Химия

Урок 3: Химические реакции

Химические реакции

Добро пожаловать в мир явлений, давайте на минутку представим, что с веществами ничего не происходит, они не двигаются, не меняют свою окраску, не горит огонь, не течёт в кране вода и т.д. Это трудно представить, мы не будем наблюдать яркие краски осени, еда не будет иметь вкуса. Земля станет однообразной, если в ней не будут происходить изменения. Эти изменения принято называть явлениями, которые условно называют физические и химические. Подробно разберём данные понятия в нашем уроке

Обложка урока взята с источника.

slide9

Занятия с репетитором    ОНЛАЙН от 200 руб / час

Перейти

Бесплатный подбор репетитора на нашем сайте

Перейти slide8

План урока:

Введение

Уравнения химических реакций

Типы химических реакций

 

Введение

Изменения в веществах принято называть явлениями, которые условно называют физические и химические. Давайте подробно разберём данные понятия, и выделим, в чём состоит их отличие.

Чтобы ответить на данный вопрос, проделаем опыт. Возьмите форму для льда, налейте воды с крана и поставьте в морозилку на пару часов. Не трудно предположить, что вода замёрзнет. Почему? Температура замерзания воды 0°C. Если кусочек льда оставить в комнате, то он растает и снова будет жидкостью. Что произошло с водой? Первое, она поменяла форму, жидкость принимает форму сосуда, а также агрегатное состояние жидкость – твёрдое – жидкость. Но вода осталась водой, т.е. не изменился качественный и количественный состав.

1

Меняя условия (температуру среды), вода меняет только агрегатное состояние, но никакие больше изменения с ней не происходят, не меняется состав вещества. Такие явления рассматриваются на уроках физики, и они носят название физические.

2

Примеры данных явлений Вам известен с детства, во время лепки пластилина, от теплоты рук он смягчается. А вспомните свой любимый праздник День Рождения, восковые свечи, которые ставите в торт, если долго придумываете желание, то они станут мягкими. Но что происходит со свечой, когда мы её зажигаем, чтобы загадать желание? Какие процессы происходят во время её горения? В руках она просто смягчается, а во время горения свеча «исчезает», при этом выделяется свет, тепло и газ. Происходят необратимые процессы – образование новых веществ.

3
Источник

Или запишем химическим языком данное явление

2C18H38 + 55O→ 36CO+ 38H2O

Обратите внимание, что качественный состав никак не изменился. Как до, так и после реакции имеется только три элемента: С, О, Н.

Из этого следует, что явления, при которых образуются новые вещества – это химические

4

Ежесекундно происходят тысячи явлений, мир не стоит на месте, с веществами происходят процессы. Рассмотрим, по каким признакам отличаются физические и химические явления.

Возьмём, к примеру, круговорот воды в природе. Меняя своё агрегатное состояние, она всё также остаётся водой. Самое главное отличие: при физических процессах не образуются новые вещества.

Чтобы понять суть химических явлений предлагаем Вам выполнить ещё один опыт:

Возьмите два стакана, один наполните водой, второй молоком, и оставьте их в тёплом месте на ночь. Проснувшись утром, Вы обнаружите, что внешний вид молока изменился, и не только вид, а вкус и запах. Это яркий пример химической реакции, во время которой происходит изменения вкуса и запаха. Если к образовавшемуся кефиру добавить щепотку соды, наблюдаем выделение пузырьков газа, происходит ещё одна реакция «гашение соды».

Другой пример: качество воды, а именно её твёрдость, легко определить по образованию осадка известняка на чайнике, который легко растворяется в кислоте: уксусной, лимонной. Это также является признаком химической реакции, также как и образование накипи при кипячении.

Следовательно, чтобы отнести какое-либо явление к химическим, сравниваем по следующим признакам:

51
52

Физические явления характеризуются сменой агрегатного состояния. Во время химического явления происходят явные изменения, по которым мы можем судить об образовании других веществ.

 

Уравнения химических реакций

Вещества образуются во время химических процессов. Каждое соединение имеет химическую формулу. Чтобы описать происходящий процесс языком химии, используют уравнения реакций.

Используя постулаты атомно-молекулярного учения, можем сказать, что образование новых веществ является следствием перегруппировки атомов.

Возьмём медную проволоку и нагреем в пламени горелки. Медь металл красного цвета, после нагревания становится чёрной. Что с ней произошло?

6
Источник

Кислород О2 и медь Cu относятся к простым соединениям, образуют сложное соединение CuO.Чтобы описать данный процесс, используем символы в схеме реакции. Слева от стрелки реагенты, справа находятся продукты реакции.

Cu + O2 → CuO

Обратите внимание на рисунок и на схему. Согласно рисунку, чтобы произошла реакция, берут два атома Меди и одну молекулу кислорода О2. В следствии образуется две молекулы CuO оксида меди (II). Схема показывает, что до реакции 1 атом меди и молекула кислорода образуют сложное вещество CuO. Так как не появился новый вид атомов, а произошла только их перегруппировка, то их количество должно быть равно. Посмотрев на схему, можно увидеть, что количество отличается:

 

До реакции

 

После реакции

Cu

       1

=

         1

O

       2

         1

Чтобы схема стала уравнением, используем закон сохранения массы вещества (ЗСМВ), который был открыт Михаилом Васильевичем Ломоносовым. До его открытия, ЗСМВ носил разнообразные названия. Древние философы называли его «Законом сохранения атомов», а точнее «Принципом сохранения и неуничтожимости  материи».

7

Используя ЗСМВ сделаем схему уравнением реакции, т.е. уравняем левую и правую части. Начнём с Кислорода. В правой части поставим 2 перед формулой (надеемся, Вы помните, что коэффициенты ставят перед формулой и никак не в средине)

Cu + O2 2CuO

Наверняка вы заметили, что изменилось количество атомов меди после реакции, чтобы было поровну, поставим 2 перед Cu.

2Cu + O2 → 2CuO

8
Источник

Следуя данному алгоритму, расставим коэффициенты в уравнении реакции

CH4 + O2CO2 + H2O

Начнём с Углерода, до реакции 1, после реакции 1. 1 = 1

Водород 4 > 2. Выбираем НОК (наименьшее общее кратное), это 4. Делим на индексы. До реакции 4/4 = 1. Значит перед СН4 должен быть коэффициент 1. После реакции 4/2 = 2. Перед Н2О ставим 2.

CH4 + O2CO2 + 2H2O

Кислород 2 < 4. Обратите внимание, Кислород входит в состав СО2 и Н2О, и перед водой стоит коэффициент 2. В сумме выходит 4. НОК равно 4. Выполнив аналогичные действия, как и с Водородом. Получаем коэффициент 2 перед О2.

CH4 + 2O2CO2 + 2H2O

Следует обратить внимание, что существуют так называемые «группы» атомов – кислотные остатки и гидроксо-группа –ОН. С ними Вы познакомитесь чуть позже, а сейчас рассмотрим принцип расстановки коэффициентов, используя эти группы.

f1

 

Типы химических реакций

Существует большое количество реакций, но в зависимости от числа компонентов реагентов выделяют следующие типы.

9

 

Реакции соединения

Не составит труда догадаться, что реагирующие вещества будут «соединяться». Что происходит с реагентами в данном случае.

Рассмотрим два случая. Первый возьмём железные опилки и порошок серы и смешаем их. Результатом будет смесь, ведь каждое вещество сохраняет свои индивидуальные свойства. 

10
Источник

Разделить вновь на составные компоненты можно используя, например, магнит, на котором будут находиться опилки железа. Либо налить стакан воды, из-за разной плотности, металл будет внизу, а жёлтая сера – вверху.

Но если эту же смесь нагреть, то образуется сложное вещество – сульфид железа FeS, в котором атомы Железа и Серы соединены с помощью химической связи. Также доказать, что Железо находится в связанном виде, можем с помощью магнита, который не будет притягивать данное соединение.

11

Обращаем внимание, что во всех трёх примерах продукт реакции только один. Это основной признак: соединение в единое (сложное), возможно как между простыми(S + O2 → SO2) так и сложными (H2O + SO2 → H2SO3).

 

Реакции разложения

В мире существуют противоположности, день – ночь, добро – зло, чёрное – белое, плюс – минус, зима – лето...Антонимом к соединению является разложение (распад). 

12

Признаком этого вида является наличие только одного реагента, и несколько продуктов реакции.

Если  при реакциях соединения зачастую выделяется тепло. Чтобы разрушить химические связи, необходимо приложить усилие, точнее нагреть. Следственно реакции разложения осуществляются при нагревании.

 

Реакции замещения

Вспомним математику, а точнее состав числа 3. Оно выражается как сумма 1 + 2 или 2 +1. Больше комбинаций не существует. Аналогично и в химии, когда реагируют простые и сложные соединения, атом одного элемента, «замещает» место другого элемента.

13

Особенностью этого типа является, до реакции и после будет только два вещества (простое и сложное).

 

Реакции обмена

Характерной чертой данного типа является, что эти процессы характерны только для сложных веществ (чтобы было чем меняться). Реагенты и продукты будут сложные вещества. 

14

Обобщив всё выше сказанное, сделаем краткие выводы:

Во время химических процессов совершается разрыв связей в реагентах и образуются новые  в продуктах реакции.

15

В зависимости от числа компонентов реакции, выделяют следующие типы:

16

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Вопрос: 1
По каким признакам можем судить, что происходит химическое явление:
1Появление запаха при гниении
2Вытягивание алюминиевой проволоки
3Превращения льда в пар
4Горение медной проволоки
5Изгибание стеклянной трубки
Ответить
14
Вопрос: 2
Выберите в списке химические реакции:
1Таяние ледников
2Скисание борща
3Опадание листьев
4Горение полена в камине
5Притягивание железа магнитом
6Квашение капусты
Ответить
246
Вопрос: 3
Уравняйте схемы химических реакций и выберите уравнение реакции, в котором сумма коэффициентов равна 5
1BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl
2Ca(OH)2 + HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O
4Na2O + P2O5 → Na3PO4
Ответить
1
Вопрос: 4
Выберите уравнение реакции, которое отображает реакцию замещения:
1MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O
2FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl
3NiO + H2 → Ni + H2O
42Fe + 2H2O + O2→ 2Fe(OH)2
Ответить
3
Вопрос: 5
Какие уравнения НЕ отображают суть реакций обмена:
12KMnO4t→ K2MnO4 + MnO2 + O2
22H3PO4 + 3BaCl2 → Ba3(PO4)2 + 6HCl
33Na2O + P2O5→ 2Na3PO4
43Na2O + 2H3PO4 → 2Na3PO4 + 3H2O
Ответить
13
Допущено ошибок:
Оценка:
Подробнее
Ваши ответы:
1 вопрос:

По каким признакам можем судить, что происходит химическое явление:
1) Появление запаха при гниении 2) Вытягивание алюминиевой проволоки 3) Превращения льда в пар 4) Горение медной проволоки 5) Изгибание стеклянной трубки
2 вопрос:

Выберите в списке химические реакции:
1) Таяние ледников 2) Скисание борща 3) Опадание листьев 4) Горение полена в камине 5) Притягивание железа магнитом 6) Квашение капусты
3 вопрос:

Уравняйте схемы химических реакций и выберите уравнение реакции, в котором сумма коэффициентов равна 5
1) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl 2) Ca(OH)2 + HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O 3) NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O 4) Na2O + P2O5 → Na3PO4
4 вопрос:

Выберите уравнение реакции, которое отображает реакцию замещения:
1) MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O 2) FeCl2 + 2KOH → Fe(OH)2 + 2KCl 3) NiO + H2 → Ni + H2O 4) 2Fe + 2H2O + O2→ 2Fe(OH)2
5 вопрос:

Какие уравнения НЕ отображают суть реакций обмена:
1) 2KMnO4t→ K2MnO4 + MnO2 + O2 2) 2H3PO4 + 3BaCl2 → Ba3(PO4)2 + 6HCl 3) 3Na2O + P2O5→ 2Na3PO4 4) 3Na2O + 2H3PO4 → 2Na3PO4 + 3H2O
Посмотреть ответы
Правильные ответы:
1 вопрос: Появление запаха при гниении
1 вопрос: Горение медной проволоки
2 вопрос: Скисание борща
2 вопрос: Горение полена в камине
2 вопрос: Квашение капусты
3 вопрос: BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl
4 вопрос: NiO + H2 → Ni + H2O
5 вопрос: 2KMnO4t→ K2MnO4 + MnO2 + O2
5 вопрос: 3Na2O + P2O5→ 2Na3PO4
slide9

Мы рекомендуем только    лучших РЕПЕТИТОРОВ

Перейти

Выбери своего репетитора    для онлайн-занятий сейчас

Перейти slide8