Question

Обоснуйте: а) почему железо на воздухе медленно окисляется, а в чистом кислороде горит? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ б) почему гранула цинка медленнее растворяется в кислоте, чем порошок цинка той же массы? ______________________________________________________________________________________________________________________________________ ​

Answer 1

а) Концентрация кислорода в воздухе намного меньше (≈ 21%), чем в чистом кислороде (а это 100%). Поэтому железо намного быстрее окисляется в чистом кислороде (концентрация реагентов влияет на скорость химической реакции).

б) Площадь соприкосновения порошка больше, чем у гранул цинка. Поэтому порошок цинка реагирует быстрее с кислотой (площадь соприкосновения веществ влияет на скорость химической реакции).

Answer 2

а) Железо на воздухе медленно окисляется, а в чистом кислороде горит из-за различий в условиях окисления:

1. Воздух состоит не только из кислорода (O2), но и из азота (N2) и других газов. Реакция окисления железа влагой и кислородом может замедляться из-за конкурирующих реакций, таких как коррозия и образование оксидов (ржавчина). Это создает пассивную защитную пленку оксидов на поверхности железа, которая может замедлить дальнейшее окисление.

2. В чистом кислороде, не содержащем азот и другие газы, реакция окисления железа протекает более интенсивно и быстро. Кислород способствует образованию более высоких оксидов железа, таких как Fe2O3 (триоксид железа), который образует ярко красную горящую пыль, известную как железный порошок.

б) Гранула цинка медленнее растворяется в кислоте, чем порошок цинка той же массы из-за повышенной поверхностной активности порошка и более высокой доступности реагентов:

1. Порошок цинка имеет большую поверхность, чем гранула цинка той же массы, потому что порошок состоит из множества мельчайших частиц. Это означает, что больше частиц цинка имеют доступ к молекулам кислоты одновременно.

2. Реакция между цинком и кислотой зависит от столкновений между частицами цинка и молекулами кислоты. В порошке цинка столкновения происходят гораздо чаще из-за большей численности частиц, что приводит к более быстрому растворению.

3. Гранулы цинка могут быть покрыты оксидными слоями, которые могут замедлять реакцию, в то время как порошок цинка, возможно, менее подвержен образованию таких слоев.

Итак, порошок цинка более активен и растворяется быстрее в кислоте, чем гранулы цинка той же массы.