Номер 2, страница 61, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Приведите примеры реакций, увеличение или уменьшение скорости которых имеет положительное или отрицательное значение на производстве или в быту. Дайте пояснение.

Скорость химических реакций играет ключевую роль в промышленности и повседневной жизни. Управление скоростью позволяет либо ускорять полезные процессы для повышения эффективности, либо замедлять вредные для предотвращения негативных последствий.

Примеры реакций, увеличение скорости которых имеет положительное значение

Промышленность: Синтез аммиака по процессу Габера-Боша. Реакция $N_2(г) + 3H_2(г) \rightleftharpoons 2NH_3(г)$ является основой для производства азотных удобрений. Для повышения экономической эффективности производства необходимо максимально увеличить скорость этой реакции. Это достигается за счет использования катализатора (железо), высокого давления (150-350 атм) и высокой температуры (400-500 o C). Ускорение реакции позволяет производить больше продукта за единицу времени, что увеличивает рентабельность завода.

Быт: Приготовление пищи. Термическая обработка продуктов (варка, жарка, запекание) — это комплекс химических превращений, таких как денатурация белков и клейстеризация крахмала. Повышая температуру, мы значительно ускоряем эти реакции, что позволяет приготовить еду за приемлемое время. Использование скороварки, где за счет повышенного давления температура кипения воды поднимается выше 100 o C, является ярким примером целенаправленного ускорения реакций в быту.

Ответ: Увеличение скорости реакций, таких как синтез аммиака или приготовление пищи, имеет положительное значение, так как оно ведет к экономической выгоде в промышленности и экономии времени в быту.

Примеры реакций, уменьшение скорости которых имеет положительное значение

Быт: Хранение продуктов питания. Порча продуктов (гниение, прогоркание, брожение) — это совокупность химических реакций, катализируемых ферментами и микроорганизмами. Чтобы замедлить эти нежелательные процессы, мы помещаем еду в холодильник или морозильную камеру. Понижение температуры значительно снижает скорость реакций порчи, позволяя дольше сохранить свежесть продуктов. Использование консервантов (например, уксусной кислоты, соли) также направлено на замедление этих реакций.

Промышленность и быт: Коррозия металлов. Ржавление железа — это электрохимический процесс, который приводит к разрушению мостов, автомобилей, кораблей и других металлических изделий. Замедление коррозии имеет огромное положительное экономическое значение. Для этого металлы покрывают защитными слоями (краска, эмаль), используют легирование (создание нержавеющей стали) или наносят протекторные покрытия (например, оцинковка), которые замедляют или предотвращают реакцию окисления основного металла.

Ответ: Уменьшение скорости таких нежелательных процессов, как порча продуктов и коррозия металлов, имеет положительное значение, так как позволяет сохранить материалы и продукты, предотвращая экономический ущерб и риски для здоровья.

Примеры реакций, увеличение скорости которых имеет отрицательное значение

Быт и природа: Неконтролируемое горение. В сухую и ветреную погоду скорость реакции горения может резко возрасти, приводя к быстрому распространению лесных пожаров, которые уничтожают огромные территории. Аналогично, воспламенение горючих материалов в закрытом помещении может привести к быстрому пожару и взрыву.

Промышленность: Разложение взрывчатых веществ. Многие химические производства связаны с использованием или синтезом нестабильных соединений. Например, при производстве нитроглицерина или ТНТ малейшее неконтролируемое ускорение реакции разложения (из-за повышения температуры, удара) может привести к мощному взрыву с катастрофическими последствиями для предприятия и окружающей среды.

Ответ: Увеличение скорости реакций горения или разложения взрывчатых веществ имеет крайне отрицательное значение, так как приводит к разрушениям, материальному ущербу и представляет угрозу для жизни.

Примеры реакций, уменьшение скорости которых имеет отрицательное значение

Промышленность: «Отравление» катализатора. На многих химических производствах (например, синтез серной кислоты или полиэтилена) используются катализаторы для достижения приемлемой скорости реакции. Если в реакционную смесь попадают примеси (каталитические яды), они блокируют активные центры катализатора, и скорость целевой реакции резко падает. Это приводит к снижению производительности, браку продукции и большим экономическим убыткам.

Быт: Затвердевание строительных смесей при низкой температуре. Реакции гидратации, лежащие в основе твердения цемента, замедляются при понижении температуры. Проведение бетонных работ в холодное время года без специальных противоморозных добавок приводит к тому, что бетон очень медленно набирает прочность или не набирает её вовсе. Это отрицательно сказывается на качестве и долговечности строений.

Ответ: Уменьшение скорости полезных реакций, например, из-за отравления катализатора в промышленности или замедления твердения бетона на холоде, имеет отрицательное значение, так как снижает эффективность процессов и ведет к экономическим потерям или ухудшению качества продукции.