Номер 2, страница 64 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 13. Скорость химических реакций. Глава III. Химические реакции - номер 2, страница 64.

Условие.

2. Приведите примеры реакций, увеличение или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве или в быту. Дайте пояснения.

Решение.

Решение 2.

Реакции, увеличение скорости которых имеет положительное значение

В промышленности: Синтез аммиака в процессе Габера-Боша. Аммиак является ключевым сырьем для производства азотных удобрений. Увеличение скорости этой реакции позволяет повысить производительность и снизить стоимость конечного продукта. Для этого применяют высокие температуру ($400-500^{\circ}C$) и давление ($15-25$ МПа), а также катализатор (пористое железо). Уравнение реакции: $N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$

Ответ: Ускорение синтеза аммиака на производстве позволяет получать больше удобрений, что критически важно для сельского хозяйства.

В быту: Приготовление пищи. Повышение температуры (например, при варке или жарке) значительно ускоряет химические процессы (денатурация белков, клейстеризация крахмала), которые делают пищу съедобной, безопасной и вкусной. Использование скороварки, где температура и давление выше, позволяет ускорить процесс еще сильнее.

Ответ: Увеличение скорости реакций при готовке позволяет экономить время и энергию.

Реакции, уменьшение скорости которых имеет положительное значение

В промышленности и быту: Коррозия металлов, например, ржавление железа. Это процесс разрушения металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Замедление коррозии продлевает срок службы металлических конструкций, автомобилей, трубопроводов. Для этого используют защитные покрытия (краска, лак, цинкование), легирование (создание нержавеющей стали) и ингибиторы коррозии. Упрощенное уравнение ржавления железа: $4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

Ответ: Замедление коррозии позволяет сохранить целостность и функциональность металлических изделий и конструкций на долгий срок.

В быту: Порча пищевых продуктов. Этот процесс обусловлен множеством химических и биохимических реакций (окисление жиров, деятельность микроорганизмов и ферментов). Хранение продуктов в холодильнике или морозильной камере замедляет эти реакции, так как скорость большинства реакций падает с понижением температуры. Это позволяет сохранить свежесть и питательную ценность продуктов на более длительное время.

Ответ: Замедление реакций, вызывающих порчу продуктов, позволяет дольше хранить еду, сокращая количество отходов.

Реакции, увеличение скорости которых имеет отрицательное значение

В промышленности: Неконтролируемый распад взрывчатых веществ. Реакции разложения многих соединений (например, нитроглицерина) являются экзотермическими. При определенных условиях (нагрев, удар) скорость реакции может лавинообразно нарастать, приводя к тепловому взрыву. Это представляет огромную опасность на производствах, связанных с такими веществами.

Ответ: Неконтролируемое увеличение скорости реакций разложения взрывчатых веществ может привести к катастрофическим разрушениям и человеческим жертвам.

В быту: Горение и распространение пожара. Горение – это быстрая экзотермическая реакция окисления. Увеличение ее скорости (например, из-за сильного ветра, который доставляет больше кислорода) приводит к быстрому распространению огня, что затрудняет тушение и увеличивает ущерб.

Ответ: Ускоренное горение во время пожара ведет к более масштабным разрушениям и представляет большую угрозу для жизни.

Реакции, уменьшение скорости которых имеет отрицательное значение

В промышленности: Снижение активности катализатора ("отравление катализатора"). В каталитических процессах (например, в том же синтезе аммиака или при крекинге нефти) со временем катализатор может загрязняться примесями, что снижает его активность. Это приводит к замедлению целевой реакции, падению производительности и экономическим убыткам, так как требуется замена или регенерация дорогостоящего катализатора.

Ответ: Замедление ключевых производственных реакций из-за снижения эффективности катализатора ведет к уменьшению выпуска продукции и росту ее себестоимости.

В быту: Затвердевание строительных смесей (например, бетона или клея). Для проведения ремонтных работ важно, чтобы реакция гидратации цемента или полимеризации клея протекала с оптимальной скоростью. Если реакция будет идти слишком медленно (например, из-за низкой температуры или неправильного состава смеси), это значительно увеличит время строительства или ремонта и может негативно сказаться на прочности конечного материала.

Ответ: Слишком медленное затвердевание строительных материалов увеличивает время работ и может ухудшить качество результата.