Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры и площади поверхности соприкосновения (для гетерогенных реакций). В данной задаче нам нужно сравнить скорость эталонной реакции (цинк с уксусной кислотой) с предложенными вариантами при прочих равных условиях.

Эталонная реакция: Zn + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Zn + H₂↑. Это взаимодействие металла средней активности со слабой органической кислотой.

Разберем каждый пункт:

1) Взаимодействие магния с раствором уксусной кислоты. Магний (Mg) находится в электрохимическом ряду напряжений металлов левее цинка (Zn), что означает, что он является более активным металлом. При прочих равных условиях более активный металл реагирует быстрее. Утверждение верно.

2) Взаимодействие цинка с соляной кислотой. Соляная кислота (HCl) является сильной кислотой и практически полностью диссоциирует в растворе на ионы, в то время как уксусная кислота (CH₃COOH) — слабая и диссоциирует лишь частично. Концентрация ионов водорода H⁺ в растворе соляной кислоты значительно выше, поэтому реакция с цинком пойдет быстрее. Утверждение верно.

3) Взаимодействие магния с соляной кислотой. Здесь сочетаются оба фактора ускорения: взят более активный металл (Mg вместо Zn) и более сильная кислота (HCl вместо CH₃COOH). Скорость этой реакции будет значительно выше эталонной. Утверждение верно.

4) Взаимодействие растворов гидроксида натрия и уксусной кислоты. Это реакция ионного обмена в растворе (нейтрализация). Реакции между ионами в растворах протекают практически мгновенно, в то время как реакции металлов с кислотами являются гетерогенными и протекают медленнее. Скорость взаимодействия растворов щелочи и кислоты выше скорости растворения металла в кислоте. Утверждение верно.

5) Взаимодействие свинца с раствором уксусной кислоты. Свинец (Pb) находится в ряду активности правее цинка, он менее активен. Кроме того, свинец часто пассивируется или образует труднорастворимые соли, что замедляет реакцию. В сравнении с цинком реакция свинца будет протекать медленнее. Утверждение неверно.

Таким образом, реакции 1, 2, 3 и 4 протекают быстрее, чем взаимодействие цинка с уксусной кислотой.

Ответ: 1234

Источник: ФИПИ