ГДЗ по химии, 9 класс, Габриелян, номер 3.1: Скорость химических реакций. катализ

План решения:

Для выполнения задания необходимо сформулировать научное определение скорости химической реакции, опираясь на изменение концентраций веществ во времени. Затем следует подобрать два контрастных примера: один для быстрой реакции (высокая скорость) и один для медленной реакции (низкая скорость), чтобы проиллюстрировать разницу в кинетике процессов.

Вычисление и обоснование:

Скорость химической реакции — это физическая величина, показывающая, как быстро протекает процесс превращения реагентов в продукты. Математически она выражается через изменение концентрации одного из участников реакции за единицу времени. Если обозначить изменение концентрации как ΔC, а промежуток времени как Δt, то средняя скорость реакции v рассчитывается по формуле:

Единицей измерения обычно служит моль/(л·с) или моль/(л·мин). Важно помнить, что для реагентов концентрация уменьшается, а для продуктов — увеличивается, поэтому в числителе часто берут модуль изменения или учитывают стехиометрические коэффициенты.

Примеры реакций с различной скоростью:

• Реакции с высокой скоростью протекают практически мгновенно. Классическим примером является реакция нейтрализации сильной кислоты сильным основанием, например, смешивание растворов соляной кислоты (HCl) и гидроксида натрия (NaOH):
HCl+NaOH→NaCl+H₂O

Эта реакция завершается за доли секунды при комнатной температуре. Другой пример — взрывчатые реакции или горение магния.

• Реакции с низкой скоростью могут длиться часами, днями или даже годами. Типичный пример — коррозия железа (ржавление) на воздухе во влажной среде. Процесс окисления металла происходит очень медленно, так как требует диффузии кислорода и воды к поверхности металла и преодоления энергетических барьеров без катализаторов. Также к медленным реакциям относится брожение вина или созревание сыра.

Проверка:

Определение соответствует стандартному школьному курсу химии за 9 класс. Примеры подобраны верно: реакция нейтрализации действительно характеризуется высокой константой скорости, а процесс ржавления — крайне низкой. Формула связи скорости с изменением концентрации верна для гомогенных систем.