БИЛИМ БУЛАГЫ

Превращение одних веществ в другие называется химической реакцией. Исходные вещества, которые вступают в химическую реакцию называются реагентами, а новые вещества, которые образуются в результате химической реакции называются продуктами реакции.

Химическая реакция - это химической явление, которое можно записать с помощью химического уравнения.

• Химическое уравнение – это выражение химической реакции с помощью химических формул веществ, изображенных условными знаками. В химическом уравнении, изображенном с помощью химических формул, различают левую и правую части уравнения. В левой части указывают реагенты, в правой части - продукты реакции. В формулах веществ индексами показывают количество атомов химического элемента, входящего в состав данного вещества. Это существенно влияет на свойства веществ.
• Сравните:
  

  H2SO4	H2SO3
  Серная кислота	Сернистая кислота
  Сильная	Слабая
  Устойчивая	Нестойкая
  Наносит сильные ожоги	На свету разлагается
  Маслянистая жидкость	Водный раствор газа

В химических уравнениях перед формулами записывают коэффициенты, которые показывают количество молекул, принимающих участие в химической реакции.

Обычно в химическом уравнении равенство ставят тогда, когда указывают количество выделенной или поглощенной энергии. (Это тепловой эффект реакции) 2Mg + O₂ = 2MgO + 1203 кДж. При написании химических уравнений используют стрелку, показывающую направление реакции: SO₂ + H₂O H₂SO₃

Признаки химических реакций

• Выделение тепла
• Выделение света
• Образование осадка
• Выделение газа
• Изменение цвета
• Изменение запаха

Изменения, происходящие с веществами, свидетельствуют о протекании химических реакций и являются признаками химических реакций.

Большинство веществ не могут взаимодействовать друг с другом самопроизвольно. Для протекания многих химических реакций необходимо создавать определенные условия.

В начало

Условия, необходимые для начала химической реакции

1. Измельчить 2. Перемешать 3. Нагреть

Для обеспечения лучшего контакта вещества измельчают, переводят в газообразное состояние. Многие вещества лучше реагируют друг с другом, если они растворены в воде.

Во многих случаях этого недостаточно, поэтому реагирующие вещества нагревают. Деревянная лучинка, смесь железа и серы, медь могут долгое время сохраняться при комнатной температуре, реакции начинаются только при их нагревании.

В некоторых случаях для начала химического процесса необходимо освещение. Одной из таких реакций, требующих постоянного освещения, является известная вам реакция фотосинтеза.

Скорость химической реакции

В начало

Классификация химических реакций

left:20%; top:58%; left:25%; top:88%; left:34%; top:108%; left:48%; top:123%; left:62%; top:108%; left:72%; top:88%; left:76%; top:58%;

Реакции, протекающие без изменения качественного и количественного состава простых и сложных веществ

Аллотропные превращения и изомеризация

Например: Превращение кислорода в озон или образование изомеров

Образование разных простых веществ одним элементом называется аллотропией. Аллотропия возникает или из–за разного количества атомов в составе вещества (O₂ –кислород, O₃ – озон), или из–за разного соединения атомов в кристаллическую решетку (алмаз, графит).

3O₂ 2O₃

Изомеры – это вещества одинакового качественного и количественного состава, но имеющие разное строение молекул и различные свойства.

Обратимость реакции

Обратимые и необратимые реакции

Например: реакции водорода с иодом и разложение дихромата аммония

Реакции, приводящие к установлению химического равновесия, называются обратимые. У обратимых реакций две скорости – скорость прямой реакции, приводящая к образованию продукта реакции. И скорость обратной реакции – распад продукта реакции до исходных веществ. Когда скорости прямой и обратной реакций становятся равными, наступает химическое динамическое равновесие. Это означает, что в единицу времени образуется столько молекул, сколько их распадается за это же время.

H₂ + I₂ 2HI

У необратимых реакций только одна скорость и они протекают только в одну сторону, если продуктом реакции является осадок, газообразное вещество или вода.

(NH₄)₂Cr₂O₇ 2NH₃↑ + H₂O + 2CrO₃

Энергетический эффект

Экзотермические и эндотермические реакции

Например: реакции: горение магния и разложение оксида ртути

Экзотермическими реакциями называются реакции, идущие с выделением теплоты. Многие реакции соединения являются экзотермическими реакциями.

2Мg +O₂ 2МgO + Q

Эндотермическими реакциями называются такие реакции, которые идут с поглощением теплоты Эндотермическими реакциями являются многие реакции разложения.

2HgO 2Hg + O₂ – Q

Количество теплоты (Q), которое выделяется или поглощается при химический реакции, называется тепловым эффектом реакции.

Исходное состояние реагирующих систем

Гомогенные и гетерогенные реакции

Например: Соединение азота с кислородом.

Гомогенными называются реакции, в которых все реагирующие вещества, продукты реакции и катализатор тоже в каталитических реакциях, находятся в одном агрегатном состоянии. Если хотя бы одно из веществ имеет другое агрегатное состояние, то такая реакция называется гетерогенной. (Гомо – одинаковый, гетеро – разный).

N₂ + O₂ 2NO − Q.

Участие катализатора

Каталитические и некаталитические реакции

Например: каталитическое окисление аммиака и реакция аммиака с водой

Каталитическими реакциями называются такие реакции, которые идут только в присутствии катализатора. Использование различных катализаторов приводит к получению различных продуктов реакции.

4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O

Катализаторами называют вещества, которые влияют на скорость реакции, чаще всего, ускоряя скорость реакции.

Катализаторы принимают непосредственное участие в химической реакции, но по окончании реакции высвобождаются.

Катализаторы, замедляющие скорость химических реакций называются ингибиторами.

Химические реакции, которые идут без участия катализаторов называются некаталитическими.

NH₃ + H₂O NH₄OH

Наличие окислительно восстановительного процесса

Присутствует ли окислительно восстановительный процесс или нет.

Например: Реакции цинка с соляной кислотой и разложение карбоната кальция

Окислительно–восстановительными реакциями являются такие реакции, в которых у атомов, входящих в состав молекул, изменяются степени окисления по окончании реакции.

Окислительно–восстановительными чаще бывают реакции соединения и замещения.

Zn + 2HCl ZnCl₂ + H₂↑

Бывают реакции, которые протекают без изменения степеней окисления элементов.

CaCO₃ CaO + CO₂↑

Соотношение числа исходных и полученных веществ

Реакции соединения, разложения, замещения и обмена.

Например: Горение угля в кислороде, разложение перекиси водорода, реакции меди с нитратом ртути и нитрата серебра с хлоридом натрия.

Реакцией соединения называется реакция, в результате которой из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество.

S + O₂ SO₂↑

CaO + H₂O Ca(OH)₂

CaCO₃ + CO₂ + H₂O Ca(HCO₃)₂

Реакцией разложения называется реакция, в результате которой из одного вещества образуется два или нескольких новых веществ.

2HgO 2Hg + O₂↑

Сu(OH)₂ СuO + H₂O

2AgNO₃ 2Ag + 2NO₂↑ + O₂↑

Реакцией замещения называется реакция между простым и сложным веществом, при которой атомы простого вещества замещают атомы в сложном веществе по принципу: в новом веществе атомы с наибольшей электроотрицательностью соединяются с атомами с наименьшей электроотрицательностью. Атомы элемента с промежуточной между ними электроотрицательностью высвобождаются в виде простого вещества. В результате образуются новое сложное и новое простое вещества.

Fe + CuSO₄ FeSO₄ + Cu↓

Zn + 2HCl ZnCl₂ + H₂↑

2KBr + Cl₂ 2KCl + Br₂

Реакцией обмена называется реакция между двумя сложными веществами при которой они обмениваются своими составными частями. Причем та часть, что стояла первой, в новом веществе будет стоять первой, а та часть, что стояла второй и в новом веществе тоже будет стоять на втором месте.

AgNO₃ + NaCl AgCl↓ + NaNO₃

NaOH + HCl NaCl + H₂O

FeCl₃ + 3NaOH Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

В начало

Глоссарий

Аллотропией называется образование разных простых веществ одним элементом. Аллотропия возникает или из–за разного количества атомов в составе вещества (O₂ –кислород, O₃ – озон), или из–за разного соединения атомов в кристаллическую решетку (алмаз, графит).

Гомогенными называются реакции, в которых все реагирующие вещества, продукты реакции и катализатор тоже в каталитических реакциях, находятся в одном агрегатном состоянии. Если хотя бы одно из веществ имеет другое агрегатное состояние, то такая реакция называется гетерогенной. (Гомо – одинаковый, гетеро – разный).

Изомеры – это вещества одинакового качественного и количественного состава, но имеющие разное строение молекул и различные свойства.

Катализаторами называют вещества, которые влияют на скорость реакции, чаще всего, ускоряя скорость реакции. Катализаторы принимают непосредственное участие в химической реакции, но по окончании реакции высвобождаются.

Катализаторы, замедляющие скорость химических реакций называются ингибиторами.

Каталитическими реакциями называются такие реакции, которые идут только в присутствии катализатора. Использование различных катализаторов приводит к получению различных продуктов реакции.

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при химический реакции, называется тепловым эффектом реакции.

Окислительно–восстановительными реакциями являются такие реакции, в которых у атомов, входящих в состав молекул, изменяются степени окисления по окончании реакции. Окислительно–восстановительными чаще бывают реакции соединения и замещения.

Реакцией замещения называется реакция между простым и сложным веществом, при которой атомы простого вещества замещают атомы в сложном веществе по принципу: в новом веществе атомы с наибольшей электроотрицательностью соединяются с атомами с наименьшей электроотрицательностью. Атомы элемента с промежуточной между ними электроотрицательностью высвобождаются в виде простого вещества. В результате образуются новое сложное и новое простое вещества.

Реакцией обмена называется реакция между двумя сложными веществами при которой они обмениваются своими составными частями. Причем та часть, что стояла первой, в новом веществе будет стоять первой, а та часть, что стояла второй и в новом веществе тоже будет стоять на втором месте.

Реакцией разложения называется реакция, в результате которой из одного вещества образуется два или нескольких новых веществ.

Реакцией соединения называется реакция, в результате которой из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество.

Реакции, приводящие к установлению химического равновесия, называются обратимые. У обратимых реакций две скорости – скорость прямой реакции, приводящая к образованию продукта реакции. И скорость обратной реакции – распад продукта реакции до исходных веществ. Когда скорости прямой и обратной реакций становятся равными, наступает химическое динамическое равновесие. Это означает, что в единицу времени образуется столько молекул, сколько их распадается за это же время.

У необратимых реакций только одна скорость и они протекают только в одну сторону, если продуктом реакции является осадок, газообразное вещество или вода.

Химические реакции, которые идут без участия катализаторов называются некаталитическими.

Экзотермическими реакциями называются реакции, идущие с выделением теплоты. Многие реакции соединения являются экзотермическими реакциями.

Эндотермическими реакциями называются такие реакции, которые идут с поглощением теплоты Эндотермическими реакциями являются многие реакции разложения.

Полезные ссылки

Видеоурок «Качественные реакции в химии». Сайт «Видеоуроки в интернет» (Электронный ресурс). //URL:.https://www.youtube.com/watch?v=pk7UXWVBC9U&t=193s (дата обращения 07.03.18.)

Библиография

• Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. — М.: Высшая школа, 1991. — 656 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-06-001568-8. (в пер.)
• Кособаева Б. – Использование компьютера в учебном процессе химии / Текст / Б. Кособаева, Н.Б. Арстанбекова // Абай атындагы Казак Улуттукпедагогикалык университеттинин Хабарши (Вестник) Жаратылыш таануу-география илимдери сериясынын 2012 №2 (32). – 68–71–бб.
• Стартовый эксперимент как форма включенности каждого ученика в учебный процесс / Текст / Б. Кособаева, Син Е.Е. // Химия в школе. – Москва, 2016. – №6.
• Дидактические особенности использования технологии обучения на уроках химии / Текст / Б. Кособаева, Син Е.Е. // Проблемы современной науки и образования. – Иваново, 2016. – №6(48), С.155–160.
• Применение технологии системного усвоения знаний в обучении химии / Текст / Б. Кособаева, Син Е.Е. // Проблемы современной науки и образования. – Иваново, 2016. – №7(49), С.152–159.
• Реализация межпредметных связей на уроках химии / Текст / Б. Кособаева, Син Е.Е. // Проблемы современной науки и образования. – Иваново, 2016. – №10(52), С.136–139.
• Методологические аспекты обучения в современных условиях. / Текст / Б. Кособаева, Син Е.Е., Жакышова Б.Ш. // Проблемы современной науки и образования. – Иваново, 2016. – №13(55), С.104–108.
• Формирование системы понятий при обучении химии в школе. / Текст / Б. Кособаева, П.Э. Токомбаева // Вестник Кыргызского национального университета имени Ж. Баласагына. – Бишкек, 2017. – Специальный выпуск. С.77–81.

В начало

Химия в лицах

Был одним из инициаторов основания в 1868 г. Русского химического общества (наряду с А. А. Воскресенским, Н. Н. Зининым и Д. И. Менделеевым), был его делопроизводителем (1868—1891) и первым редактором «Журнала РХО» (1869—1900). В марте 1869 г. на заседании Русского химического общества Меншуткин доложил от имени Менделеева его Периодический закон — периодическую систему элементов.

Основное направление работ Меншуткина — исследование скорости химических превращений органических соединений.

Меншуткин обнаружил влияние разбавления на скорость реакции. Эти работы Меншуткина легли в основу классической химической кинетики. В 1886—1889 гг. Меншуткин установил влияние природы растворителя и температуры на процессы образования и разложения аминов и амидов кислот. В 1890 г. установил каталитическое действие растворителей в реакциях этерификации и солеобразования.

Задачи

Какая масса углекислого газа образуется при сжигании 6 г углерода?

Правильный ответ

22 г

---

Какой объем кислорода выделится при разложении 5 г 10% перекиси водорода?

Правильный ответ

0,175 л

---

Какова масса осадка, образованного при слиянии раствора содержащего 3.4 грамма нитрата серебра и раствора содержащего 0,585 грамма хлорида натрия?

Правильный ответ

1, 435 г.

---

Сколько тепла выделится при горении одного заряда салюта массой 0,6 граммов, если термохимическое уравнение
2Mg + O₂ 2MgO + 1203 кДж?

Правильный ответ

15,05 кДж

---

Определить практический выход продукта реакции, если из 50 литров аммиака при его каталитическом окислении образовалось 30 литров оксида азота (II).

Правильный ответ

60 %

---

Реакция нейтрализации