Номер 1, страница 106 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Что называют скоростью реакции; катализатором; ингибитором?

скоростью реакции

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации одного из реагирующих веществ или продуктов реакции в единицу времени. Эта величина характеризует, насколько быстро протекает химический процесс.

Для гомогенной реакции, протекающей в однородной среде (например, в растворе), различают среднюю и мгновенную скорость. Средняя скорость за промежуток времени $\Delta t$ определяется как отношение изменения молярной концентрации вещества $\Delta C$ к этому промежутку времени по формуле $v_{ср} = \pm \frac{\Delta C}{\Delta t} = \pm \frac{C_{конечн} - C_{начальн}}{t_2 - t_1}$. Знак «–» ставится, если измеряется концентрация исходного вещества (реагента), так как она уменьшается со временем ($\Delta C < 0$), а знак «+» — если измеряется концентрация продукта реакции, так как она растет ($\Delta C > 0$). Скорость реакции всегда является положительной величиной. В системе СИ она измеряется в моль/(м³·с), но чаще используется внесистемная единица моль/(л·с).

Мгновенная скорость — это скорость реакции в данный момент времени, которая является производной концентрации по времени. Зависимость мгновенной скорости от концентрации реагентов выражается кинетическим уравнением, или законом действующих масс. Для элементарной реакции вида $aA + bB \rightarrow продукты$ он имеет вид: $v = k \cdot [A]^a \cdot [B]^b$, где $[A]$ и $[B]$ — молярные концентрации реагентов, $a$ и $b$ — их стехиометрические коэффициенты, а $k$ — константа скорости реакции, зависящая от температуры и природы веществ.

Для гетерогенных реакций, протекающих на границе раздела фаз, скорость определяют как изменение количества вещества ($\Delta n$) за единицу времени ($\Delta t$) на единице площади поверхности ($S$): $v_{гет} = \frac{\Delta n}{S \cdot \Delta t}$.

Ответ: Скоростью реакции называют величину, которая показывает изменение концентрации одного из участников реакции (реагента или продукта) в единицу времени.

катализатором

Катализатором называют химическое вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, но по её завершении остается неизменным как количественно, так и химически. Явление изменения скорости реакции под действием катализатора называется катализом.

Действие катализатора заключается в том, что он предоставляет альтернативный реакционный путь с более низкой энергией активации ($E_a$). Энергия активации — это минимальная энергия, которой должны обладать частицы, чтобы их столкновение привело к реакции. Снижая этот энергетический барьер, катализатор позволяет большему числу молекул вступать в реакцию в единицу времени, что и приводит к увеличению общей скорости. Катализатор активно участвует в реакции, образуя с реагентами промежуточные соединения, которые затем легко превращаются в продукты, высвобождая катализатор в исходной форме.

Катализаторы бывают гомогенными (находятся в одной фазе с реагентами, например, кислота в реакции этерификации) и гетерогенными (находятся в другой фазе, например, твердая платина при гидрировании газов). Биологические катализаторы белковой природы называются ферментами.

Ответ: Катализатором называют вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но не расходуется в ней.

ингибитором

Ингибитором (от лат. inhibeo — сдерживаю, останавливаю) называют вещество, которое замедляет скорость химической реакции или полностью подавляет ее. Ингибиторы являются антиподами катализаторов и иногда их называют отрицательными катализаторами.

Механизмы действия ингибиторов разнообразны. Они могут, например, увеличивать энергию активации реакции; вступать в реакцию с активными частицами (например, радикалами в цепных реакциях), обрывая реакционную цепь; или "отравлять" катализатор, то есть необратимо связываться с его активными центрами и блокировать их работу (этот процесс называется дезактивацией катализатора).

Ингибиторы имеют большое практическое значение. Их используют для предотвращения нежелательных процессов: ингибиторы коррозии защищают металлы от разрушения, антиоксиданты предотвращают окисление и порчу пищевых продуктов, лекарственных препаратов и полимеров.

Ответ: Ингибитором называют вещество, которое замедляет или предотвращает протекание химической реакции.