Задача 1
Условие (кратко)
Записать уравнение реакции цинка с серной кислотой и предложить способы ускорить эту реакцию.
Решение
Цинк стоит в ряду напряжений левее водорода и вытесняет его из разбавленной серной кислоты:
\[\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow}\]
Способы ускорить реакцию:
- Нагреть раствор кислоты.
- Увеличить концентрацию кислоты (в пределах разбавленной: концентрированная серная кислота реагирует с цинком уже по-другому).
- Измельчить цинк — взять порошок или стружку вместо гранулы, чтобы увеличить площадь соприкосновения.
- Перемешивать раствор, чтобы к поверхности металла постоянно подходила свежая кислота.
- Добавить несколько капель раствора сульфата меди(II): на цинке осаждается медь, и выделение водорода заметно ускоряется.
Ответ
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑; ускорить — нагреть, повысить концентрацию кислоты, измельчить цинк, перемешивать
Почему так
Скорость гетерогенной реакции растёт с температурой, концентрацией кислоты и площадью поверхности металла.
Подробнее — в теме «Скорость химических реакций. Катализ».