Запишите уравнение реакции цинка с серной кислотой. Предложите способы увеличения скорости этой реакции.
Цинк стоит в ряду активности левее водорода, поэтому он вытесняет водород из разбавленной серной кислоты:
Реакция гетерогенная (твёрдое вещество и раствор). Её скорость можно увеличить так:
- Нагреть смесь: с ростом температуры скорость реакции растёт.
- Увеличить концентрацию серной кислоты, то есть взять более концентрированный раствор (разбавленный, а не концентрированный).
- Измельчить цинк, взять порошок или гранулы вместо куска: площадь соприкосновения реагентов увеличится.
- Перемешивать смесь, чтобы к поверхности цинка поступали новые порции кислоты.
- Добавить катализатор, например несколько капель раствора
: на цинке выделяется медь, и образуется гальваническая пара, ускоряющая реакцию.
На скорость гетерогенной реакции влияют температура, концентрация реагентов, площадь поверхности соприкосновения и катализатор.
Некоторые продукты питания хранят при низких температурах: в холодильниках, погребах, овощехранилищах. Почему? Приведите ещё несколько примеров увеличения или уменьшения скоростей химических реакций из повседневной жизни.
Почему продукты хранят на холоде. Порча продуктов — это химические реакции: окисление, брожение, гниение. Их вызывают микроорганизмы, ферменты и кислород воздуха. При понижении температуры скорость этих реакций резко падает, а микроорганизмы размножаются медленнее. Поэтому продукты дольше остаются свежими.
Примеры ускорения реакций:
- Пищу варят в горячей воде и жарят, потому что при нагревании реакции идут быстрее. Скороварка ускоряет приготовление, так как вода кипит при повышенном давлении и более высокой температуре.
- Сахар в горячем чае растворяется быстрее, чем в холодном. Мелкий песок растворяется быстрее, чем кусок рафинада.
- Тесто «подходит» быстрее в тепле, так как дрожжевое брожение ускоряется.
- Дрова с растопкой горят быстрее, если мелко наколоть их и подать больше воздуха (кислорода).
- Стиральный порошок с ферментами лучше работает в тёплой воде.
Примеры замедления реакций:
- Железные изделия покрывают краской, маслом или цинком, чтобы замедлить ржавление.
- В пищевые продукты добавляют консерванты, а консервы закатывают без доступа воздуха.
- Продукты замораживают, сушат, солят, маринуют.
- Молоко в холодильнике скисает медленнее, чем на столе.
- Огонь тушат, прекращая доступ кислорода.
По правилу Вант-Гоффа при повышении температуры на
Продукты хранят на холоде, потому что при низкой температуре замедляются реакции окисления и гниения, а микроорганизмы размножаются медленнее. Ускорение: варка в горячей воде, растворение сахара в горячем чае, подъём теста в тепле. Замедление: покраска железа от ржавчины, консервирование, замораживание продуктов.
