Номер 551, страница 89 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

551. Скорость химической реакции между цинком и водным раствором серной кислоты зависит от молярной концентрации только одного из этих веществ. Какого? Кратко поясните свой ответ.

Скорость химической реакции между цинком ($Zn$) и водным раствором серной кислоты ($H_2SO_4$) зависит от молярной концентрации серной кислоты.

Данная реакция является гетерогенной, поскольку реагенты находятся в разных агрегатных состояниях: цинк – твердое вещество, а серная кислота – вещество в растворе. Скорость гетерогенной реакции происходит на поверхности раздела фаз.

Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. Однако для твердых веществ, участвующих в реакции, их концентрация в собственной фазе считается постоянной величиной и обычно включается в константу скорости. Таким образом, в выражении для скорости реакции концентрация твердого цинка не учитывается.

Скорость реакции будет зависеть от концентрации того реагента, который находится в подвижной фазе (жидкости или газе) и чья концентрация может изменяться. В данном случае это серная кислота. Увеличение ее молярной концентрации приводит к увеличению числа ионов водорода ($H^+$) в единице объема раствора, что, в свою очередь, увеличивает частоту их столкновений с поверхностью цинка и, как следствие, скорость реакции. Скорость реакции также зависит от площади поверхности твердого цинка, но вопрос касается именно зависимости от молярной концентрации.

Уравнение реакции: $Zn(тв) + H_2SO_4(р-р) \rightarrow ZnSO_4(р-р) + H_2(г)$

Кинетическое уравнение для этой реакции имеет вид: $v = k \cdot C(H_2SO_4)$, где $v$ – скорость реакции, $k$ – константа скорости, $C(H_2SO_4)$ – молярная концентрация серной кислоты.

Ответ: Скорость реакции зависит от молярной концентрации серной кислоты ($H_2SO_4$).