Глава I. Обобщение знаний по курсу 8 класса. Химические реакции. § 2. Классификация химических реакций — с. 18
§ 2. Проверьте свои знания.
1. Как классифицируют химические реакции по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции? Приведите примеры уравнений таких реакций.
1. Как классифицируют химические реакции по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции? Приведите примеры уравнений таких реакций.
По числу и составу реагентов и продуктов различают четыре типа реакций:
1) Реакции соединения — из двух или более веществ образуется одно сложное вещество: S + O₂ = SO₂; SO₃ + H₂O = H₂SO₄; NH₃ + HCl = NH₄Cl.
2) Реакции разложения — из одного сложного вещества образуются два или более новых вещества: Cu(OH)₂ = CuO + H₂O (при нагревании); CaCO₃ = CaO + CO₂↑ (при нагревании).
3) Реакции замещения — атомы простого вещества замещают атомы элемента в сложном веществе: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑; Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu.
4) Реакции обмена — два сложных вещества обмениваются составными частями: H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl; HCl + NaOH = NaCl + H₂O (частный случай — реакция нейтрализации).
1) Реакции соединения — из двух или более веществ образуется одно сложное вещество: S + O₂ = SO₂; SO₃ + H₂O = H₂SO₄; NH₃ + HCl = NH₄Cl.
2) Реакции разложения — из одного сложного вещества образуются два или более новых вещества: Cu(OH)₂ = CuO + H₂O (при нагревании); CaCO₃ = CaO + CO₂↑ (при нагревании).
3) Реакции замещения — атомы простого вещества замещают атомы элемента в сложном веществе: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑; Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu.
4) Реакции обмена — два сложных вещества обмениваются составными частями: H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl; HCl + NaOH = NaCl + H₂O (частный случай — реакция нейтрализации).
§ 2. Проверьте свои знания.
2. Как классифицируют химические реакции по тепловому эффекту?
Что такое термохимическое уравнение?
Приведите примеры уравнений таких реакций.
По тепловому эффекту реакции делят на экзотермические (идут с выделением теплоты, Q > 0) и эндотермические (идут с поглощением теплоты, Q < 0).
Тепловой эффект Q — количество теплоты, выделяющейся или поглощающейся в результате реакции; его измеряют в кДж или кДж/моль.
Термохимическое уравнение — уравнение химической реакции, в котором указан тепловой эффект.
Примеры:
1) Экзотермическая реакция: H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O + 114 кДж (Q = 114 кДж, или 57 кДж/моль NaOH); также C + O₂ = CO₂ + 410 кДж (горение).
2) Эндотермическая реакция: 2SO₃ = 2SO₂ + O₂ − 188 кДж (Q = −188 кДж, или −94 кДж/моль).
Экзотермическими являются реакции горения и большинство реакций соединения, эндотермическими — почти все реакции разложения.
Тепловой эффект Q — количество теплоты, выделяющейся или поглощающейся в результате реакции; его измеряют в кДж или кДж/моль.
Термохимическое уравнение — уравнение химической реакции, в котором указан тепловой эффект.
Примеры:
1) Экзотермическая реакция: H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O + 114 кДж (Q = 114 кДж, или 57 кДж/моль NaOH); также C + O₂ = CO₂ + 410 кДж (горение).
2) Эндотермическая реакция: 2SO₃ = 2SO₂ + O₂ − 188 кДж (Q = −188 кДж, или −94 кДж/моль).
Экзотермическими являются реакции горения и большинство реакций соединения, эндотермическими — почти все реакции разложения.
§ 2. Проверьте свои знания.
3. Как классифицируют химические реакции по агрегатному состоянию реагентов и продуктов реакции?
Приведите примеры уравнений таких реакций.
По агрегатному состоянию реагентов и продуктов реакции делят на гомогенные и гетерогенные. Фаза — часть системы, имеющая в любой точке одинаковые состав и свойства и отделённая от других частей границей раздела.
1) Гомогенные реакции — реагенты и продукты находятся в одном агрегатном состоянии (в одной фазе); к ним относятся все реакции между газами и реакции в растворах: 2SO₂(г.) + O₂(г.) = 2SO₃(г.); H₂SO₄(р-р) + Na₂CO₃(р-р) = Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O.
2) Гетерогенные реакции — реагенты находятся в разных агрегатных состояниях (в разных фазах), реакция идёт на границе раздела фаз: 4FeS₂(тв.) + 11O₂(г.) = 2Fe₂O₃ + 8SO₂; CuO(тв.) + H₂SO₄(р-р) = CuSO₄ + H₂O.
1) Гомогенные реакции — реагенты и продукты находятся в одном агрегатном состоянии (в одной фазе); к ним относятся все реакции между газами и реакции в растворах: 2SO₂(г.) + O₂(г.) = 2SO₃(г.); H₂SO₄(р-р) + Na₂CO₃(р-р) = Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O.
2) Гетерогенные реакции — реагенты находятся в разных агрегатных состояниях (в разных фазах), реакция идёт на границе раздела фаз: 4FeS₂(тв.) + 11O₂(г.) = 2Fe₂O₃ + 8SO₂; CuO(тв.) + H₂SO₄(р-р) = CuSO₄ + H₂O.
§ 2. Проверьте свои знания.
4. Как классифицируют химические реакции по обратимости?
Приведите примеры уравнений таких реакций.
По обратимости реакции делят на необратимые и обратимые.
1) Необратимые реакции протекают только в одном направлении: S + O₂ = SO₂ (оксид серы(IV) нельзя разложить обратно на серу и кислород в тех же условиях); реакции с образованием осадка, газа или воды: BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl; CaCO₃ = CaO + CO₂↑ при отводе газа.
2) Обратимые реакции в одних и тех же условиях идут в двух противоположных направлениях — прямом и обратном; в уравнениях вместо знака равенства ставят знак обратимости ⇄: 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃; N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃.
1) Необратимые реакции протекают только в одном направлении: S + O₂ = SO₂ (оксид серы(IV) нельзя разложить обратно на серу и кислород в тех же условиях); реакции с образованием осадка, газа или воды: BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2HCl; CaCO₃ = CaO + CO₂↑ при отводе газа.
2) Обратимые реакции в одних и тех же условиях идут в двух противоположных направлениях — прямом и обратном; в уравнениях вместо знака равенства ставят знак обратимости ⇄: 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃; N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃.
§ 2. Проверьте свои знания.
5. Как классифицируют химические реакции по использованию катализатора?
Приведите примеры уравнений таких реакций.
По использованию катализатора реакции делят на каталитические (идут с участием катализатора — вещества, ускоряющего реакцию и не расходующегося в ней) и некаталитические (идут без катализатора).
1) Некаталитические: SO₃ + H₂O = H₂SO₄; NaOH + HCl = NaCl + H₂O — идут легко и быстро без катализатора.
2) Каталитические: 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ (катализатор — оксид ванадия(V) V₂O₅, при нагревании); 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑ (катализатор — MnO₂).
3) Особая группа каталитических реакций — ферментативные, идущие с участием биологических катализаторов белковой природы — ферментов: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑ (фермент каталаза в клетках растений и животных).
1) Некаталитические: SO₃ + H₂O = H₂SO₄; NaOH + HCl = NaCl + H₂O — идут легко и быстро без катализатора.
2) Каталитические: 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ (катализатор — оксид ванадия(V) V₂O₅, при нагревании); 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑ (катализатор — MnO₂).
3) Особая группа каталитических реакций — ферментативные, идущие с участием биологических катализаторов белковой природы — ферментов: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑ (фермент каталаза в клетках растений и животных).