404 Cтраница не найдена
Мы используем файлы cookies для улучшения работы сайта МГТУ и большего удобства его использования. Более подробную информацию об использовании файлов cookies можно найти здесь. Продолжая пользоваться сайтом, вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании файлов cookies сайтом ФГБОУ ВО «МГТУ» и согласны с нашими правилами обработки персональных данных.
Размер:
AAA
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
К сожалению запрашиваемая страница не найдена.
Но вы можете воспользоваться поиском или картой сайта ниже
|
|
Урок 10.
Признаки химических реакций – HIMI4KAАрхив уроков › Химия 8 класс
В уроке 10 «Признаки химических реакций» из курса «Химия для чайников» рассмотрим, что из себя представляют физические и химические явления; выясним, что такое химическая реакция, а также признаки и условия протекания химических реакций.
Давайте внимательно посмотрим вокруг себя. Мы уже знаем, что весь окружающий нас мир состоит из различных веществ: органических и неорганических, простых и сложных, твердых, жидких и газообразных. Остаются ли эти вещества в природе неизменными? Нет, в природе происходят различные изменения, которые называются явлениями. В зависимости от того, какие изменения происходят с веществами, различают явления физические и химические. Эти два рода явлений можно отличить друг от друга.
Содержание
- Физические явления
- Химические явления (реакции)
- Признаки химических реакций
- Условия протекания химических реакций
Физические явления
Нальем воду в колбу и нагреем ее до кипения. Каждый из вас знает, что при кипении вода превращается в пар, т. е. переходит в другое агрегатное состояние. Однако несложно доказать, что вода и пар — это одно и то же вещество. Подумайте, как это можно сделать.
Нагреем тонкую стеклянную трубку в пламени спиртовки. Стекло станет мягким, и мы легко изменим форму трубки, но стекло как вещество остается тем же.
Эти явления физические. При физических явлениях не происходит образования новых веществ. Изменяется только агрегатное состояние веществ, их форма, а состав веществ остается прежним (рис. 48).
Например, вода — это вещество, которое в природе образует не только реки, моря, но и ледники, и облака. Ледники тают, облака роняют капли воды, вода испаряется, т. е. происходит изменение ее агрегатного состояния, но состав молекул остается неизменным.
Сгибание проволоки, дробление соли, плавление металлов (рис. 49), образование мраморной крошки, перемалывание зерна в муку, превращение воды в пар при кипячении — все это физические явления. Они осуществляются в результате деятельности человека. У веществ при этом изменяется только форма или агрегатное состояние.
Физическими называются явления, при которых изменяется только форма или агрегатное состояние веществ.
Химические явления (реакции)
Всегда ли вещества остаются неизменными? Нагреем красную медную проволоку в пламени спиртовки. Проволока покрывается черным налетом, который можно легко соскоблить ножом в виде черного порошка. Это уже новое вещество, в которое превратилась медь. Оно отличается от меди по цвету и плотности. В этом опыте мы наблюдаем химическое явление, которое происходит благодаря химической реакции.
Химические реакции — это явления, при которых происходит превращение одних веществ в другие.
Природа — это огромная лаборатория, в которой непрерывно происходит образование новых веществ. Горные породы и минералы под воздействием солнца, воды, углекислого газа и других веществ постепенно разрушаются и превращаются в новые вещества. В зеленых растениях из углекислого газа и воды образуются глюкоза и крахмал.
Человек превращает взятые из природы вещества (природный газ, нефть, руды) в необходимые ему бензин, резину, пластмассы, волокна, металлы. Часто в результате множества превращений получаются новые вещества, которых нет в природе. При всех этих явлениях происходит разрушение исходных веществ и образование новых веществ.
Например, в результате сгорания магния образуется новое вещество MgO (рис. 50). При сгорании метана получаются два вещества: углекислый газ CO2 и вода H2O. Из одного сложного вещества HgO в результате его разложения образуются два новых — ртуть Hg и кислород O2 (рис. 51).
Ржавление железа (рис. 52), кипячение воды, горение лучины, распространение запаха — какие из этих явлений можно отнести к химическим реакциям? По каким признакам можно судить, что химическая реакция произошла?
Признаки химических реакций
Проведем несколько химических реакций. Нагреем в пробирке зеленый порошок малахита (рис. 53) — минерала, в состав которого входят атомы меди, углерода, водорода и кислорода. Порошок малахита начинает «кипеть» из-за выделяющегося газа. Поднесем к отверстию пробирки спичку, она гаснет — это выделяющийся углекислый газ препятствует ее горению. На стенках пробирки заметны капельки воды, на дне остается черный порошок соединения меди (CuO). Наблюдения доказывают, что образуются новые вещества с другими свойствами. Прекратим нагревание. Сразу прекращается выделение углекислого газа — реакция больше не протекает.
Существуют и другие признаки химических реакций. Например, при горении магния излучается яркий свет и выделяется много теплоты (см. рис. 50).
На заметку: Раньше вспышка магния использовалась для освещения объекта во время фотографирования.
При сливании некоторых растворов наблюдается выпадение осадка (рис. 54). Некоторые осадки можно растворить при помощи других веществ. Например, при сливании растворов соды и известковой воды образуется белый осадок, который легко растворяется в уксусе.
При сгорании спички ощущается резкий запах. Какие еще признаки химических реакций наблюдаются при горении спички?
Изменения, происходящие с веществами, свидетельствуют о протекании химических реакций и являются признаками химических реакций.
Признаки химических реакций:
• Выделение газа.
• Образование или исчезновение осадка.
• Изменение цвета.
• Появление запаха.
• Излучение света.
• Выделение или поглощение теплоты.
Большинство веществ не могут взаимодействовать друг с другом самопроизвольно. Для протекания многих химических реакций необходимо создавать определенные условия.
Условия протекания химических реакций
Необходимое и главное условие для протекания большинства реакций между различными веществами — это их соприкосновение. 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.
Мало знать, как начать химическую реакцию, надо еще знать, при каких условиях она будет протекать дальше. Почему необходимо все время нагревать сахар, чтобы добиться его полного сгорания, а деревянную лучинку зажигают один раз и она продолжает гореть?
Если при образовании новых веществ выделяется много теплоты, то ее бывает достаточно, чтобы нагревались новые порции вещества и реакция продолжалась. Во многих случаях реакции, начавшись, продолжаются за счет теплоты, выделяемой в этих реакциях, не требуя дополнительной энергии. Примером является горение угля. Другие реакции, например разложение сахара, требуют постоянной затраты энергии на ее продолжение.
В некоторых случаях для начала химического процесса необходимо освещение. Одной из таких реакций, требующих постоянного освещения, является известная вам реакция фотосинтеза.
Таким образом, окружающий нас мир состоит из множества веществ, которые вступают в различные химические реакции. Изучая химические реакции, человек познает сущность процессов, протекающих в живой и неживой природе. Полученные знания помогают более эффективно использовать вещества для получения больших урожаев, выращивания животных, борьбы с различными болезнями. Человечество учится бережно и грамотно относиться к окружающему нас миру.
Краткие выводы урока:
- Химические реакции — это явления превращения одних веществ в другие.
- О протекании химических реакций судят по выделению газа, выпадению или исчезновению осадка, изменению цвета, появлению запаха, поглощению или выделению теплоты и излучению света.
- Необходимым условием протекания большинства химических реакций является соприкосновение реагирующих веществ.
Надеюсь урок 10 «Признаки химических реакций» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.
Урок 11. Химические уравнения →
← Урок 9. Молярная масса и молярный объем
7.8: Кислотно-основные реакции и реакции выделения газа
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 208547
Цели обучения
- Определить, когда в результате реакции будет выделяться газ.
Реакции нейтрализации
Кислоты и основания химически реагируют друг с другом с образованием солей . Соль — это общий химический термин для любого ионного соединения, образованного кислотой и основанием. В реакциях, где кислота представляет собой соединение, содержащее ион водорода, а основание представляет собой соединение, содержащее ион гидроксида, вода также является продуктом. Общая реакция выглядит следующим образом:
\[\text{кислота + основание} → \text{вода + соль} \nonumber \]
Реакция кислоты и основания с образованием воды и соли называется нейтрализация . Как и любое химическое уравнение, химическое уравнение нейтрализации должно быть правильно сбалансировано. Например, реакция нейтрализации между гидроксидом натрия и соляной кислотой выглядит следующим образом:
\[\ce{NaOH (водн.) + HCl (водн.) \rightarrow NaCl (водн.) + H_2O (л)} \label{Eq2} \ ]
с коэффициентами, которые все считаются равными единице. Реакция нейтрализации между гидроксидом натрия и серной кислотой выглядит следующим образом:
\[\ce{2NaOH (водн.) + H_2SO_4 (водн.) \rightarrow Na_2SO_4 (водн.) + 2H_2O (л)} \label{Eq3} \]
Пример \(\PageIndex{1}\): Нейтрализация азотной кислоты
Азотную кислоту (HNO 3 (водн.)) можно нейтрализовать гидроксидом кальция (Ca(OH) 2 (водн.)). Напишите сбалансированное химическое уравнение реакции между этими двумя соединениями и определите соль, которую она образует.
Решение
Ступени | Пояснение | Уравнение |
---|---|---|
Напишите уравнение несбалансированности. | Это реакция двойного замещения, поэтому катионы и анионы меняются местами, образуя новые продукты. | Ca(OH) 2 (водн.) + HNO 3 (водн.) → Ca(NO 3 ) 2 (водн.) + H 2 O(ℓ) |
Сбалансируйте уравнение. | Поскольку в формуле Ca(OH) 9 присутствуют два иона OH − 0050 2 , нам нужно два моля HNO 3 для получения ионов H + | Ca(OH) 2 (водн. ) + 2 HNO 3 (водн.) → Ca(NO 3 ) 2 (водн.) + 2 |
Дополнительный шаг: определение соли. | Образующаяся соль представляет собой нитрат кальция. |
Упражнение \(\PageIndex{1}\)
Синильная кислота (\(\ce{HCN(aq)}\)) может быть нейтрализована гидроксидом калия (\(\ce{KOH(aq)}\)). Напишите сбалансированное химическое уравнение реакции между этими двумя соединениями и определите соль, которую она образует.
Ответ
\[\ce{KOH (водн.) + HCN (водн.) → KCN (водн.) + h3O(ℓ)} \номер \]
Реакции выделения газа
Реакция выделения газа является химической процесс, который производит газ, такой как кислород или углекислый газ. В следующих примерах кислота реагирует с карбонатом с образованием соли, углекислого газа и воды соответственно. Например, азотная кислота реагирует с карбонатом натрия с образованием нитрата натрия, двуокиси углерода и воды (таблица \(\PageIndex{1}\)):
\[\ce{2HNO3(aq)+Na2CO3(aq)→2NaNO3(aq)+CO2(g)+h3O(l)} \nonumber \]
Серная кислота реагирует с карбонатом кальция с образованием сульфата кальция , диоксид углерода и вода:
\[\ce{h3SO4(aq) + CaCO3(aq) → CaSO4(aq) + CO2(g)+h3O(l)} \nonumber \]
Соляная кислота реагирует с карбонат кальция с образованием хлорида кальция, диоксида углерода и воды:
\[\ce{2HCl(водн.) + CaCO3(водн.) → CaCl2(водн.) + CO2(г) + h3O(л)} \номер \]
Рисунок \(\PageIndex{1}\) демонстрирует этот тип реакции:
Рисунок \(\PageIndex{1}\): Взаимодействие кислот с карбонатами. В этой реакционной установке известковую воду (вода + гидроксид кальция) наливают в одну из пробирок и закрывают пробкой. В оставшуюся пробирку осторожно приливают небольшое количество соляной кислоты. К кислоте добавляют небольшое количество карбоната натрия и закрывают пробирку резиновой пробкой. Две трубки соединены. В результате кислотно-карбонатной реакции образуется углекислый газ и известковая вода мутнеет.В этой реакционной установке известковую воду, разбавленный раствор гидроксида кальция ( \(Ca(OH)_2\) ), наливают в одну из пробирок и закрывают пробкой. В оставшуюся пробирку осторожно приливают небольшое количество соляной кислоты. К кислоте добавляют небольшое количество карбоната натрия и закрывают пробирку резиновой пробкой. Две трубки соединены. В результате кислотно-карбонатной реакции образуется углекислый газ и известковая вода мутнеет.
Тип реагента | Промежуточный продукт | Выделившийся газ | Пример |
---|---|---|---|
сульфид | нет | \(\ce{h3S}\) | \(\ce{2HCl(водн. ) + K2S \rightarrow h3S (г) + 2KCl (водн.)}\) |
карбонаты и бикарбонаты | \(\ce{h3CO3}\) | \(\ce{CO2}\) | \(\ce{2HCl(водн.) + K2CO2 \rightarrow h3O (л) + CO2(г) + 2KCl (водн.)}\) |
сульфиты и бисульфиты | \(\ce{h3SO3}\) | \(\ce{SO2}\) | \(\ce{2HCl(водн.) + K2SO2 \rightarrow h3O (л) + SO2(г) + 2KCl (водн.)}\) |
аммиак | \(\ce{Nh5OH}\) | \(\ce{Nh4}\) | \(\ce{Nh5Cl(водн.) + KOH \rightarrow h3O (ж) + Nh4(г) + 2KCl (водн.)}\) |
Эксперимент по газовыделению известковой воды показан в следующем видео:
youtube.com/embed/tDab5sQWosQ?vq=hd1080″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»true»>Видео \(\PageIndex{1}\): Двуокись углерода (\(CO_2\)) и известковая вода (химическая реакция) ). По мере протекания реакции известковая вода превращается из прозрачной в молочную; это происходит из-за того, что \(CO_2(g)\) реагирует с водным гидроксидом кальция с образованием карбоната кальция, который лишь немного растворим в воде.
Когда этот эксперимент повторяется с азотной или серной кислотой вместо \(HCl\), он дает те же результаты: прозрачная известковая вода становится молочной, что указывает на образование двуокиси углерода. Другой метод химического получения газа — это окисление металлов в кислых растворах. Эта реакция даст соль металла и газообразный водород.
\[\ce{2HCl (водн.) + Zn(т) \rightarrow ZnCl_2 (водн.) + H_2 (г)} \номер \]
Здесь соляная кислота окисляет цинк с образованием водной соли металла и пузырьков газообразного водорода . +\) восстанавливается до \(H_2(г)\). Окисление металлов сильными кислотами — еще один распространенный пример реакции газовыделения.
Авторы и партнеры
Boundless (www.boundless.com)
Википедия (CC-BY-SA-3.0)
Пол Флауэрс (Университет Северной Каролины, Пембрук), Клаус Теопольд (Университет Делавэра) и Ричард Лэнгли (Государственный университет Стивена Ф. Остина) с соавторами. Контент учебника, созданный OpenStax College, находится под лицензией Creative Commons Attribution License 4.0. Скачать бесплатно на http://cnx.org/contents/85abf193-2бд…[email protected]).
7.8: Acid-Base and Gas Evolution Reactions распространяется по незадекларированной лицензии, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Показать страницу TOC
- № на стр.
- Включено
- да
- Теги
- источник[1]-хим-48616
Красная, белая и синяя реакция с монетоприемником
Краткое описание:
Три соединенные между собой колбы, каждая из которых содержит бесцветные жидкости, дают красный, белый и синий растворы, если в первую колбу положить монету.
Цель/Задача:
Эта демонстрация особенно полезна для отработки навыков наблюдения. Его целесообразно проводить во время лекций, когда вводятся окислительно-восстановительные реакции, но он также включает кислотно-основные реакции, а также другие концепции, включая растворимость газов, законы идеального газа, индикаторы, нейтрализацию, эффекты разбавления и образование окрашенного комплекса переходного металла. Студентов следует поощрять размышлять о содержимом различных колб и о том, какими реакциями объясняются их наблюдения.
Пояснение к эксперименту:
Три колбы расположены рядом, закреплены на кольцевых подставках и соединены стеклянной трубкой. Все три содержат бесцветные жидкости: тот, что слева, заполнен наполовину, тот, что посередине, полностью заполнен, а тот, что справа, содержит лишь небольшое количество жидкости. Когда в колбу справа добавляется медный пенни до 1982 года, происходит ряд видимых изменений. Последовательность заканчивается через десять-двадцать минут, когда каждая колба заполнена наполовину, одна с синей жидкостью, одна с бесцветной жидкостью и последняя с красной жидкостью.
Эта процедура использует реакцию меди с азотной кислотой, чтобы инициировать ряд химических и физических процессов, которые длятся около 20 минут. Когда медную монету бросают в колбу с азотной кислотой, колба наполняется красно-коричневым газом — двуокисью азота. По мере образования газа в результате реакции давление в колбе возрастает. Повышенное давление выталкивает половину 0,10 М раствора HNO 3 , содержащего фенолфталеин, в колбу, содержащую 0,35 М NaOH. Когда фенолфталеин смешивается с раствором NaOH, он становится красным. По мере того, как реакция меди с азотной кислотой близится к завершению, реакция замедляется и колба охлаждается. Кроме того, хорошо растворимый NO 2 , полученный в результате реакции, попадает в среднюю колбу, где растворяется в 0,10 М HNO 3 . Совместное действие охлаждающей колбы и растворяющего газа заключается в снижении давления в закупоренных колбах. Это приводит к тому, что жидкость из открытой колбы вытесняется обратно в среднюю колбу. Когда красная жидкость смешивается с кислотой, фенолфталеин становится бесцветным. Когда средняя колба наполняется жидкостью, жидкость перетекает в колбу, в которой была медная монета. Эта жидкость разбавляет раствор нитрата меди, образующийся при реакции меди с азотной кислотой. Нитрат меди окрашивает этот раствор в синий цвет.
Cu(s) + 4 HNO 3 (водн.) —> Cu(NO 3 ) 2 (водн.) + 2 NO 2 (г) + 2 H 2 O(l O )
Раствор, образующийся при взаимодействии меди с азотной кислотой, имеет синий цвет из-за синего иона [Cu(H 2 O) 4 ] 2+ в растворе.
Подготовка материалов:
200 мл 0,35 М гидроксида натрия, NaOH (Для приготовления одного литра раствора растворите 14 г NaOH в 600 мл дистиллированной воды и разбавьте полученный раствор до 1,0 л.
1 мл индикаторного раствора фенофталеина
ок. 570 мл 0,10 М азотной кислоты, HNO 3 (Для приготовления одного литра раствора вылейте 6,3 мл концентрированной (16 М) HNO 3 в 600 мл дистиллированной воды и разбавьте полученный раствор до 1,0 л.
15 мл концентрированной (16 М) азотной кислоты, HNO 3 .
Один медный цент США, выпущенный до 1983 г. (около 3 г). стать слишком энергичным и трудным для контроля.0034
Три колбы Эрленмейера на 500 мл
Три кольцевых штатива с зажимами для бюреток.
Представление:
Опустите медную монету до 1982 г. в колбу с концентрированной азотной кислотой (колба 3) и плотно закрутите пробку в горловине. Сразу же в колбе 3 образуется красно-коричневый газ, а жидкость из колбы 2 перетекает в колбу 1, окрашиваясь в красный цвет. Через несколько минут красно-коричневый газ заполнит колбу 3, и жидкость перестанет течь из колбы 2. По мере поступления красной жидкости из колбы 1 в колбу 2 она обесцвечивается. Раствор в колбе 3 окрашен в синий цвет.
Опасности:
Концентрированная азотная кислота является одновременно сильной кислотой и сильным окислителем. Контакт с горючими материалами может привести к возгоранию. Контакт с кожей может привести к сильным ожогам. Пар раздражает дыхательную систему, глаза и другие слизистые оболочки.
Соляная кислота может вызвать сильные ожоги. Пары соляной кислоты сильно раздражают органы дыхания, глаза и кожу.
Гидроксид натрия может вызвать серьезные ожоги глаз, кожи и слизистых оболочек. Пыль от твердого гидроксида натрия очень раздражает глаза и дыхательную систему.
Коричневый газ, образующийся в результате реакции, представляет собой диоксид азота. Двуокись азота раздражает дыхательную систему — его вдыхание может привести к сильному раздражению легких, которое не проявляется в течение нескольких часов после воздействия. Концентрация 100 частей на миллион опасна даже в течение короткого периода времени, а воздействие концентраций 200 частей на миллион и более может привести к летальному исходу.
Утилизация:
Отработанные растворы следует нейтрализовать добавлением бикарбоната натрия (NaHCO 3 ) до тех пор, пока не прекратится шипение, а нейтрализованные растворы следует смыть водой в канализацию.
Видео:
Общая концепция:
- Кислоты и основания
- Электрохимия
Тип реакции:
- Кислотно-основное
- Эволюция газа
- Окисление/восстановление
Основной номер:
- Шахашири Б.
Leave A Comment