Задание №18 из ЕГЭ по химии посвящено факторам, которые влияют на скорость химической реакции.
Давайте рассмотрим немного теории и разберем ее на примерах реальных заданий ЕГЭ №18.
Скорость химической реакции показывает как быстро реагенты превращаются в продукты реакции.
Поэтому скорость реакции зависит только от состояния реагентов.
То есть мы смотрим только на вещества в уравнении реакции, которые находятся с левой стороны!
Итак, первый важный момент, смотрим только на реагенты, состояние продуктов реакции нас никак не интересует!
Какие факторы влияют на скорость химической реакции:
1. Концентрация реагентов - жидкости или газы (концентрация твердого нерастворимого вещества не влияет на скорость)
- при увеличении концентрации реагента скорость увеличивается
- при уменьшении концентрации реагента скорость реакции уменьшается
2. Температура
- при увеличении температуры скорость увеличивается
- при уменьшении температуры скорость реакции уменьшается
3. Давление - влияет, если слева есть хотя бы одно газообразное вещество
- при увеличении давления скорость увеличивается
- при уменьшении давления скорость реакции уменьшается
4. Объем - влияет, если слева есть хотя бы одно газообразное вещество
- при уменьшении объема скорость увеличивается
- при увеличении объема скорость реакции уменьшается
5. Измельчение твердого вещества - влияет на твердые нерастворимые вещества.
Если твердое вещество измельчить, уменьшить размеры кусочков, использовать вместо стружки порошок, то скорость реакции будет увеличиваться за счет увеличения площади поверхности взаимодействия.
6. Катализатор и ингибитор
- катализатор увеличивает скорость реакции
- ингибитор уменьшает скорость реакции
Обратим особое внимание на два последних пункта, они чаще всего попадаются и достаточно сложные для понимания:
7. АГРЕГАТНОЕ СОСТОЯНИЕ
- самые быстрые реакции для нас будут те, которые протекают между двумя растворами
- реакции между двумя газами тоже быстрые, но достаточно коварные, например, реакция между азотом и кислородом при обычных условиях не протекает, и, к сожалению, такая реакция не одна, поэтому давайте осторожно относиться к реакциям между двумя газами.
- затем можно на одной ступени условно расположить реакции между газом и раствором и между твердым и раствором
- самые медленные реакции это между двумя твердыми веществами
8. ПРИРОДА РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
- сильные кислоты реагируют быстрее, чем слабые
- сильные основания реагируют быстрее, чем слабые
- сильные металлы реагируют быстрее, чем слабые
- сильные неметаллы реагируют быстрее, чем слабые
Давайте более подробно рассмотрим 8 пункт про кислотные свойства:
-КИСЛОТНЫЕ СВОЙСТВА
В неорганической химии все достаточно просто, мы знаем наизусть список сильных и слабых кислот и можем выбрать в задании какая будет быстрее реагировать. Здесь только отметим, что сила кислот с кислородом увеличивается по группе и периоду ко фтору. А вот сила кислот без кислорода (так называемые водородные соединения) увеличивается по периоду ко фтору, а по группе увеличивается от фтора вниз по группе! То есть получается, что HBr сильнее, чем HCl!!!
А вот что мы должны знать по кислотным свойствам органических соединений?
Кислотные свойства есть у спиртов, фенола и карбоновых кислот.
Давайте запомним, что с увеличением углеводородного радикала кислотность уменьшается и реакции протекают медленнее.
РЕШИМ ВМЕСТЕ ЗАДАНИЯ №18 ЕГЭ по химии:
1. Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые способствуют увеличению скорости реакции цинка с соляной кислотой
1) уменьшение концентрации кислоты
2) увеличение температуры
3) пропускание хлороводорода через реакционную смесь
4) увеличение площади поверхности соприкосновения реагентов
5) добавление индикатора
Решение:
будем выбирать воздействия которые
способствуют увеличению скорости реакции
❌1) уменьшение концентрации кислоты - уменьшает скорость реакции
✅2) увеличение температуры - увеличивает скорость реакции
✅3) пропускание хлороводорода через реакционную смесь - при пропускании HCl мы будем добавлять его в раствор, а значит увеличивать концентрацию соляной кислоты (соляная кислота это раствор хлороводорода в воде), поэтому скорость реакции будет увеличиваться
✅4) увеличение площади поверхности соприкосновения реагентов - это измельчение вещества и это увеличивает скорость реакции
❌5) добавление индикатора - не путать индикатор и ингибитор, индикаторы не влияют на скорость реакции
Ответ: 234
2. Из предложенного перечня выберите все внешние воздействия, которые оказывают влияние на скорость реакции между цинком и раствором гидроксида натрия
1) увеличение давления в системе
2) увеличение концентрации гидроксида натрия
3) уменьшение температуры
4) измельчение цинка
5) добавление воды в реакционную смесь
Решение:
будем выбирать воздействия которые
оказывают влияние на скорость реакции
то есть как увеличивают, так и уменьшают скорость реакции
❌1) увеличение давления в системе - среди реагентов нет газов, поэтому давление не влияет на скорость этой реакции
✅2) увеличение концентрации гидроксида натрия - увеличивает скорость реакции
✅3) уменьшение температуры - уменьшение температуры уменьшает скорость реакции, а значит будет оказывать влияние на скорость
✅4) измельчение цинка - увеличивает скорость реакции
✅5) добавление воды в реакционную смесь - уменьшает концентрацию гидроксида натрия, снижает скорость реакции, а значит будет оказывать влияние на скорость
Ответ: 2345
3. Из предложенного перечня выберите все реакции, которые при тех же условиях протекают с большей скоростью, чем взаимодействие натрия с этанолом
1) взаимодействие натрия с водой
2) взаимодействие лития с пропанолом-1
3) взаимодействие калия с этанолом
4) взаимодействие лития с этанолом
5) взаимодействие натрия с бутанолом-1
Решение:
будем выбирать реакции, которые
протекают с большей скоростью, чем взаимодействие натрия с этанолом
✅1) взаимодействие натрия с водой - вода по своим кислотным свойствам сильнее чем этанол (см. ряд кислотности спиртов), а значит будет быстрее вступать в реакцию
❌2) взаимодействие лития с пропанолом-1 - пропанол-1 слабее по своим кислотным свойствам, чем этанол и литий слабее по металлическим свойствам, чем натрия. Поэтому реакция будет протекать медленнее.
*Давайте обратим внимание на активность (металлические свойства) щелочных металлов. Их активность увеличивается сверху вниз по группе, при сравнении этих металлов мы не смотрим в ряд активности металлов, а пользуемся периодической таблицей! Калий вступает в реакции значительно быстрее чем литий!
✅3) взаимодействие калия с этанолом - калий сильнее, чем натрий поэтому реакция будет протекать быстрее
❌4) взаимодействие лития с этанолом - литий слабее, чем натрий поэтому реакция будет протекать медленнее
❌5) взаимодействие натрия с бутанолом-1 - бутанол-1 слабее по своим кислотным свойствам, чем этанол поэтому реакция будет протекать медленнее.
Ответ: 13
4. Из предложенного перечня выберите все реакции, которые при тех же условиях протекают с большей скоростью, чем взаимодействие цинка с раствором уксусной кислоты.
1) взаимодействие магния с раствором уксусной кислоты
2) взаимодействие цинка с соляной кислотой
3) взаимодействие магния с соляной кислотой
4) взаимодействие растворов гидроксида натрия и уксусной кислоты
5) взаимодействие свинца с раствором уксусной кислоты
Решение:
будем выбирать реакции, которые
протекают с большей скоростью, чем взаимодействие цинка с раствором уксусной кислоты.
✅1) взаимодействие магния с раствором уксусной кислоты - магний сильнее (смотрим силу металлов по ряду активности металлов, *кроме щелочных металлов), чем цинк, поэтому реакция с ним будет протекать быстрее
✅2) взаимодействие цинка с соляной кислотой - соляная кислота HCl сильнее, чем уксусная кислота. Соляна кислота сильная кислота, а уксусная кислота слабая кислота, поэтому реакция с HCl будет протекать быстрее
✅3) взаимодействие магния с соляной кислотой - магний сильнее, чем цинк, и соляная кислота тоже сильнее, чем уксусная, реакция будет протекать быстрее
✅4) взаимодействие растворов гидроксида натрия и уксусной кислоты - здесь обратим внимание на агрегатное состояние: цинк + уксусная к-та это реакция тв + р-р, а р-р гидроксида натрия + уксусная к-та это р-р+ р-р. Реакция между двумя растворами р-р + р-р идет быстрее, чем тв + р-р.
❌5) взаимодействие свинца с раствором уксусной кислоты - свинец слабее, чем цинк, поэтому его реакция будет протекать медленнее.
Ответ: 1234
