Номер 4, страница 153 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

4. От чего зависит скорость протекания химического процесса? Расположите указанные металлы в порядке уменьшения скорости реакции с соляной кислотой:

а) олово;

б) железо;

в) магний;

г) цинк.

Скорость протекания химического процесса зависит от нескольких ключевых факторов:

• Природа реагирующих веществ: химическая активность веществ напрямую влияет на скорость реакции. Более активные вещества реагируют быстрее.
• Концентрация реагентов: согласно закону действующих масс, увеличение концентрации исходных веществ (для растворов и газов) приводит к увеличению скорости реакции, так как возрастает число столкновений между частицами.
• Температура: повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул, что приводит к более частым и более энергичным столкновениям, ускоряя реакцию (правило Вант-Гоффа).
• Площадь поверхности соприкосновения реагентов: для гетерогенных реакций (в которых реагенты находятся в разных фазах, например, твердое вещество и жидкость) увеличение площади поверхности твердого реагента (например, путем его измельчения) увеличивает скорость реакции.
• Наличие катализатора или ингибитора: катализаторы — это вещества, которые ускоряют реакцию, но сами в ней не расходуются. Ингибиторы, наоборот, замедляют химические реакции.
• Давление: для реакций с участием газов повышение давления увеличивает их концентрацию и, следовательно, скорость реакции.

Для решения второй части задачи необходимо расположить металлы в порядке уменьшения скорости их реакции с соляной кислотой ($HCl$).

Решение

Скорость реакции металла с кислотой (в данном случае с соляной) зависит от химической активности металла. Чем активнее металл, тем быстрее он вытесняет водород из кислоты. Активность металлов определяется их положением в электрохимическом ряду напряжений (ряду активности) металлов.

Рассмотрим положение указанных металлов в ряду активности:

... K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu ...

Из этого ряда видно, что химическая активность металлов уменьшается в следующей последовательности:

Магний (Mg) > Цинк (Zn) > Железо (Fe) > Олово (Sn)

Следовательно, скорость реакции этих металлов с соляной кислотой будет уменьшаться в том же порядке. Магний будет реагировать наиболее бурно, а олово — наиболее медленно.

Примеры уравнений реакций:

$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$ (очень быстрая реакция)

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$ (быстрая реакция)

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$ (медленная реакция)

$Sn + 2HCl \rightarrow SnCl_2 + H_2 \uparrow$ (очень медленная реакция)

Таким образом, порядок металлов по уменьшению скорости реакции с соляной кислотой: магний, цинк, железо, олово.

Ответ: в) магний; г) цинк; б) железо; а) олово.