Реакция соляной кислоты (HCl) с металлами происходит с выделением водорода и образованием соответствующих солей. Скорость этих реакций зависит от ряда факторов, таких как активность металла, температура, концентрация кислоты и площадь поверхности металла. Для ответа на вопрос, с каким из предложенных металлов реакция будет происходить с наибольшей скоростью при комнатной температуре, необходимо рассмотреть их позиции в ряду активности металлов.
Ряд активности металлов (также известный как электрохимический ряд) представляет собой последовательность размещения металлов по убыванию их стандартных электродных потенциалов. Чем выше металл в этом ряду, тем легче он отдает электроны и тем активнее реагирует с кислотами.
Металлы в ряду активности расположены следующим образом (из предложенных):
- Магний (Mg)
- Цинк (Zn)
- Железо (Fe)
- Свинец (Pb)
В этом ряду магний находится выше всех предложенных металлов, что свидетельствует о его наибольшей химической активности. Это означает, что магний будет реагировать с соляной кислотой быстрее всего.
Рассмотрим реакции:
Магний:
[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Цинк:
[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Железо:
[ \text{Fe} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Свинец (реакция идет гораздо медленнее):
[ \text{Pb} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{PbCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Таким образом, магний (Mg) будет реагировать с соляной кислотой быстрее всех остальных предложенных металлов при комнатной температуре. Это обусловлено тем, что магний имеет наибольшую активность среди предложенных металлов в ряду активности, что приводит к более быстрой реакции с выделением водорода.