Номер 3, страница 12 - гдз по химии 10 класс тетрадь для практических работ Матулис, Матулис

Объясните наблюдаемые явления. В пробирке с хлороводородной кислотой наблюдается бурная реакция, характеризующаяся активным выделением пузырьков газа – водорода. Это происходит потому, что хлороводородная кислота является сильной кислотой и полностью диссоциирует в водном растворе, обеспечивая высокую концентрацию ионов водорода ($H^+$), которые активно реагируют с цинком. В пробирке с уксусной кислотой реакция протекает значительно медленнее, с гораздо менее интенсивным выделением пузырьков газа, а иногда изначально может быть и незаметной. Это связано с тем, что уксусная кислота является слабой кислотой и диссоциирует лишь частично, что приводит к гораздо более низкой концентрации ионов $H^+$ в растворе, доступных для реакции с цинком.
При нагревании скорость реакции увеличивается в обеих пробирках. В случае хлороводородной кислоты повышение температуры увеличивает кинетическую энергию реагирующих частиц, что приводит к более частым и эффективным столкновениям. Для уксусной кислоты нагревание также увеличивает кинетическую энергию частиц, а кроме того, незначительно смещает равновесие диссоциации в сторону образования большего количества ионов $H^+$, что дополнительно увеличивает скорость реакции. Однако реакция с хлороводородной кислотой всё равно останется более интенсивной.
Ответ: Наблюдается выделение водорода в обеих пробирках, но с разной интенсивностью: в пробирке с хлороводородной кислотой реакция бурная, с уксусной – значительно медленнее. Нагревание ускоряет обе реакции.

Приведите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Для реакции цинка с хлороводородной кислотой:
Молекулярная форма: $Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_2(aq) + H_2(g)$
Ионная форма:
Полное ионное: $Zn(s) + 2H^+(aq) + 2Cl^-(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2Cl^-(aq) + H_2(g)$
Сокращенное ионное: $Zn(s) + 2H^+(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + H_2(g)$

Для реакции цинка с уксусной кислотой:
Молекулярная форма: $Zn(s) + 2CH_3COOH(aq) \rightarrow (CH_3COO)_2Zn(aq) + H_2(g)$
Ионная форма: (Уксусная кислота — слабая кислота, поэтому в ионной форме она записывается в виде молекулы, так как диссоциирует лишь частично)
$Zn(s) + 2CH_3COOH(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2CH_3COO^-(aq) + H_2(g)$
Ответ: Уравнения реакций приведены выше.

Сравните интенсивность выделения водорода в двух пробирках. На основании наблюдения сделайте вывод о том, какая из кислот сильнее: хлороводородная или уксусная.
Интенсивность выделения водорода в пробирке с хлороводородной кислотой значительно выше, чем в пробирке с уксусной кислотой. Это проявляется в гораздо более быстром и обильном выделении пузырьков газа. На основании этого наблюдения можно сделать вывод о силе кислот. Чем быстрее протекает реакция активного металла с кислотой (что прямо связано с интенсивностью выделения водорода), тем выше концентрация ионов водорода $H^+$ в растворе, и, следовательно, тем сильнее кислота. Хлороводородная кислота является сильной кислотой, полностью диссоциирующей в воде, что обеспечивает высокую концентрацию ионов $H^+$. Уксусная кислота — слабая кислота, диссоциирующая лишь частично, что приводит к гораздо меньшей концентрации ионов $H^+$ в растворе. Именно поэтому реакция с цинком протекает намного быстрее с хлороводородной кислотой.
Ответ: Интенсивность выделения водорода выше в пробирке с хлороводородной кислотой. Это указывает на то, что хлороводородная кислота является более сильной кислотой по сравнению с уксусной кислотой.