Ответить Прочитайте текст и выполните задания. Исследование «Скорость химической реакции» После того как человек провёл первую химическую реакцию – разжёг костёр, – ему пришлось…
Ответить Прочитайте текст и выполните задания. Исследование «Скорость химической реакции» После того как человек провёл первую химическую реакцию – разжёг костёр, – ему пришлось задуматься о том, как управлять течением химических реакций. Сегодня человек умеет управлять реакцией – может замедлять нежелательные превращения веществ или ускорять реакции для получения большего количества нужного продукта. Скорость химической реакции определяется как изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Известно, что скорость химических реакций зависит от температуры, концентрации реагирующих веществ, природы реагирующих веществ, наличия катализатора или ингибитора (вещества, замедляющего реакцию). На уроке химии учащиеся проводили эксперименты с целью определить факторы, которые влияют на скорость различных реакций. Они провели несколько опытов. Опыт 1. Ученики взяли 10 г соляной кислоты с массовой долей вещества 20% и опустили в этот раствор гранулы цинка. Наблюдали выделение газа. Опыт 2. К соляной кислоте из первого опыта добавили 30 г воды. Затем отобрали 10 г получившегося раствора и опустили гранулы цинка. Наблюдали выделение газа. Задание №1. Дайте развернутый ответ. 1. 1) В каком из опытов ученики наблюдали более интенсивное выделение газа? 2) Действие какого фактора, влияющего на скорость реакции, наблюдали учащиеся?
Краткий ответ
- Более интенсивное выделение газа наблюдали в опыте 1.
- Учащиеся наблюдали действие фактора «концентрация реагирующих веществ» — точнее, изменение концентрации соляной кислоты при разбавлении.
Почему так
Реакция цинка с соляной кислотой:
\[ \mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow} \]
Скорость этой реакции тем больше, чем выше концентрация кислоты: больше частиц HCl около поверхности цинка — чаще столкновения — газ выделяется интенсивнее.
В опыте 1:
\[ m(\mathrm{HCl})=10\cdot 0{,}20=2\ \text{г} \]
То есть в 10 г раствора содержится 2 г HCl, массовая доля кислоты \(20\%\).
В опыте 2 к этому раствору добавили 30 г воды:
\[ m_{\text{нового раствора}}=10+30=40\ \text{г} \]
Кислоты осталось 2 г, значит:
\[ w(\mathrm{HCl})=\frac{2}{40}=0{,}05=5\% \]
В 10 г такого раствора уже только:
\[ 10\cdot 0{,}05=0{,}5\ \text{г HCl} \]
Концентрация кислоты уменьшилась, поэтому в опыте 2 газ выделяется медленнее. Остальные условия — металл, температура, отсутствие катализатора — в опытах можно считать одинаковыми. Значит, меняли именно концентрацию кислоты.
