探究钠与酸溶液的反应速率
摘要：通过实验证实钠投入盐酸中的反应速率随盐酸浓度的增大先增大后减小，当盐酸的浓度大于1mol/L时，反应速率较钠投入水中的反应速率要慢。钠在溶液中的反应速率与产物的扩散速率有关。
关键词：钠 水 酸 反应速率
在高中化学的教学中，有很多教师都认为钠和水的反应实质是钠和水电离出的氢离子之间发生的氧化还原反应，所以溶液中氢离子浓度越大，反应速率一定越快，钠投入盐酸中反应速率一定比在水中快。本文通过实验探究钠与酸溶液的反应速率。
1 实验过程
称取200 mg钠固体8块，分别投入浓盐酸、预先配置好的各种稀盐酸和水中，分别计时。称取200 mg钠固体4块，分别投入预先配置好的各种醋酸溶液中，分别计时。
2 实验结果
由表1中的数据可以看出，反应速率随着盐酸浓度的增大，先增大后减小，当盐酸的浓度大于1 mol/L时，反应速率较钠投入水中的反应速率明显减慢。钠在1 mol/L的稀盐酸中反应现象虽然剧烈，产生的氢气发生了燃烧现象，但钠全部参加反应所使用的时间与钠和水反应所使用的时间基本相同；钠在1.5 moI/L的稀盐酸中反应现象比在水中剧烈，不时伴随有火化产生，但钠全部参加反应所使用的时间比钠和水反应所使用的时间明显增长。为进一步确证实验的可靠性，笔者又追加了钠和不同浓度的醋酸反应比较。从表2数据可以看出，钠和不同浓度醋酸反应速率也是随着醋酸浓度的增大，先增大后减小。
3 结果讨论
两微粒在溶液中进行反应要经历3个步骤，即反应物分子通过扩散作用相互靠近，发生化学反应生成产物以及产物分子通过扩散作用而分开。通常，第二步即化学反应的速率，要比扩散慢的多。但也有一些化学反应，特别是反应活化能不大的反应，其速率通常部分或完全由扩散控制。
钠和水反应的实质是钠和水电离出的氢离子的反应，生成钠离子和氢气。在没有其他条件影响的前提下，反应物的浓度越大，反应速率越快；随着酸浓度的增大，氢离子浓度增大，反应速率加快。实验结果(随着盐酸和醋酸浓度的增大，反应速率先增大后减小)表明：酸浓度增大到一定程度，反应速率反而减慢，酸浓度的增大，不利于生成产物——钠离子和氢气的扩散。
