Дано:
гранула цинка (Zn)
5%-й раствор серной кислоты (H2SO4)
объем раствора кислоты увеличен в 2 раза
Найти:
верно ли лаборант поступил и почему, как бы поступили вы
Решение:
Реакция замещения между цинком и серной кислотой можно записать следующим образом:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 ↑
При этом масса выделенного водорода будет пропорциональна количеству цинка, участвующего в реакции. Увеличение объема раствора кислоты не влияет на количество цинка, поэтому количество выделенного водорода останется прежним.
Однако, увеличение объема раствора кислоты может привести к разведению раствора, что снизит его концентрацию. При этом скорость реакции будет уменьшаться, так как скорость реакции зависит от концентрации реагентов. Следовательно, лаборант не поступил верно, увеличивая объем раствора кислоты.
Вместо увеличения объема раствора кислоты, можно было бы ускорить реакцию, добавив к раствору кислоты катализатор, например, медь. Медь ускоряет реакцию замещения, так как уменьшает энергию активации реакции.
Ответ: лаборант не поступил верно, увеличивая объем раствора кислоты. Чтобы ускорить реакцию, можно было бы добавить к раствору кислоты катализатор, например, медь.