Номер 3, страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Почему при взаимодействии кальция с водой раствор мутнеет, а скорость реакции замедляется?

Решение

Взаимодействие кальция с водой — это химическая реакция, в результате которой образуется гидроксид кальция и выделяется газообразный водород. Уравнение этой реакции:

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 \downarrow + H_2 \uparrow$

Причина помутнения раствора заключается в свойствах одного из продуктов реакции — гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$). Это вещество является малорастворимым в воде (его насыщенный водный раствор называют известковой водой, а взвесь в воде — известковым молоком). В ходе реакции образуется больше гидроксида кальция, чем может раствориться в имеющемся объеме воды. В результате этого избыток $Ca(OH)_2$ выпадает в виде белого мелкодисперсного осадка, который и делает раствор мутным.

Замедление скорости реакции напрямую связано с образованием этого же осадка. Слой нерастворимого гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) обволакивает поверхность металлического кальция. Эта пленка выступает в роли физического барьера, который препятствует контакту молекул воды с поверхностью еще не прореагировавшего металла. Уменьшение эффективной площади соприкосновения реагентов приводит к постепенному замедлению реакции. Этот эффект называется пассивацией.

Ответ: Раствор мутнеет из-за образования малорастворимого в воде гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$), который выпадает в осадок. Скорость реакции замедляется, так как этот осадок покрывает поверхность кальция, создавая пассивирующую пленку, которая мешает доступу воды к металлу и тем самым снижает площадь контакта реагентов.