§9. Химические реакции

Вопрос в начале параграфа

✓ При физических явлениях состав веществ не изменяется. При химических явлениях из одних веществ образуются другие вещества со свойствами, отличными от свойств исходных веществ: из растворимых веществ могут получиться нерастворимые, из твердых − газообразные, из бесцветных − окрашенные и т.д. Какие признаки указывают на протекание химической реакции?

Ответ:

Такие признаки, как выделение газа, образования осадка или малодиссоциирующего вещества, указывают на протекание химической реакции.

Лабораторный опыт 5

1. В одну пробирку налейте 2 мл раствора хлорида натрия, в другую − 2 мл раствора йодида калия. С помощью пипетки в каждую пробирку добавьте 4−5 капель раствора нитрата серебра. Что наблюдаете?

Ответ:

Дано: NaCl, KI, $AgNO_{3}$
1 пробирка: NaCl + $AgNO_{3}$ = $NaNO_{3}$ + AgCl↓
Наблюдается образование белого творожистого осадка.
2 пробирка: KI + $AgNO_{3}$ = $KNO_{3}$ + AgI↓
Наблюдается образование желтого осадка.

Лабораторный опыт 6

1. Получите нерастворимый гидроксид меди (II). Для этого в пробирку налейте 2 мл раствора сульфата меди (II) синего цвета, а затем добавьте 2 мл раствора гидроксида натрия. Выпадет студенистый осадок синего цвета. Небольшими порциями добавляйте в пробирку раствор серной кислоты до полного растворения осадка. Вновь образуется раствор сульфата меди (II) (медного купороса).

Ответ:

Сульфат меди (II) − $CuSO_{4}$
Гидроксид натрия − NaOH
Гидроксид меди (II) − $Cu(OH)_ {2}$
Серная кислота − $H_{2}$ $SO_{4}$
Напишем уравнения химических реакций:
1) $CuSO_{4}$ + NaOH = $Cu(OH)_ {2}$↓ + $Na_{2}$ $SO_{4}$
2) $Cu(OH)_ {2}$ + $H_{2}$ $SO_{4}$ = $CuSO_{4}$ + 2 $H_{2}$O

Лабораторный опыт 7

1. Поместите в пробирку немного (на кончике шпателя) питьевой соды. Добавьте к ней 1−2 мл раствора уксусной или другой кислоты. Что наблюдаете?

Ответ:

Дано:
$NaHCO_{3}$ − питьевая сода
$CH_{3}$ COOH − уксусная кислота
Что наблюдаем?
Решение:
Напишем уравнение данной химической реакции:
$NaHCO_{3}$ + $CH_{3}$ COOH = $CH_{3}$ COONa + $CO_{2}$↑ + $H_{2}$ O
Ответ: Наблюдается выделение пузырьков газа.

Вопрос (стр.47)

? Какие условия необходимы, чтобы химические вещества вступили в реакцию?

Ответ:

Чтобы химические вещества вступили в реакцию, необходимо соприкосновение реагирующих веществ, температура, освещение.

Проверьте свои знания

1. Чем отличаются химические явления от физических? Приведите примеры.

Ответ:

При химических явлениях образуются новые химические вещества, реакция сопровождается выделением теплоты, света.
Например, к химическим явлениям относится образование ржавчины (образование гидроксида железа (III) из гидроксида железа (II)).

2. Среди перечисленных явлений укажите физические и химические: а) образование сосулек на крышах; б) образование черного налета на серебряном изделии; в) брожение виноградного сока или варенья; г) гашение соды уксусом; д) испарение уксусной кислоты; е) распространение запаха духов.

Ответ:

Явления:
а) образование сосулек на крышах − физическое явление, так как новые вещества не образуются, а меняется агрегатное состояние (из жидкого переходит в твердое);
б) образование черного налета на серебряном изделии − химическое явление, так как образуется новое химическое вещество (сульфид серебра);
в) брожение виноградного сока или варенья − химическое явление, так как образуются новые химические вещества (этанол и углекислый газ)
г) гашение соды уксусом − химическое явление, так как образуются новые химические вещества (соль, углекислый газ и вода)
д) испарение уксусной кислоты − физическое явление, так как новые вещества не образуются, а меняется агрегатное состояние (из жидкого переходит в газообразное);
е) распространение запаха духов − физическое явление, так как новые вещества не образуются.

3. Расскажите о принципе действия аппарата Киппа. Какие реагенты используются для получения водорода?

Ответ:

Принцип действия этого аппарата (названного в честь его создателя, голландского аптекаря Петера Якоба Киппа) рассмотрим на примере получения водорода.
На решётку, расположенную на дне среднего резервуара, помещают гранулы цинка. В аппарат наливают раствор кислоты (серной или соляной). Когда кран на газоотводной трубке закрыт, кислота находится в верхней воронке и нижнем резервуаре. Как только открывают кран, кислота течёт из воронки и заполняет нижнюю часть второго резервуара, в результате начинается реакция с цинком, выделяется водород.
Когда эксперимент окончен, кран закрывают, и водород перестаёт выходить из аппарата Киппа. Давление газа вытесняет кислоту в воронку до тех пор, пока контакт кислоты и цинка не прекратится. Соприкосновение реагирующих веществ прекращается, и водород перестаёт выделяться.
Для получения водорода используются следующие реагенты: цинк (может быть другой металл) и кислота (чаще всего соляная или серная).

4. Какие условия необходимы для реакции разложения дихромата аммония? К какому типу по тепловому эффекту она относится? Какие признаки химических реакций вы наблюдали при этом?

Ответ:

Для реакции разложения дихромата аммония необходимо нагревание. По тепловому эффекту она относится к экзотермической, так как идет с выделением тепла. В ходе реакции наблюдается изменение цвета вещества и выделение яркого света.

Примените свои знания

5. Назовите условия протекания химических реакций. Каким образом эти условия используют при разжигании и тушении пожаров? Назовите средства тушения пожара, которые есть в кабинете химии.

Ответ:

Химическая реакция возможна лишь при соприкосновении веществ. Для протекания некоторых реакций требуется нагревание.
При разжигании и тушении пожаров следует учитывать, что кислород поддерживает горение. То есть при разжигании необходимо обеспечить доступ кислорода. Для того чтобы погасить пламя, необходимо прекратить доступ кислорода (воздуха) к горящему предмету. С этой целью пламя накрывают плотной тканью (противопожарным полотном), засыпают песком или используют огнетушители.
В кабинете химии есть огнетушитель для тушения пожара.

6. Назовите исходные вещества и продукты реакции процесса фотосинтеза. Какое значение имеет этот процесс для существования жизни на земле.

Ответ:

Исходными веществами при фотосинтезе являются углекислый газ и вода, а продуктами реакции – глюкоза и кислород. Напишем уравнение химической реакции:
6$CO_{2}$ + 6$H_{2}$O = $C_{6}$ $H_{12}$ $O_{6}$ + 6$O_{2}$ ↑
Значение фотосинтеза заключается в превращении энергии света в энергию химических связей органических веществ и пополнении атмосферы Земли кислородом.

7. Приведите примеры реакций горения, которые применяют в технике и в быту. Как используют выделяющуюся теплоту?

Ответ:

В газовой плите протекает реакция горения природного газа. Выделяющееся тепло используют для приготовления пищи.
При сварке металлов протекает реакция горения органического соединения (ацетилена), выделяющееся тепло используют в сварочных работах.

Используйте дополнительную информацию

8. Подготовьте сообщение о профилактике и тушении лесных пожаров.

Ответ:

Профилактика лесных пожаров означает ряд запрещающих мер.
В лесу запрещается:
1) Бросать окурки и спички.
2) Использовать пиротехнику.
3) Оставлять непогашенный костер.
4) Выжигать траву около деревьев.
5) Оставлять бутылки или осколки.
Для предотвращения лесных пожаров создаются противопожарные барьеры и строятся противопожарные объекты. Также не менее важным является проведение бесед с населением.
При выполнении всего вышеперечисленного мы сможем избежать большинства лесных пожаров!

9. Подготовьте сообщение и презентацию о роли огня в истории человечества.

Ответ:

При помощи огня человек обеспечил себя теплом и светом. Без огня сегодня невозможна жизнь человека на нашей планете: огонь плавит руду, приводит в движение автомашины, пароходы, самолеты, ракеты, помогает вырабатывать электроэнергию. Огонь приносит пользу, если человек обращается с ним осторожно, соблюдая технику безопасности.

Таким образом огонь сыграл важную роль в развитии человека. Помимо того, что он стал источником света, тепла и защитой, также он отразился и на интеллектуальном развитии древних людей. Благодаря использованию огня, у человека появилась потребность и возможность постоянной деятельности − нужно было добывать продукты питания. При этом надо было следить за огнем. Именно в этот момент начало формироваться разделение труда между мужчинами и женщинами.