1. Если в одну пробирку поместить кусочек магния, а в другую — кусочек железа и прилить в обе пробирки раствор серной кислоты одинаковой концентрации, то мы увидим, что в первой пробирке реакция протекает бурно и выделяется газ водород. Во второй пробирке реакция будет протекать с меньшей скоростью. Дайте теоретическое обоснование описанным выше наблюдениям. Как изменится скорость этих реакций, если взять порошкообразные железо и магний? Почему? Приведите аналогичный пример. Напишите уравнения реакций.

Магний и железо находятся в ряду активности металлов выше водорода, поэтому вытесняют его из разбавленной серной кислоты. Магний активнее железа, следовательно, он реагирует быстрее. Поэтому в пробирке с магнием водород выделяется интенсивнее.

С порошкообразными металлами обе реакции будут идти быстрее, чем с кусочками: у порошка больше площадь поверхности соприкосновения с кислотой. При одинаковой массе порошок магния также будет реагировать быстрее порошка железа из-за большей химической активности магния.

Уравнения реакций:

\(\mathrm{Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow}\)

\(\mathrm{Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow}\)

Аналогичный пример — взаимодействие цинка и магния с соляной кислотой: магний реагирует быстрее цинка, а порошкообразные металлы — быстрее кусочков.

\(\mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\uparrow}\)

\(\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow}\)

Ответ: магний реагирует быстрее железа; измельчение обоих металлов ускоряет реакции за счёт увеличения площади поверхности.