Номер 2, страница 20 - гдз по химии 9 класс тетрадь для лабораторных опытов и практических работ Габриелян, Аксенова

Наблюдение за скоростью химических реакций. Лабораторный опыт 6 - номер 2, страница 20.

Условие.

2. Ответьте на вопросы.

♦ Какие изменения происходили при выполнении опытов в каждой пробирке?

♦ В чём главное различие наблюдаемых процессов, происходящих в обеих пробирках?

♦ Какие вещества образуются в результате реакций, по каким признакам вы судите об их образовании?

♦ Что называют скоростью химической реакции?

Решение.

Решение 2.

Какие изменения происходили при выполнении опытов в каждой пробирке?

В обеих пробирках наблюдались признаки химической реакции. Типичными изменениями, которые могли происходить, являются:

• Выделение газа (образование пузырьков).

• Изменение цвета раствора.

• Выпадение или растворение осадка.

• Изменение температуры (выделение или поглощение теплоты), что ощущается как нагревание или охлаждение пробирки.

При этом в одной из пробирок (например, при более высокой температуре, большей концентрации реагентов или большей площади их поверхности) все эти изменения, вероятно, происходили значительно быстрее и интенсивнее, чем в другой.

В чём главное различие наблюдаемых процессов, происходящих в обеих пробирках?

Главное различие наблюдаемых процессов в обеих пробирках заключалось в скорости протекания химической реакции. В одной пробирке реакция протекала значительно быстрее (например, газ выделялся интенсивнее, осадок образовывался быстрее), чем в другой. Это различие является ключевым при изучении факторов, влияющих на скорость химических реакций (температура, концентрация, площадь поверхности, природа реагентов).

Какие вещества образуются в результате реакций, по каким признакам вы судите об их образовании?

Конкретные вещества, образующиеся в результате реакций, зависят от исходных реагентов, используемых в опыте. Например, если проводилась реакция активного металла (например, цинка $Zn$) с кислотой (например, соляной кислотой $HCl$), то образуются водород $H_2$ и соль (хлорид цинка $ZnCl_2$). Уравнение реакции выглядит так:

$Zn_{(тв)} + 2HCl_{(р)} \rightarrow ZnCl_{2(р)} + H_{2(г)}$

Признаки, по которым судят об образовании этих веществ:

• Водород ($H_2$): Его образование определяется по выделению пузырьков газа из раствора. Если поднести горящую спичку к отверстию пробирки, можно услышать характерный "хлопок", что подтверждает наличие водорода.

• Хлорид цинка ($ZnCl_2$): Это растворимая соль, поэтому её образование не сопровождается видимыми изменениями, такими как выпадение осадка или изменение цвета. Однако о её образовании можно судить по исчезновению твёрдого реагента (цинка) и изменению химических свойств раствора, например, по его нейтрализации, если исходный раствор был кислотным.

В других типах реакций могут образовываться другие вещества с иными признаками:

• Образование нерастворимого вещества: Выпадение осадка (помутнение раствора и появление твёрдой фазы).

• Образование окрашенного вещества: Изменение цвета раствора.

• Образование воды: Обычно не имеет видимых признаков, но её образование приводит к изменению концентраций других веществ.

Что называют скоростью химической реакции?

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации одного из реагентов или продуктов реакции в единицу времени. Иными словами, это величина, характеризующая, насколько быстро происходит уменьшение концентрации исходных веществ (реагентов) и увеличение концентрации продуктов реакции.

Для гомогенных (протекающих в одной фазе) реакций среднюю скорость ($v_{ср}$) часто определяют по формуле:

$v_{ср} = \pm \frac{\Delta C}{\Delta t}$

где:

• $\Delta C$ – изменение молярной концентрации ($моль/л$) одного из веществ (реагента или продукта).

• $\Delta t$ – промежуток времени ($с$), за который произошло это изменение.

• Знак "минус" ставится, если речь идёт об уменьшении концентрации реагента (так как $C_{конечн} < C_{начальн}$

• Знак "минус" ставится, если речь идёт об уменьшении концентрации реагента (так как $C_{конечн} < C_{начальн}$, то $\Delta C < 0$, и скорость должна быть положительной).

• Знак "плюс" ставится, если речь идёт об увеличении концентрации продукта.

Для гетерогенных (протекающих на границе раздела фаз) реакций скорость может определяться как изменение количества вещества или его массы в единицу времени на единицу площади поверхности раздела фаз.