Задание №18 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем уравнение реакции между железом и серой:
Fe (тв.) + S (тв.) → (t°) FeS (тв.)

Это гетерогенная реакция, так как оба исходных вещества находятся в твердом агрегатном состоянии. Разберем каждое из предложенных воздействий:

1. Понижение давления в системе. Давление влияет на скорость химической реакции только в том случае, если в исходных веществах есть газы. Поскольку железо и сера — твердые вещества, изменение давления практически не влияет на скорость их взаимодействия.
2. Понижение температуры. Согласно правилу Вант-Гоффа и уравнению Аррениуса, при понижении температуры скорость большинства химических реакций уменьшается, так как снижается энергия частиц и число эффективных соударений между ними.
3. Добавление сульфида железа (II). Сульфид железа (II) является продуктом данной реакции. В обычных условиях добавление продукта не ускоряет прямую реакцию (в отличие от катализатора, которым FeS здесь не является).
4. Увеличение степени измельчения железа. Так как реакция гетерогенная (происходит на поверхности соприкосновения твердых веществ), скорость реакции напрямую зависит от площади поверхности соприкосновения реагентов. Чем мельче порошок железа, тем больше площадь его поверхности и тем быстрее протекает реакция. Это верное утверждение.
5. Повышение температуры. При повышении температуры увеличивается кинетическая энергия частиц, они начинают двигаться быстрее, и количество эффективных соударений между атомами железа и серы в единицу времени растет. Это всегда приводит к увеличению скорости химической реакции. Это верное утверждение.

Таким образом, к увеличению скорости реакции приводят факторы под номерами 4 и 5.

Ответ: 45

Источник: ФИПИ