Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать факторы, влияющие на скорость химической реакции, сначала запишем уравнение процесса между соляной кислотой и алюминием:
2Al (тв.) + 6HCl (р-р) → 2AlCl₃ (р-р) + 3H₂ (г)↑

Проанализируем каждое из предложенных воздействий:

1) Изменение давления в системе. Давление влияет на скорость реакции только в том случае, если среди исходных веществ есть газы. В нашей реакции алюминий — это твердое вещество, а соляная кислота — раствор. Газообразный водород является продуктом реакции, поэтому изменение давления не изменит скорость протекания процесса. Данное утверждение неверно.

2) Изменение концентрации хлороводорода. Хлороводород (HCl) является реагентом. Согласно закону действующих масс, скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ в растворе или газовой фазе. При увеличении концентрации кислоты число столкновений частиц реагентов в единицу времени растет, и скорость реакции увеличивается. Данное утверждение верно.

3) Изменение температуры. По правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, изменение температуры влияет на скорость практически всех химических реакций. При повышении температуры увеличивается кинетическая энергия частиц и доля «активных» столкновений, что приводит к ускорению реакции. Данное утверждение верно.

4) Добавление индикатора в раствор кислоты. Индикаторы (например, лакмус или метилоранж) добавляются в очень малых количествах для визуального определения среды раствора. Они не являются катализаторами и не участвуют в основном химическом процессе, поэтому на скорость взаимодействия металла с кислотой не влияют. Данное утверждение неверно.

5) Добавление воды в раствор кислоты. Добавление воды приводит к разбавлению раствора, то есть к уменьшению концентрации хлороводорода (количества моль HCl в единице объема). Так как концентрация реагента уменьшается, скорость химической реакции также снижается. Следовательно, это воздействие оказывает влияние на скорость. Данное утверждение верно.

Таким образом, на скорость реакции влияют факторы под номерами 2, 3 и 5.

Ответ: 235

Источник: ФИПИ