Номер 8, страница 36 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Проверьте себя. 4. Основы термохимии и химической кинетики - номер 8, страница 36.

Условие.

8. С наибольшей скоростью протекает реакция

1) растворов нитрата серебра и хлорида натрия

2) цинка с соляной кислотой

3) азота и водорода

4) разложения воды под действием электрического тока

Решение.

Решение 2.

Решение

Скорость химической реакции зависит от множества факторов, в первую очередь от природы реагирующих веществ и условий проведения реакции (агрегатное состояние, температура, наличие катализатора). Чтобы определить, какая из предложенных реакций протекает с наибольшей скоростью, проанализируем каждую из них.

1) растворов нитрата серебра и хлорида натрия

Это реакция ионного обмена в водном растворе. Оба реагента — сильные электролиты, которые в растворе полностью диссоциированы на ионы. Реакция сводится к взаимодействию ионов серебра $Ag^+$ и хлорид-ионов $Cl^-$ с образованием нерастворимого осадка хлорида серебра:

$Ag^+_{(\text{р-р})} + Cl^-_{(\text{р-р})} \rightarrow AgCl_{(\text{т})}\downarrow$

Реакции между ионами в растворах, как правило, протекают практически мгновенно, так как не требуют разрыва прочных ковалентных связей, а заключаются лишь в объединении уже существующих частиц.

2) цинка с соляной кислотой

Это гетерогенная реакция, протекающая на границе раздела фаз между твердым металлом и раствором кислоты:

$Zn_{(\text{т})} + 2HCl_{(\text{р-р})} \rightarrow ZnCl_{2(\text{р-р})} + H_{2(\text{г})}\uparrow$

Скорость таких реакций ограничена площадью поверхности твердого реагента. Хотя эта реакция и может быть достаточно бурной, она протекает медленнее, чем реакции ионного обмена в растворе.

3) азота и водорода

Это реакция синтеза аммиака, в которой участвуют газообразные вещества:

$N_{2(\text{г})} + 3H_{2(\text{г})} \rightleftharpoons 2NH_{3(\text{г})}$

Молекула азота $N_2$ содержит очень прочную тройную связь ($N \equiv N$), для разрыва которой требуется большая энергия. Из-за высокой энергии активации эта реакция при обычных условиях протекает чрезвычайно медленно. В промышленности для ее ускорения применяют высокие температуры, высокое давление и катализаторы.

4) разложения воды под действием электрического тока

Электролиз воды — это несамопроизвольный процесс, который идет только при подводе энергии извне:

$2H_2O_{(\text{ж})} \xrightarrow{\text{электрический ток}} 2H_{2(\text{г})}\uparrow + O_{2(\text{г})}\uparrow$

Скорость этого процесса зависит от силы электрического тока и также включает стадию разрыва прочных ковалентных связей в молекулах воды. Этот процесс не является быстрым по сравнению со спонтанными ионными реакциями.

Сравнивая все варианты, можно заключить, что реакция между ионами в растворе (вариант 1) протекает с наибольшей скоростью, так как она не требует разрыва прочных связей и происходит мгновенно при смешивании реагентов.

Ответ: 1