§ 1 Ознаки хімічних реакцій
При хімічних реакціях вихідні речовини перетворюються на інші речовини, які мають інші властивості. Про це можна судити з зовнішнім ознакамхімічні реакції: утворення газоподібної або нерозчинної речовини, виділення або поглинання енергії, зміна кольору речовини.
Шматок мідного дроту нагріємо в полум'ї спиртівки. Ми побачимо, що та частина дроту, що була в полум'ї, почорніла.
Приллємо 1-2 мл розчину оцтової кислоти до порошку харчової соди. Спостерігаємо появу бульбашок газу та зникнення соди.
Приллємо 3-4 мл розчину хлориду міді до розчину їдкого натру. При цьому блакитний прозорий розчин перетвориться на яскраво-синій осад.
До 2 мл розчину крохмалю додамо 1-2 краплі розчину йоду. І напівпрозора біла рідина стане непрозорою темно-синьою.
Найголовнішою ознакою хімічної реакції є утворення нових речовин.
Але про це можна судити і за деякими зовнішніми ознаками перебігу реакцій:
Випадання осаду;
Зміна кольору;
Виділення газу;
Поява запаху;
Виділення або поглинання енергії у вигляді тепла, електрики чи світла.
Наприклад, якщо до суміші водню і кисню піднести запалену лучинку або пропустити через цю суміш електричний розряд, то відбудеться оглушливий вибух, а на стінках судини утворюється нова речовина - вода. Відбулася реакція утворення молекул води з атомів водню та кисню із виділенням тепла.
Навпаки, розкладання води на кисень та водень потребує електричної енергії.
§ 2 Умови виникнення хімічної реакції
Однак для виникнення хімічної реакції потрібні певні умови.
Розглянемо реакцію горіння етилового спирту.
Вона відбувається при взаємодії спирту з киснем повітря, для початку реакції необхідний дотик молекул спирту та кисню. Але якщо ми відкриємо ковпачок спиртування, то при дотику вихідних речовин - спирту та кисню, реакції не відбувається. Піднесемо запалений сірник. Спирт на ґноті спиртівки нагрівається і спалахує, починається реакція горіння. Умовою, необхідною для виникнення реакції, тут є початкове нагрівання.
У пробірку наллємо 3% розчин перекису водню. Якщо залишимо пробірку відкритою, то перекис водню почне повільно розкладатися на воду та кисень. При цьому швидкість реакції буде такою низькою, що ознак виділення газу ми не побачимо. Додамо небагато чорного порошку оксиду марганцю (IV). Спостерігаємо бурхливе виділення газу. Це кисень, який утворився при реакції розкладання перекису водню.
Необхідною умовою для початку цієї реакції було додавання речовини, яка не бере участі в реакції, але прискорює її.
Така речовина називається каталізатором.
Очевидно, що для виникнення та перебігу хімічних реакцій необхідні деякі умови, а саме:
Дотик вихідних речовин (реагентів),
Їх нагрівання до певної температури,
Застосування каталізаторів.
§ 3 Особливості хімічних реакцій
Характерною особливістю хімічних реакцій і те, що часто супроводжуються поглинанням чи виділенням енергії.
Дмитро Іванович Менделєєв вказував, що найважливішою ознакою всіх хімічних реакцій є зміна енергії у процесі їхнього протікання.
Виділення або поглинання теплоти в процесі хімічних реакцій обумовлено тим, що енергія витрачається на процес руйнування одних речовин (руйнування зв'язків між атомами та молекулами) та виділяється при утворенні інших речовин (утворення зв'язків між атомами та молекулами).
Енергетичні зміни виявляються або у виділенні, або у поглинанні теплоти. Реакції, що протікають із виділенням теплоти, називаються екзотермічними.
Реакції, що протікають із поглинанням теплоти, називаються ендотермічними.
Кількість виділеної чи поглиненої теплоти називають тепловим ефектом реакції.
Тепловий ефект зазвичай позначають латинською літерою Q та відповідним знаком: +Q для екзотермічних реакцій та -Q для ендотермічних реакцій.
Область хімії, що займається вивченням теплових ефектів хімічних реакцій, називається термохімією. Перші дослідження термохімічних явищ належать вченому Миколі Миколайовичу Бекетову.
Значення теплового ефекту відносять до 1 моль речовини та виражають у кілоджоулях (кДж).
Більшість хімічних процесів, що здійснюються в природі, лабораторії та промисловості, є екзотермічними. До них відносяться всі реакції горіння, окиснення, з'єднання металів з іншими елементами та інші.
Однак існують і ендотермічні процеси, наприклад, розкладання води під дією електричного струму.
Теплові ефекти хімічних реакцій коливаються у межах від 4 до 500 кДж/моль. Найбільш значним є тепловий ефект при реакціях горіння.
Спробуємо пояснити, у чому сутність перетворень речовин, що відбуваються, і що відбувається з атомами реагуючих речовин. Відповідно до атомно-молекулярного вчення всі речовини складаються з атомів, з'єднаних один з одним молекули або інші частинки. У процесі реакції відбувається руйнування вихідних речовин (реагентів) та утворення нових речовин (продуктів реакції). Таким чином, всі реакції зводяться до утворення нових речовин атомів, що входять до складу вихідних речовин.
Отже, сутність хімічної реакції полягає у перегрупуванні атомів, у результаті якої з молекул (або інших частинок) виходять нові молекули (або інші форми речовини).
Список використаної литературы:
- Н.Є. Кузнєцова. Хімія. 8 клас. Підручник для загальноосвітніх установ. - М. Вентана-Граф, 2012.
Протягом усього життя ми постійно стикаємось із фізичними та хімічними явищами. Природні фізичні явища для нас настільки звичні, що ми вже давно не надаємо їм особливого значення. Хімічні реакції постійно протікають у нашому організмі. Енергія, що виділяється при хімічних реакціях, постійно використовується в побуті, на виробництві, під час запуску космічних кораблів. Багато матеріалів, з яких виготовлені навколишні речі, не взяті в природі в готовому вигляді, а виготовлені за допомогою хімічних реакцій. У побуті для нас немає особливого сенсу розумітися на тому, що ж сталося. Але при вивченні фізики та хімії на достатньому рівні без цих знань не обійтись. Як вирізнити фізичні явища від хімічних? Чи є якісь ознаки, які можуть допомогти це зробити?
При хімічних реакціях з одних речовин утворюються нові, відмінні від вихідних. За зникненням ознак перших і появі ознак других, а також з виділення або поглинання енергії ми укладаємо, що відбулася хімічна реакція.
Якщо прожарити мідну пластинку, її поверхні утворюється чорний наліт; під час продування Вуглекислий газчерез вапняну воду випадає білий осад; коли горить деревина, з'являються краплі води на холодних стінках судини, при горінні магнію утворюється порошок білого кольору.
Виходить, що ознаками хімічної реакції є зміна забарвлення, запаху, утворення осаду, поява газу.
При розгляді хімічних реакцій необхідно звертати увагу не тільки на те, як вони протікають, але і на умови, які повинні виконуватися для початку та перебігу реакції.
Отже, які умови повинні бути виконані для того, щоб почалася хімічна реакція?
Для цього передусім необхідні реагуючі речовини призвести до дотику (з'єднати, змішати їх). Чим більш подрібнені речовини, що більше поверхню їх дотику, то швидше і активніше протікає реакція з-поміж них. Наприклад, шматковий цукор важко підпалити, але подрібнений і розпорошений у повітрі він згоряє за лічені частки секунди, утворюючи своєрідний вибух.
За допомогою розчинення ми можемо роздробити речовину на найдрібніші частки. Іноді попереднє розчинення вихідних речовин спрощує проведення хімічної реакції між речовинами.
У деяких випадках зіткнення речовин, наприклад заліза з вологим повітрям, достатньо, щоб відбулася реакція. Але найчастіше дотику речовин для цього недостатньо: необхідне виконання ще будь-яких умов.
Так, мідь не вступає в реакцію з киснем повітря при невисокій температурі близько 20-25С. Щоб викликати реакцію з'єднання міді з киснем, необхідно вдатися до нагрівання.
На виникнення хімічних реакцій нагрівання впливає по-різному. Для одних реакцій потрібне безперервне нагрівання. Припиняється нагрівання – припиняється хімічна реакція. Наприклад, для розкладання цукру потрібне постійне нагрівання.
В інших випадках нагрівання потрібне лише для реакції, воно дає поштовх, а далі реакція протікає без нагрівання. Наприклад, таке нагрівання ми спостерігаємо під час горіння магнію, деревини та інших горючих речовин.
blog.сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.
1. Хімічні реакції. Ознаки та умови їх протікання. Хімічні рівняння. Закон збереження маси речовин. Типи хімічних реакцій
2. Який обсяг газу можна отримати при взаємодії 60г, 12% розчину карбонату калію із сірчаною кислотою.
Хімічна реакція
- перетворення однієї чи кількох речовин на інше.
Типи хімічних реакцій:
1) Реакція з'єднання– це реакції внаслідок яких із двох речовин утворюється одна складніша.
2) Реакція розкладання- це реакція в результаті яких з однієї складної речовини утворюється більш прості.
3) Реакція заміщення– це реакції між простим і складним речовинами, у яких утворюється нове просте і нове складне речовина.
4) Реакція обміну– це реакції між двома складними речовинами, у яких вони обмінюються своїми складовими частинами.
Умови перебігу реакції:
1) Тісне зіткнення речовин.
2) Нагрівання
3) Подрібненість (найшвидше йдуть реакції в розчинах)
Будь-яка хімічна реакція можна зображено з допомогою хімічного рівняння.
Хімічне рівняння– це умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул та коефіцієнтів.
В основі хімічних рівнянь лежить закон збереження маси речовини
: маси речовин, що вступили в реакцію, дорівнює масі речовин, що вийшли в результаті реакції.
Ознаки хімічних реакцій:
· Зміна забарвлення
· Виділення газу
· Випадання осаду
· Виділення тепла та світла
· Виділення запаху
2.
Білет №7
1. Основні положення Т.Е.Д. - Теорія електричної дисоціації.
2. Скільки грамів магнію, що містить 8% домішок, може прореагувати з 40г соляної кислоти.
Речовини, розчинні у питній воді можуть дисоціювати, тобто. розпадатися на протилежно заряджені іони.
Електрична дисоціація –
розпад електроліту на іони при розчиненні чи розплавленні.
Електроліти –
речовини, розчини чи розплави яких проводять електричний струм (кислоти, солі, луги).
Вони утворені іонним зв'язком (солі, луги), або ковалентним, сильнополярним (кислоти).
Чи не електроліти –
речовини, розчини яких не проводять електричний струм (розчин цукру, спирту, глюкози)
При дисоціації електроліти розпадаються на катіони(+)і аніони(-)
Іони –
заряджені частинки, на які перетворюються атоми, внаслідок віддання та взяття ē
Хімічні властивостірозчини електролітів визначаються властивостями тих іонів, які утворюються при дисоціації.
Кислота
– електроліт, який дисоціює на катіони водню та аніон кислотного залишку.
Сірчана кислота дисоціює на 2 катіони Н із зарядом (+) і
аніон SO 4 із зарядами (-)
Основи
– електроліт, який дисоціює на катіони металу та гідроксид аніони.
Солі – електроліт, який у водному розчині дисоціює на катіони металу та аніони кислотного залишку.
2.
1. Реакція іонного обміну.
У розділі 5.2 ми ознайомилися з основними принципами перебігу хімічних реакцій. Вони й становлять теорію елементарних взаємодій.
§ 5.3.1 Теорія елементарних взаємодій
Перелічені нижче основні положення ТЕВвідповідають питанням:
Що потрібно для протікання хімічних реакцій?
1.
Хімічна реакція ініціюється активними частинками реагентів, відмінними від насичених молекул: радикалами, іонами, координаційно ненасиченими сполуками. Реакційна здатність вихідних речовин визначається наявністю у складі цих активних частинок.
Хімія виділяє три основні фактори, що впливають на хімічну реакцію:
- температура;
- каталізатор (якщо потрібний);
- природа реагуючих речовин.
З них найважливішим є останній. Саме природа речовини визначає її здатність утворювати ті чи інші активні частинки. А стимули лише допомагають здійснити цей процес.
2. Активні частинки знаходяться в термодинамічній рівновазі з насиченими вихідними молекулами.
3. Активні частинки взаємодіють з вихідними молекулами ланцюгового механізму.
4. Взаємодія між активною часткою та молекулою реагенту відбувається у три стадії: асоціації, електронної ізомеризації та дисоціації.
На першій стадії перебігу хімічної реакції - стадії асоціації активна частка приєднується до насиченої молекули іншого реагенту за допомогою хімічних зв'язків, які слабші, ніж ковалентні. Асоціат може бути утворений за допомогою ван-дер-ваальсового, водневого, донорно-акцепторного та динамічного зв'язку.
На другій стадії перебігу хімічної реакції - стадії електронної ізомеризації відбувається найважливіший процес - перетворення сильного ковалентного зв'язку у вихідній молекулі реагенту на більш слабку: водневу, донорно-акцепторну, динамічну, або навіть ван-дер-ваальсову.
5. Третя стадія взаємодії між активною часткою і молекулою реагенту - дисоціація ізомеризованого асоціату з утворенням кінцевого продукту реакції - є лімітуючою і найповільнішою стадією всього процесу.
Велика «хитрість» хімічної природи речовин
Саме ця стадія визначає загальні енергетичні витрати на тристадійний процес протікання хімічної реакції. І тут міститься велика «хитрість» хімічної природи речовин. Самий енерговитратний процес - розрив ковалентного зв'язку в реагенті - стався легко і витончено, практично не помітно у часі порівняно з третьою стадією реакції, що лімітує. У нашому прикладі так легко і невимушено зв'язок у молекулі водню з енергією 430 кДж/моль перетворилася на ван-дер-ваальсову з енергією 20 кДж/моль. І всі енерговитрати реакції звелися до розриву цього слабкого ван-дер-ваальсового зв'язку. Ось чому енергетичні витрати, необхідні для розриву ковалентного зв'язку хімічним шляхом, значно менші за витрати на термічне руйнування цього зв'язку.
Отже, теорія елементарних взаємодій наділяє суворим фізичним змістом поняття «енергія активації». Це енергія, необхідна для розриву відповідного хімічного зв'язку в асоціаті, утворення якого передує отриманню кінцевого продукту хімічної реакції.
Ми ще раз наголошуємо на єдності хімічної природи речовини. Воно може вступити в реакцію лише в одному випадку: з появою активної частки. А температура, каталізатор та інші фактори, при всій їх фізичній відмінності, відіграють однакову роль: ініціатора.
Розділи: Хімія
Тип уроку: придбання нових знань
Вигляд уроку: бесіда з демонстрацією дослідів
Цілі:
Навчальні- Повторити відмінності хімічних явищ від фізичних. Сформувати знання про ознаки та умови протікання хімічних реакцій.
Розвиваючі- розвивати вміння, спираючись на знання хімії, ставити нескладні проблеми, формулювати гіпотези, узагальнювати.
Виховні –продовжити формування наукового світогляду учнів, виховувати культуру спілкування через роботу у парах «учень-учень», «учень-вчитель», і навіть спостережливість, увагу, допитливість, ініціативу.
Методи та методичні прийоми: Бесіда, демонстрація дослідів; заповнення таблиці, хімічний диктант, самостійна робота з картками.
Обладнання та реактиви. Лабораторний штатив з пробірками, залізна ложечка для спалювання речовин, пробірка з газовідвідною трубкою, спиртовка, сірники, розчини хлориду заліза FeCL 3 , роданіду калію KNCS, мідного купоросу (сульфат міді) CuSO 4 , гідрооксиду натрію NaOH, карбону на 3 соляної кислоти HCL,порошок S.
Хід уроку
Вчитель.Ми вивчаємо розділ «Зміни, що відбуваються з речовинами» і знаємо, що зміни можуть бути фізичними та хімічними. У чому відмінність хімічного явища від фізичного?
Учень.В результаті хімічного явища змінюється склад речовини, а в результаті фізичного явища склад речовини залишається без зміни, а змінюється лише його агрегатний стан або форма та розміри тіл.
Вчитель.В тому самому досвіді можна одночасно спостерігати хімічні та фізичні явища. Якщо мідний дріт розплющити молотком, то вийде мідна пластинка. Змінюється форма дроту, але її склад залишається колишнім. Це фізичне явище. Якщо мідну пластинку нагріти на сильному вогні, зникне металевий блиск. Поверхня мідної платівки покриється чорним нальотом, який можна зіскребти ножем. Значить, мідь взаємодіє з повітрям і перетворюється на нову речовину. Це – хімічне явище. Між металом та киснем повітря відбувається хімічна реакція.
Хімічний диктант
Варіант 1
Завдання.Вкажіть про які явища (фізичні або хімічні) йдеться. Поясніть свою відповідь.
1. Згоряння бензину у двигуні автомобіля.
2. Приготування порошку зі шматка крейди.
3. Гниння рослинних решток.
4. Скисання молока.
5. Випадання дощу
Варіант 2
1. Горіння вугілля.
2. Танення снігу.
3. Утворення іржі.
4. Освіта інею на деревах.
5. Світіння вольфрамової нитки лампочці.
Критерії оцінювання
Максимально можна набрати 10 балів (по 1 балу за правильно вказане явище та по 1 балу за обґрунтування відповіді).
Вчитель.Отже, вам відомо, що всі явища поділяються на фізичні та хімічні. На відміну від фізичних явищ при хімічних явищах, або хімічних реакціях, відбувається перетворення одних речовин на інші. Ці перетворення супроводжуються зовнішніми ознаками. Щоб познайомити вас з хімічними реакціями, я проведу ряд демонстраційних дослідів. Вам потрібно визначити ознаки, якими можна сказати, що відбулася хімічна реакція. Зверніть увагу, які умови необхідні для протікання цих хімічних реакцій.
Демонстраційний досвід №1
Вчитель.У першому досліді слід з'ясувати, що відбувається з хлоридом заліза (111) при додаванні до нього розчину роданіду калію KNCS.
FeCL 3 + KNCS = Fe(NCS) 3 +3 KCL
Учень.Реакція супроводжується зміною забарвлення
Демонстраційний досвід №2
Вчитель.У пробірку наллємо 2 мл мідного купоросу, додамо трохи розчину гідроокису натрію.
CuSO 4 + 2 NaOH = Cu(OH) 2↓ +Na 2 SO 4
Учень. Випадає осад блакитного кольору Cu(OH) 2↓
Демонстраційний досвід №3
Вчитель.До отриманого розчину Cu(OH) 2↓ додати розчин кислоти HCL
Cu(OH) 2↓ + 2 HCL = CuCL 2 +2 HOH
Учень. Осад розчиняється.
Демонстраційний досвід №4
Вчитель.У пробірку з розчином карбонату натрію приллємо розчин соляної кислоти HCL.
Na 2 CO 3 +2 HCL = 2 NaCL + H 2 O + CO 2
Учень. Виділяється газ.
Демонстраційний досвід №5
Вчитель.Підпалимо в залізній ложці трохи сірки. Утворюється сірчистий оксид сірки (4) - SO 2.
S + O 2 = SO 2
Учень.Сірка спалахує синюватим полум'ям, дає багатий їдкий дим, виділяється тепло і світло.
Демонстраційний досвід №6
Вчитель.Реакція розкладання пермангату калію - реакція отримання та розпізнавання кисню.
Учень.Виділяється газ.
Вчитель.Ця реакція йде при постійному нагріванні, варто його припинити, як припиняється і реакція (кінчик газовідвідної трубки приладу, де отримували кисень, опущений у пробірку з водою - поки нагрівання, кисень виділяється, і його можна помітити по бульбашках, що виходять з кінчика трубки, якщо ж нагрівання припинити – припиняється виділення бульбашок кисню).
Демонстраційний досвід №7
Вчитель.У пробірку з NH 4 CL хлоридом амонію додати трохи лугу NaOH при нагріванні. Попросити одного з учнів підійти і понюхати аміак, що виділяється. Попередити учня про різкий запах!
NH 4 CL + NaOH = NH 3 + HOH + NaCL
Учень. Виділяється газ із різким запахом.
Учні записують у зошит ознаки хімічних реакцій.
Ознаки хімічних реакцій
Виділення (поглинання) тепла чи світла
Зміна кольору
Виділення газу
Виділення (розчинення) осаду
Зміна запаху
Використовуючи знання учнів про хімічні реакції, на основі виконаних демонстраційних дослідів складаємо таблицю умови виникнення та перебігу хімічних реакцій
Вчитель.Ви вивчили ознаки хімічних реакцій та умови їх протікання. Індивідуальна роботаза картками.
Які ознаки характерні для хімічних реакцій?
А) Утворення осаду
Б) Зміна агрегатного стану
В) Виділення газу
Г) Подрібнення речовин
Заключна частина
Вчитель підбиває підсумки уроку, аналізуючи отримані результати. Виставляє оцінки.
Домашнє завдання
Наведіть приклади хімічних явищ, які зустрічаються у трудовій діяльності ваших батьків, домашньому господарстві, в природі.
За підручником О.С.Габрієляна «Хімія -8 клас» § 26, упр. 3,6 с.96
