ГДЗ по химии, 11 класс, Еремин, номер 15.3: Время в химии. Скорость химических реакций
Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., и др.; под редакцией Лунина В.В.
Роман Жуков, преподаватель химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Назвать факторы, влияющие на скорость коррозии железа согласно реакции 4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3, и предложить способы замедления этого процесса.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для решения задачи проанализируем уравнение реакции коррозии железа: 4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3. Это гетерогенная реакция, в которой участвуют твердое железо, газообразный кислород и жидкая вода. Скорость таких реакций зависит от природы реагирующих веществ, площади соприкосновения фаз, концентрации реагентов и температуры.
Шаг 1. Анализ факторов, влияющих на скорость коррозии
Рассмотрим основные внешние условия, ускоряющие процесс окисления железа:
- Наличие электролитов (солей). В чистой воде коррозия идет медленно. Однако присутствие растворенных солей (например, хлоридов или сульфатов) повышает электропроводность среды, что значительно ускоряет электрохимическую составляющую процесса ржавления.
- Концентрация кислорода. Кислород является одним из реагентов. Чем выше его концентрация в воздухе или растворе, тем быстрее протекает прямая реакция образования гидроксида железа(III).
- Температура. Согласно правилу Вант-Гоффа, повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул и частоту эффективных столкновений, что приводит к ускорению химической реакции.
- Площадь поверхности металла. Поскольку реакция гетерогенная, скорость пропорциональна площади контакта железа с водой и кислородом. Мелкодисперсное железо (порошок, стружка) ржавеет быстрее, чем массивный кусок.
- Влажность воздуха. Вода выступает реагентом. Высокая влажность обеспечивает постоянный доступ воды к поверхности металла, поддерживая реакцию.
Шаг 2. Способы замедления процесса коррозии
Исходя из выявленных факторов, можно предложить методы защиты, которые либо устраняют контакт с реагентами, либо изменяют условия протекания реакции:
- Изоляция от внешней среды (барьерные покрытия).
- Окраска масляными красками, лаками или эмалями.
- Нанесение слоя смазочных материалов (консистентных смазок).
- Гальваническое покрытие другими металлами (никелирование, хромирование, цинкование). Цинк также выполняет функцию протектора.
- Снижение влажности и содержания кислорода.
- Хранение изделий в сухих помещениях.
- Вакуумирование или заполнение пространства инертным газом (азотом, аргоном), который не вступает в реакцию.
- Электрохимическая защита.
- Присоединение к защищаемому изделию более активного металла (протектора), например, магния или цинка. Протектор окисляется сам, сохраняя железо.
- Катодная поляризация (подключение к источнику постоянного тока с отрицательным полюсом).
- Легирование.
- Изменение состава самого металла путем добавления хрома, никеля и других элементов для получения нержавеющей стали, устойчивой к окислению.
Шаг 3. Проверка логической связи
Предложенные способы напрямую противодействуют факторам ускорения:
- Барьерные покрытия блокируют доступ O2 и H2O.
- Инертная атмосфера снижает концентрацию окислителя.
- Легирование меняет природу вещества, снижая его реакционную способность.
- Электрохимические методы подавляют анодное растворение железа.
Таким образом, комплексное применение этих методов позволяет эффективно замедлить коррозию согласно заданному уравнению.
Факторы, влияющие на скорость коррозии
а) наличие электролитов (солей) в воде
б) концентрация кислорода и влажность
в) температура и площадь поверхности металла. Способы замедления: а) нанесение защитных покрытий (краски, лаки, гальванические металлы); б) хранение в сухих условиях или инертной среде; в) легирование (получение нержавейки) и электрохимическая защита (протекторы).
Задача требует системного подхода: сначала определить переменные в кинетике гетерогенной реакции, затем предложить инженерные решения для их контроля. Важно подчеркнуть роль электролитов, так как обычная атмосферная коррозия часто имеет электрохимический характер.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 15.3 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 15.3?
Краткий ответ: Факторы, влияющие на скорость коррозии: а) наличие электролитов (солей) в воде; б) концентрация кислорода и влажность; в) температура и площадь поверхности металла. Способы замедления: а) нанесение защитных покрытий (краски, лаки, гальванические металлы); б) хранение в сухих условиях или инертной среде; в) легирование (получение нержавейки) и электрохимическая защита (протекторы).
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Дроздов А.А., и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 15. Время в химии. Скорость химических реакций.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.