Страница 57 — Глава I. Первоначальные химические понятия. § 11. Типы…

Начинаем с водорода: в H₂O два атома H, в HNO₃ один, поэтому берём 2H₂O и 4HNO₃. Тогда азота справа 4, значит перед NO₂ ставим 4. Кислорода справа 12, слева в 4NO₂ и 2H₂O его 8 + 2 = 10, не хватает двух атомов — это одна молекула O₂.
4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃.
Проверка: N 4 = 4; H 4 = 4; O 8 + 2 + 2 = 12 = 12. Реакция соединения.

При горении смеси (термита) алюминий вытесняет железо из оксида; образуются оксид алюминия и расплавленное железо:
8Al + 3Fe₃O₄ = 4Al₂O₃ + 9Fe (при высокой температуре).
Проверка: Al 8 = 4 · 2; Fe 3 · 3 = 9; O 3 · 4 = 12 = 4 · 3. Реакция замещения: из простого (Al) и сложного (Fe₃O₄) веществ образуются новое простое (Fe) и новое сложное (Al₂O₃). Выделяется много теплоты, железо плавится и заполняет стык рельсов.

Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды в зелёных частях растений на свету с участием хлорофилла.
Схема: CO₂ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂. Углерода в глюкозе 6, поэтому CO₂ — 6; водорода 12, поэтому H₂O — 6; кислорода слева 12 + 6 = 18, справа в глюкозе 6, значит в молекулах O₂ должно быть 12 атомов, то есть O₂ — 6.
6CO₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (свет, хлорофилл).
Проверка: C 6 = 6; H 12 = 12; O 12 + 6 = 18 = 6 + 12.
К реакциям замещения эту реакцию отнести нельзя: в реакцию вступают два сложных вещества (CO₂ и H₂O), а не простое и сложное. Образуются сложное (глюкоза) и простое (кислород) вещества. По числу веществ реакция не соответствует ни одному из четырёх типов в чистом виде.

Уравнение: CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O (C 1 = 1; H 4 = 4; O 4 = 2 + 2).
а) По составу и числу реагентов и продуктов эту реакцию нельзя отнести ни к одному из четырёх типов: реагентов два (простое O₂ и сложное CH₄), а продуктов два сложных. Это не соединение (продуктов не один) и не разложение (реагентов не один), не замещение (нет нового простого вещества) и не обмен (O₂ — простое вещество).
б) По тепловому эффекту реакция относится к экзотермическим: горение метана идёт с выделением большого количества теплоты и света.

а) 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑ — разложение.
б) 2Na + S = Na₂S — соединение.
в) N₂ + 3H₂ = 2NH₃↑ — соединение.
г) CO₂ + 2Mg = 2MgO + C↓ — замещение.
д) 2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑ — замещение.
е) MgO + 2HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + H₂O — обмен.
ж) 3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6H₂O — обмен.
з) BaCl₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃↓ + 2NaCl — обмен.
и) Pb(NO₃)₂ + 2KOH = Pb(OH)₂↓ + 2KNO₃ — обмен.
к) H₂S + Br₂ = 2HBr + S — замещение.
л) 2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂↑ — разложение.
м) 3H₂O + P₂O₅ = 2H₃PO₄ — соединение.
н) SiCl₄ + 2Zn = Si + 2ZnCl₂ — замещение.
о) 2NO + O₂ = 2NO₂↑ — соединение.
Реакции обмена (два сложных вещества → два сложных): е), ж), з), и.

а) Число продуктов больше числа исходных веществ в реакциях разложения: из одного вещества образуется несколько (2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑).
б) Число продуктов меньше числа исходных веществ в реакциях соединения: из нескольких веществ образуется одно (4P + 5O₂ = 2P₂O₅).
в) Число продуктов равно числу исходных веществ в реакциях замещения и обмена: два вещества дают два вещества (CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu; BaCl₂ + Na₂CO₃ = BaCO₃↓ + 2NaCl).

Уравнение: 6KOH + Al₂(SO₄)₃ = 2Al(OH)₃↓ + 3K₂SO₄. Проверка: K 6 = 6; Al 2 = 2; OH 6 = 6; SO₄ 3 = 3.
Сумма коэффициентов: 6 + 1 + 2 + 3 = 12.
Тип: реакция обмена (два сложных вещества обмениваются составными частями; образуется осадок гидроксида алюминия).

В реакцию вступают два сложных вещества (карбонат кальция и оксид кремния(IV)) и образуются два сложных вещества (силикат кальция и углекислый газ). Вещества обмениваются составными частями: CaO · CO₂ + SiO₂ → CaO · SiO₂ + CO₂. Это реакция обмена (протекает при сильном нагревании, применяется при производстве стекла).
Оговорка: реакция идёт при высокой температуре, в уравнении условие в книге не указано.

Такие вещества называются ингибиторами (от латинского «inhibere» — сдерживать, останавливать). Ингибиторы замедляют химические реакции. Их добавляют в краски и покрытия против коррозии металлов, в травильные растворы для очистки металла от ржавчины (чтобы кислота не разъедала сам металл), в пищевые продукты как консерванты (антиокислители), в топливо и масла, чтобы они не окислялись при хранении.