Factores que afectan a la masa de una mezcla de reacción con evolución gaseosa a lo largo del tiempo

Question

El exceso de magnesio se añadió a un vaso de precipitados de ácido clorhídrico acuoso en una balanza. Se trazó un gráfico de la masa del vaso y el contenido en función del tiempo (línea 1).
¿Qué cambio en el experimento podría dar la línea 2?

1. La misma masa de magnesio pero en trozos más pequeños
2. El mismo volumen de una solución más concentrada de ácido clorhídrico
3. Una temperatura más baja

Pregunta original:

La respuesta es sólo II. Sin embargo, pensé que tanto I como II responderían a la pregunta. ¿Por qué es sólo II?

Answer 1

I. Falso - debido a que el magnesio tiene una superficie mayor en esta reacción, la velocidad procederá más rápido, produciendo una pendiente más pronunciada en el gráfico; sin embargo, la masa final de la solución será la misma en ambos experimentos. Observaremos que las líneas convergen cuando cada sistema alcanza el equilibrio.

II. Cierto - la mayor concentración de $\ce{HCl}$ significa más $\ce{H2}$ gas se perderá del sistema en equilibrio. Por lo tanto, la línea se aplanaría por debajo de la línea 1.

III. Falso - una temperatura más baja significaría que la energía cinética media de las moléculas del sistema sería menor; por tanto, una fracción menor de las moléculas tendrá energía suficiente para reaccionar con otras. En este caso, observaríamos una curva alargada que converge con la primera.

Answer 2

La reacción que se produce aquí es $$\ce{Mg (s) + 2 HCl (aq) -> MgCl2 (aq) + H_2 (g)^}.$$

A medida que avanza la reacción, $\ce{H_2(g)}$ se libera y, por tanto, la masa disminuye.

Creo que tienes razón, tanto I y II podría ser correcto.

II porque una mayor cantidad de $\ce{HCl}$ dará lugar a más $\ce{H2}$ saliendo, de ahí una mayor disminución de la masa.

I porque al poner el magnesio en trozos más pequeños es probable que aumente la velocidad de la reacción y, por tanto, aumente la masa de $\ce{H2}$ que se ha creado en un tiempo determinado. Sin embargo, como el final de ambas funciones es "plano", se podría suponer que las reacciones no evolucionarán más, lo que invalidaría esta respuesta (si se espera el tiempo suficiente para que la reacción no evolucione más, la velocidad de la reacción no afectará en la mayoría de los casos al resultado final).