Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для того чтобы правильно определить факторы, влияющие на скорость химической реакции, сначала запишем уравнение взаимодействия цинка с раствором щелочи:

Zn + 2KOH + 2H₂O → K₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

В этой реакции участвуют твердое вещество (цинк) и раствор (гидроксид калия). Проанализируем каждое из предложенных воздействий:

1) Увеличение давления в системе. Давление влияет на скорость реакции только в том случае, если в исходных веществах (реагентах) есть газы. В нашей реакции реагенты — твердый цинк и раствор щелочи. Газообразный водород является продуктом, поэтому изменение давления не изменит скорость прямой реакции. Не подходит.

2) Увеличение концентрации раствора гидроксида калия. Скорость реакции прямо зависит от концентрации растворенных реагентов. Чем больше молекул (ионов) щелочи в единице объема, тем чаще происходят их столкновения с поверхностью цинка, и тем быстрее идет реакция. Подходит.

3) Уменьшение температуры. Скорость абсолютно всех химических реакций зависит от температуры. При охлаждении кинетическая энергия частиц снижается, число эффективных соударений уменьшается, и реакция замедляется. Следовательно, температура оказывает влияние на скорость. Подходит.

4) Использование гранул цинка вместо порошка цинка. Это реакция гетерогенная (идет на границе раздела фаз «твердое вещество — жидкость»). Скорость таких реакций зависит от площади поверхности соприкосновения реагентов. У порошка площадь поверхности гораздо выше, чем у крупных гранул. Замена порошка на гранулы приведет к уменьшению поверхности соприкосновения и замедлению реакции. Значит, это воздействие влияет на скорость. Подходит.

5) Добавление воды в реакционную смесь. Добавление воды в раствор приведет к его разбавлению, то есть к уменьшению концентрации гидроксида калия (KOH). Как мы выяснили в пункте 2, изменение концентрации реагента напрямую влияет на скорость процесса. Подходит.

Ответ: 2345

Источник: ФИПИ