фактор оказывает влияние.

2) объём выделяющегося водорода. Водород ($H_2$) — это продукт реакции. Его объём, выделившийся за определённое время, является мерой, по которой можно судить о скорости реакции, но сам по себе он не является фактором, влияющим на скорость. Это следствие, а не причина. Этот фактор не оказывает влияния.

3) температура. Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию всех частиц в системе. Согласно теории столкновений и уравнению Аррениуса, это ведёт к увеличению как частоты столкновений, так и доли эффективных (результативных) столкновений между реагентами. В результате скорость реакции возрастает. Этот фактор оказывает влияние.

4) масса цинка. В гетерогенных реакциях скорость зависит от площади поверхности соприкосновения реагентов. Масса сама по себе не определяет скорость. Например, 10 граммов цинкового порошка будут реагировать гораздо быстрее, чем 10 граммов цинковой пластины, хотя масса одинакова. Более фундаментальным фактором является степень измельчения (площадь поверхности), а не масса. Этот фактор не является прямым.

5) давление. Давление оказывает существенное влияние на скорость реакций, в которых участвуют газообразные реагенты. В данной реакции реагентами являются твёрдое вещество (цинк) и вещество в растворе (кислота). Изменение внешнего давления практически не влияет на их концентрацию или активность, поэтому и на скорость реакции оно не влияет. Этот фактор не оказывает влияния.

6) степень измельчения цинка. Так как реакция протекает на поверхности цинка, её скорость прямо пропорциональна площади этой поверхности. Увеличение степени измельчения (например, использование порошка вместо гранул) при той же массе значительно увеличивает площадь поверхности контакта, что приводит к резкому возрастанию скорости реакции. Этот фактор оказывает влияние.

Таким образом, на скорость реакции взаимодействия цинка и соляной кислоты влияют концентрация кислоты, температура и степень измельчения цинка.

Ответ: 136.