Вариант 1, 4. Предложите и экспериментально осуществите проект исследования зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ на основе реакции соляной кислоты с цинком. Запишите молекулярное и ионное уравнения реакции, отметьте признаки и условия её протекания. Составьте электронный баланс; укажите окислитель и восстановитель.

План опыта. В три одинаковые пробирки налейте равные объёмы растворов HCl разной концентрации, например 0,5; 1,0 и 1,5 моль/л. Добавьте одинаковые по массе и площади поверхности кусочки очищенного цинка. Поддерживайте одинаковую температуру и засеките время, за которое выделится одинаковый объём газа (например, 20 мл); удобнее собирать газ газовым шприцем. Концентрацию меняйте, остальные условия сохраняйте. Работайте с разбавленной кислотой в защитных очках; водород огнеопасен, поэтому исключите пламя.

Молекулярное уравнение: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑. Сокращённое ионное: Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑. Признаки — пузырьки бесцветного газа и постепенное растворение цинка. Реакция идёт при контакте цинка с раствором кислоты.

Электронный баланс: Zn⁰ − 2e⁻ → Zn²⁺; 2H⁺ + 2e⁻ → H₂⁰. Окислитель — H⁺, восстановитель — Zn.

Для условного образца результата можно взять такие времена достижения объёма 20 мл: при 0,5 моль/л — 80 с; при 1,0 моль/л — 40 с; при 1,5 моль/л — 27 с. Это иллюстративные, а не измеренные значения: в настоящем опыте их нужно заменить своими. Скорость оценивают как объём газа, делённый на время; в образце она возрастает с увеличением концентрации кислоты.

Вывод: при прочих равных условиях увеличение концентрации HCl ускоряет реакцию цинка с кислотой.