Номер 2, страница 62, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Какой фактор определяет скорость химической реакции в каждом случае:

а) взаимодействие с серной кислотой магния и железа;

б) горение угля на воздухе и в кислороде;

в) взаимодействие железа с горячей и холодной растворами соляной кислоты?

Напишите уравнения соответствующих реакций.

а) Скорость химической реакции в данном случае определяется природой реагирующих веществ, а именно химической активностью металлов. Магний ($Mg$) в ряду активности металлов стоит значительно левее водорода и левее железа ($Fe$). Железо также стоит левее водорода, но правее магния. Это означает, что магний является более активным металлом по сравнению с железом и будет вступать в реакцию с серной кислотой ($H_2SO_4$) с гораздо большей скоростью.

Уравнения реакций для разбавленной серной кислоты:

Взаимодействие магния с серной кислотой:

$Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2 \uparrow$

Взаимодействие железа с серной кислотой:

$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2 \uparrow$

Ответ: природа реагирующих веществ (химическая активность металлов).

б) Скорость горения угля (основной компонент - углерод, $\text{C}$) на воздухе и в чистом кислороде определяется концентрацией реагентов. Воздух — это газовая смесь, в которой объемная доля кислорода ($O_2$) составляет около 21%. В чистом кислороде его концентрация близка к 100%. Чем выше концентрация одного из реагентов (в данном случае кислорода), тем чаще происходят столкновения его молекул с частицами другого реагента (угля), и, следовательно, тем выше скорость реакции. Поэтому горение в чистом кислороде происходит значительно интенсивнее, чем на воздухе.

Уравнение реакции полного сгорания угля:

$C + O_2 \rightarrow CO_2$

Ответ: концентрация реагентов.

в) Скорость реакции железа ($Fe$) с соляной кислотой ($HCl$) в горячем и холодном растворах определяется температурой. При повышении температуры увеличивается средняя кинетическая энергия частиц (ионов в растворе и атомов в кристаллической решетке железа). Это приводит к увеличению частоты и, что более важно, энергии их столкновений. В результате большее число столкновений становится эффективным, то есть приводящим к химическому превращению. По правилу Вант-Гоффа, повышение температуры на каждые 10o C увеличивает скорость реакции в 2–4 раза. Поэтому в горячем растворе соляной кислоты железо будет реагировать заметно быстрее, чем в холодном.

Уравнение реакции (одинаково для обоих случаев):

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

Ответ: температура.