Пришли фото или текст § 3 и укажи предмет, класс и автора учебника — без этого нельзя точно выписать все основные определения и реакции.

§ 3. Скорость химических реакций. Катализ

Основные определения

1. Скорость химической реакции — изменение концентрации вещества в единицу времени:

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t} \]

где \(v\) — скорость реакции, \(\Delta c\) — изменение концентрации, \(\Delta t\) — промежуток времени.

Единица измерения:

\[ \text{моль/(л·с)} \]

2. Молярная концентрация — количество вещества в единице объёма раствора:

\[ c=\frac{n}{V} \]

Измеряется в \(\text{моль/л}\).

3. Гетерогенная реакция — химическая реакция между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях, или между двумя несмешивающимися жидкостями. Реакция происходит на границе соприкосновения веществ.

4. Катализатор — вещество, которое в небольшом количестве существенно изменяет скорость химической реакции, но не входит в состав её продуктов.

5. Катализ — изменение скорости химической реакции в присутствии катализатора.

6. Ферменты — катализаторы органической природы, участвующие в биологических процессах.

---

Факторы, влияющие на скорость реакции

1. Природа реагирующих веществ.
   Чем активнее вещества, тем быстрее реакция.

2. Температура.
   При повышении температуры скорость реакции увеличивается.

3. Концентрация реагирующих веществ.
   Чем больше концентрация, тем выше скорость реакции. Для газов повышение давления также увеличивает скорость.

4. Площадь соприкосновения веществ.
   Измельчённое твёрдое вещество реагирует быстрее, чем крупный кусок.

5. Катализатор.
   Катализатор изменяет скорость реакции и сам не расходуется на образование продуктов.

---

Уравнения реакций из параграфа

1. Быстрая и медленная реакции тиосульфата натрия

Быстрая реакция:

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+BaCl_2\rightarrow BaS_2O_3\downarrow+2NaCl} \]

Медленная реакция:

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+2HCl\rightarrow 2NaCl+SO_2\uparrow+S\downarrow+H_2O} \]

2. Реакция нейтрализации

\[ \mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O} \]

3. Цинк с соляной кислотой

\[ \mathrm{Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\uparrow} \]

С соляной кислотой цинк реагирует быстрее, чем с уксусной кислотой, потому что соляная кислота — сильная, а уксусная — слабая.

4. Цинк с уксусной кислотой

\[ \mathrm{Zn+2CH_3COOH\rightarrow (CH_3COO)_2Zn+H_2\uparrow} \]

5. Каталитическое разложение пероксида водорода

\[ \mathrm{2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow} \]

Катализатор — оксид марганца(IV) \(\mathrm{MnO_2}\).

---

Уравнения для лабораторных опытов и заданий

Магний и железо с соляной кислотой:

\[ \mathrm{Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\uparrow} \]

\[ \mathrm{Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow} \]

Магний реагирует быстрее железа.

Мрамор с соляной кислотой:

\[ \mathrm{CaCO_3+2HCl\rightarrow CaCl_2+CO_2\uparrow+H_2O} \]

Измельчённый мрамор реагирует быстрее, так как его площадь соприкосновения с кислотой больше.

Цинк с разбавленной серной кислотой:

\[ \mathrm{Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\uparrow} \]

Реакция из задания 5:

\[ \mathrm{2H_2S+SO_2\rightarrow 3S\downarrow+2H_2O} \]

Обозначения: \(\uparrow\) — выделяется газ, \(\downarrow\) — образуется осадок.

---

Ответы на «Проверьте свои знания»

1. Что называют скоростью химической реакции?

Скорость химической реакции — это изменение концентрации вещества в единицу времени.

Пример быстрой реакции:

\[ \mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O} \]

Пример медленной реакции — ржавление железа или реакция:

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+2HCl\rightarrow 2NaCl+SO_2+S+H_2O} \]

2. Факторы, влияющие на скорость реакции

• природа реагирующих веществ;
• температура;
• концентрация;
• площадь соприкосновения;
• наличие катализатора.

---

Ответы на «Примените свои знания»

3. Как увеличить скорость реакции цинка с серной кислотой?

\[ \mathrm{Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\uparrow} \]

Можно:

• повысить температуру;
• увеличить концентрацию разбавленной серной кислоты;
• использовать порошок цинка вместо кусочка;
• увеличить площадь соприкосновения веществ.

4. Почему продукты хранят при низкой температуре?

Низкая температура замедляет химические реакции и жизнедеятельность микроорганизмов, поэтому продукты дольше не портятся.

Примеры:

• в холодильнике замедляется размножение бактерий;
• в морозильнике замедляются процессы порчи продуктов;
• в погребе медленнее идут гниение и плесневение;
• при нагревании пища готовится быстрее;
• измельчённые продукты реагируют быстрее крупных кусков.

5. Расчёт скорости реакции

\[ \Delta c=0{,}86-0{,}26=0{,}60\ \text{моль/л} \]

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t} =\frac{0{,}60}{2} =0{,}30\ \text{моль/(л·мин)} \]

Ответ:

\[ \boxed{v=0{,}30\ \text{моль/(л·мин)}} \]

Или:

\[ 0{,}005\ \text{моль/(л·с)} \]

§ 3. Скорость химических реакций. Катализ

Основные определения

1. Скорость — отношение изменения какой-либо величины ко времени, за которое это изменение произошло.

2. Скорость химической реакции — изменение концентрации вещества в единицу времени. Она характеризует быстроту образования продуктов или расходования реагентов.

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t} \]

где \(v\) — скорость реакции, \(\Delta c\) — изменение концентрации, \(\Delta t\) — промежуток времени.

3. Молярная концентрация — количество вещества в единице объёма раствора:

\[ c=\frac{n}{V} \]

Единица измерения — \(\text{моль/л}\). Если время измеряется в секундах, единица скорости:

\[ \frac{\text{моль}}{\text{л}\cdot\text{с}} \]

4. Гетерогенная реакция — химическая реакция между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях, или между двумя несмешивающимися жидкостями.

В гетерогенной реакции вещества взаимодействуют на границе соприкосновения.

5. Катализатор — вещество, которое в небольшом количестве значительно изменяет скорость химической реакции, но не входит в состав её продуктов.

6. Катализ — изменение скорости химической реакции в присутствии катализатора.

7. Ферменты — катализаторы органической природы, действующие в живых организмах.

---

Факторы, влияющие на скорость реакции

1. Природа реагирующих веществ.
   Разные вещества реагируют с разной скоростью. Например, магний реагирует с кислотой быстрее, чем железо; соляная кислота реагирует с цинком быстрее, чем уксусная.

2. Температура.
   При повышении температуры скорость большинства реакций увеличивается.

3. Концентрация реагирующих веществ.
   Чем больше концентрация реагентов, тем быстрее протекает реакция. Для газов увеличение давления приводит к увеличению концентрации и скорости реакции.

4. Площадь соприкосновения веществ.
   Чем больше площадь поверхности твёрдого вещества, тем быстрее идёт реакция. Поэтому порошок реагирует быстрее, чем кусок такого же вещества.

5. Катализатор.
   Катализатор изменяет скорость реакции и сам по окончании реакции практически не расходуется.

---

Реакции из параграфа

1. Реакция тиосульфата натрия с хлоридом бария

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+BaCl_2\rightarrow BaS_2O_3\downarrow+2NaCl} \]

Реакция протекает быстро, образуется осадок.

2. Реакция тиосульфата натрия с соляной кислотой

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+2HCl\rightarrow 2NaCl+SO_2\uparrow+S\downarrow+H_2O} \]

Реакция протекает медленнее.

3. Реакция нейтрализации

\[ \mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O} \]

4. Реакция цинка с соляной кислотой

\[ \mathrm{Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\uparrow} \]

5. Реакция цинка с уксусной кислотой

\[ \mathrm{Zn+2CH_3COOH\rightarrow (CH_3COO)_2Zn+H_2\uparrow} \]

С уксусной кислотой реакция идёт медленнее, чем с соляной, потому что уксусная кислота — слабая.

6. Реакции железа и магния с соляной кислотой

\[ \mathrm{Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow} \]

\[ \mathrm{Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\uparrow} \]

Магний реагирует быстрее железа, так как он более активен.

7. Разложение пероксида водорода

\[ \mathrm{2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow} \]

Катализатор — оксид марганца(IV) \(\mathrm{MnO_2}\).

8. Реакция мрамора с соляной кислотой

\[ \mathrm{CaCO_3+2HCl\rightarrow CaCl_2+H_2O+CO_2\uparrow} \]

Измельчённый мрамор реагирует быстрее, потому что его площадь соприкосновения с кислотой больше.

---

Проверьте свои знания

1. Что называют скоростью химической реакции?

Скоростью химической реакции называют изменение концентрации вещества в единицу времени:

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t} \]

Пример быстрой реакции:

\[ \mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O} \]

Примеры медленных реакций — ржавление железа и брожение виноградного сока.

2. Какие факторы влияют на скорость реакции?

На скорость химической реакции влияют:

• природа реагирующих веществ;
• температура;
• концентрация реагентов;
• площадь соприкосновения веществ;
• наличие катализатора.

---

Примените свои знания

3. Уравнение реакции цинка с серной кислотой

Для разбавленной серной кислоты:

\[ \boxed{\mathrm{Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\uparrow}} \]

Увеличить скорость реакции можно:

• нагреванием;
• увеличением концентрации кислоты;
• использованием порошка цинка вместо кусочка;
• перемешиванием реагентов.

4. Почему продукты хранят при низкой температуре?

При понижении температуры замедляются химические реакции и жизнедеятельность микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов.

Примеры замедления реакций:

• продукты медленнее портятся в холодильнике;
• замораживание ещё сильнее замедляет процессы порчи;
• железо медленнее ржавеет на холоде.

Примеры ускорения реакций:

• пища быстрее портится в тепле;
• тесто быстрее бродит в тёплом месте;
• горение происходит быстрее при нагревании;
• железо быстрее ржавеет во влажной и тёплой среде.

5. Расчёт скорости реакции

Дано:

\[ c_1=0{,}86\ \text{моль/л},\qquad c_2=0{,}26\ \text{моль/л},\qquad \Delta t=2\ \text{мин} \]

Концентрация сероводорода уменьшилась на:

\[ \Delta c=0{,}86-0{,}26=0{,}60\ \text{моль/л} \]

Скорость расходования сероводорода:

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t} =\frac{0{,}60}{2} =0{,}30\ \frac{\text{моль}}{\text{л}\cdot\text{мин}} \]

Ответ:

\[ \boxed{v=0{,}30\ \text{моль/(л·мин)}} \]

Уравнение реакции:

\[ \mathrm{2H_2S+SO_2\rightarrow 3S\downarrow+2H_2O} \]

6. Пример каталитической реакции

Разложение пероксида водорода:

\[ \mathrm{2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow} \]

Катализатор — оксид марганца(IV) \(\mathrm{MnO_2}\).

§ 3. Скорость химических реакций. Катализ

1. Основные определения

1. Скорость — отношение изменения какой-либо величины ко времени, за которое это изменение произошло.

2. Скорость химической реакции — изменение концентрации вещества в единицу времени.

3. Молярная концентрация — количество вещества, содержащееся в единице объёма раствора:

\[ c=\frac{n}{V} \]

Единица измерения — \(\text{моль/л}\).

4. Скорость химической реакции рассчитывают по формуле:

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t}, \]

где \(v\) — скорость реакции, \(\Delta c\) — изменение концентрации вещества, \(\Delta t\) — промежуток времени.

Если время измеряют в секундах, единица скорости:

\[ \frac{\text{моль}}{\text{л}\cdot\text{с}}. \]

5. Гетерогенная реакция — химическая реакция между веществами, находящимися в разных агрегатных состояниях, или между двумя несмешивающимися жидкостями.

В гетерогенной реакции вещества взаимодействуют только на поверхности соприкосновения.

6. Катализатор — вещество, которое при добавлении в небольшом количестве существенно изменяет скорость химической реакции, но не входит в состав продуктов реакции.

7. Катализ — увеличение скорости химической реакции в присутствии катализатора.

8. Ферменты — катализаторы органической природы.

Катализатор может изменить путь реакции. В обратимых реакциях он одинаково ускоряет прямую и обратную реакции.

---

2. Факторы, влияющие на скорость реакции

1. Природа реагирующих веществ.
   Чем активнее вещества, тем быстрее они реагируют. Например, магний реагирует с кислотой быстрее, чем железо.

2. Температура.
   При повышении температуры скорость реакции увеличивается.

3. Концентрация реагирующих веществ.
   При увеличении концентрации скорость реакции возрастает. Для газов повышение давления приводит к увеличению их концентрации и также ускоряет реакцию.

4. Площадь соприкосновения веществ.
   Чем больше площадь поверхности твёрдого вещества, тем быстрее идёт гетерогенная реакция. Поэтому порошок реагирует быстрее, чем крупный кусок.

5. Наличие катализатора.
   Катализатор изменяет скорость реакции, сам не входя в состав продуктов.

---

3. Реакции из параграфа

Реакции с тиосульфатом натрия

Быстрая реакция:

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+BaCl_2\rightarrow BaS_2O_3\downarrow+2NaCl} \]

Медленная реакция:

\[ \mathrm{Na_2S_2O_3+2HCl\rightarrow 2NaCl+SO_2\uparrow+S\downarrow+H_2O} \]

Реакция нейтрализации

\[ \mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O} \]

Реакция практически протекает мгновенно.

Реакция цинка с соляной кислотой

\[ \mathrm{Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\uparrow} \]

Реакция цинка с уксусной кислотой

\[ \mathrm{Zn+2CH_3COOH\rightarrow Zn(CH_3COO)_2+H_2\uparrow} \]

С соляной кислотой реакция идёт быстрее, чем с уксусной, потому что соляная кислота — сильная, а уксусная — слабая.

Реакции магния и железа с соляной кислотой

\[ \mathrm{Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2\uparrow} \]

\[ \mathrm{Fe+2HCl\rightarrow FeCl_2+H_2\uparrow} \]

Магний реагирует быстрее железа.

Реакция мрамора с соляной кислотой

Мрамор состоит главным образом из карбоната кальция:

\[ \mathrm{CaCO_3+2HCl\rightarrow CaCl_2+CO_2\uparrow+H_2O} \]

Измельчённый мрамор реагирует быстрее, чем крупный кусок.

Реакция из задания 5

\[ \mathrm{2H_2S+SO_2\rightarrow 3S\downarrow+2H_2O} \]

Каталитическое разложение пероксида водорода

\[ \mathrm{2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow} \]

Катализатор — оксид марганца(IV) \(\mathrm{MnO_2}\).

---

Проверьте свои знания

1. Что называют скоростью химической реакции?

Скорость химической реакции — изменение концентрации вещества в единицу времени.

Пример быстрой реакции:

\[ \mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O} \]

Примеры медленных реакций: ржавление железа, брожение виноградного сока.

2. Какие факторы влияют на скорость реакции?

На скорость химической реакции влияют:

• природа реагирующих веществ;
• температура;
• концентрация веществ;
• площадь соприкосновения веществ;
• наличие катализатора.

---

Примените свои знания

3. Реакция цинка с серной кислотой

Для разбавленной серной кислоты:

\[ \mathrm{Zn+H_2SO_4\rightarrow ZnSO_4+H_2\uparrow} \]

Увеличить скорость реакции можно:

• повысив температуру;
• увеличив концентрацию кислоты;
• используя цинк в виде порошка или мелких кусочков;
• увеличив площадь соприкосновения цинка с кислотой.

4. Почему продукты хранят при низких температурах?

При понижении температуры скорость химических реакций уменьшается, поэтому продукты медленнее портятся, окисляются и разлагаются.

Примеры:

• в холодильнике замедляется гниение продуктов;
• в морозильнике резко замедляются процессы порчи;
• в тёплом месте быстрее происходит брожение;
• порошок или мелкие щепки горят быстрее крупного куска древесины;
• влажное железо ржавеет быстрее, чем сухое или покрытое краской.

5. Расчёт скорости реакции

Дано:

\[ c_1=0{,}86\ \text{моль/л}, \qquad c_2=0{,}26\ \text{моль/л}, \qquad \Delta t=2\ \text{мин}. \]

Изменение концентрации:

\[ \Delta c=0{,}86-0{,}26=0{,}60\ \text{моль/л}. \]

Скорость реакции:

\[ v=\frac{\Delta c}{\Delta t} =\frac{0{,}60}{2} =0{,}30\ \frac{\text{моль}}{\text{л}\cdot\text{мин}}. \]

Ответ:

\[ \boxed{v=0{,}30\ \text{моль/(л}\cdot\text{мин)}} \]

или

\[ \boxed{v=0{,}005\ \text{моль/(л}\cdot\text{с)}}. \]

6. Пример каталитической реакции

\[ \mathrm{2H_2O_2\xrightarrow{MnO_2}2H_2O+O_2\uparrow} \]

Катализатор — \(\mathrm{MnO_2}\), оксид марганца(IV).