Номер 3, страница 64, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. В лаборатории для получения кислорода разложением: а) бертолетовой; в) пероксида водорода $H_2O_2$ в качестве катализатора применяют оксид марганца $MnO_2$. К какому типу — гомогенного или гетерогенного катализа — относятся эти процессы? Напишите уравнения реакций.

Катализ — это процесс изменения скорости химической реакции с помощью катализаторов. Катализаторы — это вещества, которые участвуют в реакции, но не расходуются в ней.

Различают два основных типа катализа:

• Гомогенный катализ, при котором катализатор и реагенты находятся в одной фазе (например, все в растворе или все в газовой фазе).
• Гетерогенный катализ, при котором катализатор и реагенты находятся в разных фазах (например, твердый катализатор и жидкие/газообразные реагенты). Реакция в этом случае протекает на границе раздела фаз.

В обоих предложенных процессах в качестве катализатора используется оксид марганца(IV) $MnO_2$ — твердое вещество.

а)

При получении кислорода разложением бертолетовой соли (хлората калия $KClO_3$) реагент является твердым веществом, как и катализатор $MnO_2$. Реакция протекает при нагревании на поверхности твердого катализатора. Так как реагент и катализатор находятся в разных фазах (в данном случае оба в твердой, но реакция идет на границе их соприкосновения), этот процесс относится к гетерогенному катализу.

Уравнение реакции разложения бертолетовой соли в присутствии катализатора $MnO_2$ при нагревании:

$2KClO_3 \xrightarrow{t, MnO_2} 2KCl + 3O_2↑$

Ответ: Процесс относится к гетерогенному катализу. Уравнение реакции: $2KClO_3 \xrightarrow{t, MnO_2} 2KCl + 3O_2↑$.

в)

При получении кислорода разложением пероксида водорода ($H_2O_2$) реагент обычно используется в виде водного раствора, то есть находится в жидкой фазе. Катализатор $MnO_2$ является твердым веществом. Поскольку реагент (жидкость) и катализатор (твердое тело) находятся в разных фазах, данный процесс является гетерогенным катализом.

Уравнение реакции разложения пероксида водорода в присутствии катализатора $MnO_2$:

$2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2o + O_2↑$

Ответ: Процесс относится к гетерогенному катализу. Уравнение реакции: $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2o + O_2↑$.