Примеры химических явлений и описание признаков их протекания: Приведите примеры химических явлений и признаки их протекания

Содержание

ГДЗ / ответы Химия 8 класc Кузнецова Н.Е. §17 Сущность, признаки и условия протекания химических реакций. Тепловой эффект химической реакции » Крутые решение для вас от GDZ.cool

ГДЗ / ответы Химия 8 класc Кузнецова Н.Е. §17 Сущность, признаки и условия протекания химических реакций. Тепловой эффект химической реакции

Во всех упражнениях

красным цветом приводится решение,

а фиолетовым ― объяснение.

Задание 1 Что называется химической реакцией?
Химической реакцией называют превращение одних веществ в другие. Вещества, полученные в результате реакции, отличаются от исходных веществ составом, строением и свойствами.
На какие типы (по тепловому эффекту) можно разделить химические реакции?
Hа экзотермические реакции (протекающие с выделением теплоты) и эндотермические реакции (протекающие с поглощением теплоты).

Задание 2 Какие признаки говорят о том, что перечисленные ниже процессы являются химическими реакциями:
а) гниение листьев;
Изменение цвета, появление запаха.
б) пригорание пищи;
Изменение цвета, появление запаха.
в) ржавление железа;
Изменение цвета.
г) окисление меди;
Изменение цвета.
д) взаимодействие известковой воды и углекислого газа;
Появление осадка.
е) скисание молока?
Появление запаха и осадка.

Задание 3 Приведите примеры протекания химических реакций, для которых характерны признаки: выделение газа, появление осадка, изменение окраски.
Примеры химических реакций с выделением газа: взаимодействие пищевой соды с уксусной кислотой; взаимодействие лимонной кислоты с накипью; разложение пероксида водорода в присутствии крови, взаимодействие щелочных металлов с водой, горение природного газа.
Примеры химических реакций с появлением осадка: взаимодействие раствора едкого натра с раствором медного купороса, взаимодействие раствора гашеной извести с углекислым газом.

Примеры химических реакций с изменением окраски: ржавление железа, чернение серебра, взаимодействие иода с раствором крахмала.

Задание 4 Изобразите схему реакции образования сероводорода из серы и водорода: H2 + S → H2S. Объясните её с точки зрения атомно-молекулярного учения.
Согласно атомно-молекулярному учению все вещества состоят из атомов, соединённых друг с другом в молекулы или другие частицы. В процессе данной реакции происходит разрушение молекулы водорода H―H, и образуются 2 атома водорода, которые соединяются с атомом серы, в результате образуется молекула сероводорода H―S―H.

Задание 4 К какому типу – экзо- или эндотермическому – относятся следующие реакции: образование воды из водорода и кислорода, самовозгорание и взрыв метана (газ который часто выделяется породой и скапливается в шахтах).
Oтносятся к экзотермическим реакциям, поскольку протекают с выделением теплоты.

Конспект урока по химии: «Признаки химических реакций»

Тема урока: «Признаки химических реакций »

Цель урока: выявить признаки химических реакций и условия их протекания.

Задачи урока:

Образовательные:

Сформировать представление учащихся о физических и химических явлениях, признаках и условиях химических реакций.

Способствовать формированию умений проводить и анализировать лабораторные исследования, вырабатывать практические умения работать с реактивами, оборудованием в соответствии с правилами по технике безопасности.

Показать практическую значимость знаний о химических явлениях, используя межпредметные связи.

Воспитательные

Воспитание убеждённости в познаваемости химической составляющей картины мира

Формирование эстетического вкуса при наблюдении красоты явлений природы

Воспитание бережного отношения к своему здоровью

Развивающие

Развивать познавательную активность,

Развивать умение наблюдать окружающий мир, задумываться над его сутью, возможностью влияния на происходящие вокруг нас процессы.

Развивать навыки работы с компьютером

Оборудование к уроку

• На демонстрационном столе:

свеча, HCl, Zn , KOH, CaCO3, AgNO3, бенгальский огонь, ржавый гвоздь, пробирки, спички, спиртовка.

• На столах учащихся: HCl, Zn , KOH, CaCO3, AgNO3, пробирки

лотки для проведения опытов,

• Видеофрагменты: « Свечение – признак реакции», «Выделение газа – признак реакции», «Изменение цвета – признак химической реакции», «Вулкан: разложение дихромата аммония»

• Презентация урока.

1. Мотивационно-ориентационный этап.

На столе зажженная свеча (слайд). Учитель читает отрывок из стихотворения Б.Пастернака «Зимняя ночь»

Мело, мело по всей земле

Во все пределы.

Свеча горела на столе,

Свеча горела.

Как летом роем мошкара

Летит на пламя,

Слетались хлопья со двора

К оконной раме.

Метель лепила на стекле

Кружки и стрелы.

Свеча горела на столе,

Свеча горела.

В этом году мы с вами начали изучать очень интересный предмет, относящийся к естественно-научным предметам (вместе с физикой, биологией, географией), — химию. Что изучает химия? (наука о веществах, их свойствах, о превращениях веществ и способах управления этими превращениями).

В природе, на производстве, в быту с веществами происходят различные изменения. Эти изменения называются явлениями.

Какие явления вы наблюдаете при горении свечи?

— плавление парафина ( переход из твёрдого состояния в жидкое)

— затвердевание парафина (переход из жидкого в твердое состояние)

Как называются такие явления? (физические)

— горение парафина (свет и выделение тепла)

Как называются такие явления?(химические)

Какие явления называются биологическими? (изменения, происходящие с живыми организмами)

Цель нашего урока – изучить признаки химических реакций.

Предложите схему нашего урока.

Учитель записывает тему урока на доске (слайд). Запишите тему урока в тетрадь.

Итак сегодня мы должны:

• определить • сущность химических явлений

• выявить • признаки химических реакций

• отметить • значение химических реакций

Это будет планом нашего урока.

2. Операционно-исполнительный этап.(Проверка домашнего задания)

А) По каким признакам можно отличить физическое явление? (Состав вещества не меняется, меняется форма, размер, агрегатное состояние).

Биологические явления – это явления, происходящие с живыми организмами.

А какие явления называются химическими? Приведите примеры.

Посмотрите на слайды: дождь, снег, радуга и др.

Назовите из явлений физические, биологические и химические.

А теперь из перечня явлений выберите номера, под которыми указаны физические явления и химические явления. (Самостоятельная работа).

Взаимопроверка работы (учащиеся меняются тетрадями и проверяют работы)

3.Изучение новой темы

1.Химические реакции. Признаки реакций.

А) Обращение к словам лауреата Нобелевской премии Н.Н.Семенова:

«Химическое превращение, химическая реакция есть главный предмет химии.»

Реакция (лат.) – отпор, противодействие, ответное воздействие.

Б) Предложите, как мы можем выявить признаки реакций? ( провести эксперимент)

Проведение эксперимента (по группам). Вам необходимо осуществить реакции и указать признак реакции

Вы должны аккуратно проделать опыты и записать наблюдения, сделать выводы (указать признак реакции). (Вставить в описание опытов пропущенные слова).

Провести инструктаж.

1 группа: карбонат кальция +соляная кислота

2 группа: гидроксид калия +соляная кислота (щелочь окрашена индикатором)

3 группа: нитрат серебра + соляная кислота

4 группа: цинк + соляная кислота

Далее каждая группа отчитывается, указывает признак реакции и вешает табличку(1 учащийся) с названием признака на доску: выпадение осадка, выделение газа, изменение окраски, выделение тепла. На доске записываются реакции (2 учащийся)

А теперь давайте посмотрим еще несколько опытов и укажем признаки реакций.

Последний опыт «Вулкан на столе»

В) Какое природное явление напоминает этот опыт? (Сообщение ученика о вулканах)

Перед вами картина Карла Павловича Брюллова « Последний день Помпеи» (1833 год), на которой художник показал беспощадную стихию разрушения. 24 августа 79 года( почти 2000 лет назад ) при извержении Везувия был уничтожен итальянский город Помпеи. Он оказался залитым 20- метровым слоем раскаленной лавы и застывшей смеси пепла, камней и горячего грязевого потока. Погибло всё население – 2000 жителей.

Везувий зев открыл — дым хлынул клубом — пламя

Широко развилось как боевое знамя,

Земля волнуется — с шатнувшихся колон

Кумиры падают! Народ, гонимый страхом,

Под каменным дождём, под воспалённым прахом

Толпами, стар и млад, бежит из града вон.(А.Пушкин)

Учитель поджигает перо. Укажите признак реакции?

Г) Подведение итогов. Заполнение схемы «Признаки реакций» (в тетрадях)

2. Виды химических реакций. Экзо- и эндотермические реакции.

«Извержение вулкана сопровождалось не только выделением тепла, но и света.

Демонстрация горения бенгальского огня. Найдите, как называются такие реакции? (работа с учебником)

Горение – одна из первых реакций, освоенных человеком. Переоценить роль, которую сыграл в развитии цивилизации факт овладения огнем невозможно.

Для первобытного человека огонь стал источником тепла, способом защиты от диких зверей, средством труда. Люди с его помощью научились готовить пищу, добывать соль, плавить руду. Горение стало первым процессом, которым человек научился управлять.

Звучит фрагмент музыкальной сюиты А.Скрябина «Похищение огня»

В искусстве огонь символизирует горение души, самопожертвование во имя других. Огонь символизирует и еще одно качество человеческой личности – творческое начало. Неслучайно, аллегорический образ горящей свечи так часто встречается в произведениях поэтов, на картинах художников. Горящая свеча – символ нашего горения перед Богом, символ нашего единения.

Ученица читает стихотворение «Огонь»

Он всегда бывает разным,

Удивительный огонь.

То буяном безобразным,

То тихоней из тихонь.

То он змейкой торопливой

По сухой скользит коре,

То косматой рыжей гривой

Полыхает на заре.

Вот на спичке, как на ветке,

Голубой дрожит листок.

Вот, ломая прутья клетки

Хищный делает бросок!

Да, огонь бывает разный –

Бледно-желтый, ярко-красный,

Синий или золотой,

Очень добрый,

Очень злой.

3. Значение химических реакций.

Как вы думаете пользу или вред приносят химические реакции? (ответы учащихся)

А)Давайте рассмотрим вредное влияние химических реакций.

Что такое коррозия? (Доклад учащегося)

Чем загрязняется окружающая среда? (Бытовые отходы, нефтепродукты, выбросы фабрик и машин)

Примеры:

Разложение

Бумага – 2-10 лет

Консервная банка – более 90 лет

Фильтры от сигарет – 100 лет

Полиэтиленовые пакеты – более 200 лет

Пластмасса – 500 лет

Стекло – более 1000 лет

Вывод о бережном отношении к природе.

Б) Химические реакции лежат в основе жизни всех живых организмов. Назовите химический процесс, который вы изучали на уроках биологии, обеспечивающий существование всех живых организмов на Земле? (фотосинтез)

Химические реакции используются в быту. Ни одно производство не обходится без химических процессов.

Химия приносит радость и восторг. Это салюты и фейерверки.

Если химические реакции приносят пользу, то как их можно вызвать, какие условия необходимо создать для возникновения и протекания реакций.

В) Условия возникновения и протекания реакций.(Прочитайте в учебнике)

4. Закрепление материала.

Что нового вы узнали?

Справились ли мы с поставленными задачами?

Чем химические явления отличаются от физических?

Назовите признаки реакций?

А теперь давайте по стихотворным четверостишиям определим явления

1. И трещат сухие сучья,

Разгораясь жарко,

Освещая тьму ночную

Далеко и ярко!

2. В декабре, в декабре

Все деревья в серебре,

Нашу речку, словно в сказке,

За ночь вымостил мороз…

3. …А если медь в печи нагреть,

То станет тяжелее медь

С окалиною вместе,

Не верите – так взвесьте…

4. Что за звездочки резные

На пальто и на платке?

Все сквозные, вырезные,

А возьмешь – вода в реке?

5. Световых частиц поток

Падает на зеленый листок,

Листок кислород выделяет,

Углекислый газ поглощает.

Выставление оценок

5. Домашнее задание. §26, стр. составить кроссворд «Физические и химические явления»

Подвести итоги нашего урока можно словами Р.Ролана

(учащиеся зачитывают слова):

«Высокая цель человека науки проникать в самую сущность наблюдаемых явлений,

понимать их сокровенные силы, их законы и течения, чтобы управлять ими».

Учитель зажигает свечу. Читает отрывок стихотворения Б.Пастернака «Зимняя ночь»

Метель лепила на стекле

Кружки и стрелы.

Свеча горела на столе,

Свеча горела…

И все терялось в снежной мгле,

Седой и белой.

Свеча горела на столе,

Свеча горела.

«…я могу только выразить вам свое пожелание, чтобы вы могли с честью выдержать сравнение со свечой, то есть могли быть светочем для окружающих, и что бы во всех ваших действиях вы подражали красоте пламени, честно и производительно выполняли свой долг перед человечеством»

Майкл Фарадей, англ.ученый

Кому понравился урок – прикрепите магнитик с улыбкой к доске, у кого остались вопросы прикрепите цветной магнитик.

Надеюсь, что вы остались довольны уроком. До свидания.

Химические и физические явления

Тема урока: Физические и химические явления.

Цель урока :вы сможете систематизировать знания о физических явлениях происходящих в природе, пробрести новые знания о химических явлениях – реакциях, их признаках, условиях протекания, о первой классификации химических реакций.

Ожидаемые результаты:

Знать: понятия « физические и химические явления», химические реакции ,признаки химических реакций, условия протекания.

Уметь: работать в парах, в группах, с текстом учебника, со слайдами презентации .различать физические и химические явления, определять признаки химических реакций .

Понимать :отличие физических явлений от химических.

Тип урока :изучение нового материала

Форма обучения: индивидуальная, групповая, парная.

Оборудование: компьютерная презентация, учебник «Химия 8 класс» под редакцией Нурахметова Н.Н., дидактический материал, тесты , видеофильм « признаки течения химических реакций».

Организационный момент

Просмотр фрагмента видеоклипа «Дружба»

Хочу пожелать Вам удачи в достижении цели нашего сегодняшнего урока. Предлагаю Вам для этого разбиться на 3 группы.(Дух соперничества)

Рассчитайте на 1,2,3. Все первые номера за стол №2 Вторые номера №2 Третьи номер №3

У каждого из вас на столах лежат листы самооценивания, где вы в течении урока будет фиксировать свои достижения. Выберите спикера группы (он будет оценивать работу группы

Актуализация знаний

1. В каждой группе один человек работает по карточке с вариантами A .B.C. у доски. Выберите уровень задания с котором вы можете справиться.

2.Мозговой штурм для остальных

1.Опредиление понятия химическая формула?

2.Какие формулы вы знаете? (молекулярные ,структурные)

3.Что можно определить по формуле ?( Mr M валентность ,качественный и количественный состав., массовые отношения элементов ,массовые доли элементов.)

4.В чем отличие молекулярной массы от молярной?

5.Что такое моль?

6.Сколько молей составляет 320 г серы?

7.Какие соединения называются бинарными?

8.Определение оксидов?

9.Кто ввел понятие валентность?

10.Определение валентности у элементов на слайде?

11. Назовите элементы с постоянной валентностью?

12 Определите валентность в формулах соединений на слайде.

13. Расставьте индексы в формулах следующих соединений на слайде.

Работа с листами самооценивания. Проверка работы у доски.

Мы с вами продолжаем осваивать язык химии.
Что изучает химия?

Посмотрите на слайд ? Как можно назвать все что изображено здесь?( физические явления).

Название какого предмета переводится «природные явления» ? (физика)

Есть ли взаимосвязь между химическими превращениями и природными ( физическими) явлениями?

Тема нашего урока ( записать в тетрадях.)Физические и химические явления.

Цель урока :вы сможете систематизировать знания о физических явлениях происходящих в природе, пробрести новые знания о химических явлениях – реакциях, их признаках, условиях протекания, о первой классификации химических реакций.

Ожидаемые результаты:

Знать: понятия « физические и химические явления», химические реакции ,признаки химических реакций, условия протекания.

Уметь: работать в парах, в группах, с текстом учебника. Со слайдами презентации .различать физические и химические явления, определять признаки химических реакций .

Понимать : отличие физических явлений от химических.

Задания

Первое. Откройте учебник на странице 42-43 §12 ,прочитайте материал .Восстановите тексты по памяти на листах (приложение №1) Опорные слова выписываете в тетрадь .На работу 5-7 мин. Выделите самое важное.

Второе. Чем отличаются физические явления от химических?

На доске и тетради.

Явления

Физические химические

1)Изменение агрегатного состояния 1)Изменение состава в-ва

2)Изменение формы 2)Получение новых в-в

3) Химические явления -химические реакции.

Третье. Просмотр фрагмент фильма « Признаки химических реакций» о получении новых веществ. Какие условия были созданы для получения новых веществ?

Запишите признаки реакций которые запомнили в своих тетрадях. Проверьте себя? Все ли признаки перечислены?(Озвучивание признаков) . (лист самооценивания)

В основе одной из классификаций химических реакций лежит такой признак как изменение тепла.

Слайд №8

Реакции

Экзотермические эндотермические

Запись определений экзотермических и эндотермических реакций в тетрадь.

Четвертое .Я вас просила подумать над условиями протекания данных реакций. (лист самооценивания)

Запись условий протекания химических реакций в тетрадь из слайда

Пятое. Посмотрите следующий фрагмент фильма? Показ видеоопыта «Вулкан».

Назовите признаки реакции и условия протекания. ( Ответ обсудите в группе) (лист самооценивания)

Спикеры групп зачитайте ваши ответы.

Шестое. Тесты (слайды презентации)

Домашнее задание ( слайд).

Рефлексия :На стикерах записать мнение об уроке: понравился не понравился, мне было интересно изучать много нового, мне было не интересно ,не понял тему, свои пожелания

Спикером оценить работу в группе. Выставление оценок.

Спасибо за урок, желаю удачного продолжения дня.

Microsoft Word — Титул

%PDF-1.3 %
20181 0 obj > endobj 20182 0 obj >/Font>>>/Fields[]>> endobj 20302 0 obj >stream
Acrobat Distiller 7.0 (Windows)PDF/X-1a:2001PDF/X-1:2001FalsePScript5.dll Version 5.2.22017-05-30T16:08:53+03:002016-11-04T12:10:33+02:002017-05-30T16:08:53+03:00application/pdf

  • Microsoft Word — Титул
  • Admin
  • PDF/X-1:2001PDF/X-1a:2001uuid:5755ab90-44c6-4eef-b639-6a32471d382buuid:af1d2714-24b2-40ce-85c6-822877d433f3


    endstream endobj 20210 0 obj > endobj 20101 0 obj > endobj 5658 0 obj > endobj 5659 0 obj > endobj 5660 0 obj > endobj 5661 0 obj > endobj 5662 0 obj > endobj 5663 0 obj > endobj 5664 0 obj > endobj 5665 0 obj > endobj 5666 0 obj > endobj 5667 0 obj > endobj 5668 0 obj > endobj 5669 0 obj > endobj 5670 0 obj > endobj 5671 0 obj > endobj 5672 0 obj > endobj 5673 0 obj > endobj 5674 0 obj > endobj 5675 0 obj > endobj 5676 0 obj > endobj 5677 0 obj > endobj 5678 0 obj > endobj 5679 0 obj > endobj 5680 0 obj > endobj 5681 0 obj > endobj 5682 0 obj > endobj 5683 0 obj > endobj 5684 0 obj > endobj 5685 0 obj > endobj 5686 0 obj > endobj 5687 0 obj > endobj 5688 0 obj > endobj 5689 0 obj > endobj 5690 0 obj > endobj 5691 0 obj > endobj 5692 0 obj > endobj 5693 0 obj > endobj 5694 0 obj > endobj 5695 0 obj > endobj 5696 0 obj ‘,

    Урок 10. Признаки химических реакций – HIMI4KA

    У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

    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.

    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:

    1. Химические реакции — это явления превращения одних веществ в другие.
    2. О протекании химических реакций судят по выделению газа, выпадению или исчезновению осадка, изменению цвета, появлению запаха, поглощению или выделению теплоты и излучению света.
    3. 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.

    Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

    Семь признаков, указывающих на то, что происходит химическое изменение

    Появляются пузырьки газа

    Пузырьки газа появляются после того, как произошла химическая реакция, и смесь становится насыщенной газом. Химическое изменение, которое создает газ, завершается после того, как пузырьки газа покидают смесь. Примеры этого типа реакции — когда антацид падает в стакан с водой и начинает пузыриться, или когда кипящая вода пузырится.

    Образование осадка

    Твердое вещество, известное как осадок, которое образуется после смешивания двух растворов, также является признаком химического изменения.Осадок иногда опускается на дно емкости или может оставаться во взвешенном состоянии в смеси и делать ее мутной. Примером образования осадка является смешивание оксидов магния и кальция с водой в водопроводе и образование отложений, которые забивают трубы.

    Изменение цвета

    Каждое химическое соединение имеет характерный цвет. Когда соединение изменяется во время химической реакции, цвет также может измениться. Изменение цвета не всегда указывает на то, что произошло химическое изменение, поскольку существуют другие факторы, которые могут способствовать изменению цвета.Пример изменения цвета из-за химической реакции — это когда наполовину съеденное яблоко становится коричневым после того, как оно подверглось воздействию воздуха.

    Изменение температуры

    Для разрыва и образования химических связей требуется энергия. Химические реакции, которые включают разрыв связи, как правило, поглощают энергию из окружающей среды, делая ее более прохладной. Химические реакции, связанные с образованием связей, высвобождают энергию, что нагревает окружающую среду. Пример изменения температуры в химической реакции — когда горящий огонь выделяет тепло.

    Производство света

    Когда энергия выделяется из-за химического изменения, она иногда создает источник света. Этот тип химической реакции имеет тенденцию происходить в реакциях горения, таких как пожар или горение. Искусственные примеры света, испускаемого из-за химического изменения, включают фейерверк, взрыв в небе и создание красочного дисплея. Природные примеры включают светлячков, которые используют химическую реакцию в своих телах для получения света.

    Изменение объема

    Каждое химическое соединение имеет определенную плотность.Если химический состав изменяется из-за химической реакции, изменяется и плотность. Это заставляет объем вещества уменьшаться или расширяться в процессе реакции. Если громкость изменяется слишком быстро, это может вызвать взрыв. Пример изменения объема из-за химической реакции — когда пузырьки газа образуются в магме внутри вулкана и расширяются слишком быстро, что приводит к извержению вулкана.

    Изменение запаха или вкуса

    Каждое химическое соединение имеет свой собственный запах или вкус.Когда соединение изменяется после химической реакции, вкус или запах соединения также меняются. Примером этого является ситуация, когда свежие продукты, которые когда-то пахли восхитительно, медленно портятся и пахнут гнилью. Этот неприятный запах посылает в мозг предупреждающий сигнал, который говорит человеку не есть пищу.

    ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

    Что такое химическая реакция?

    А химический
    реакция
    — это изменение вещества в новое, которое
    имеет другую химическую идентичность.

    Как определить, идет ли химическая реакция?
    происходит?

    химикат
    реакция обычно сопровождается легко наблюдаемыми физическими эффектами, такими как
    излучение тепла и света, образование осадка, эволюция
    газа или изменение цвета. Абсолютный
    подтверждение химического изменения может быть подтверждено только химическим анализом
    продукты!

    Взгляните на
    следующее изображение и опишите, что вы видите? Каковы ключевые индикаторы химического изменения? Главное — наблюдение!

    Нажмите на Шерлока Холмса, чтобы проверить свои способности.
    наблюдение!

    О.. не забудьте проверить лай собаки!

    Есть много разных типов
    химические реакции. У химиков есть
    классифицировал множество различных реакций на общие категории. Химические реакции, которые мы рассмотрим, представляют собой
    представление типов реакций, обнаруженных в каждой группе.Есть общее описание основных
    типы реакций и конкретные примеры приведены в полях выбора.

    Реакция синтеза (Комбинированная реакция)

    В синтезе
    реакции два или более веществ объединяются, чтобы сформировать новое соединение. Этот тип

    реакция представлена ​​следующим уравнением.

    A + B AB

    А и В
    представляют собой реагирующие элементы или соединения, в то время как AB представляет собой соединение как
    продукт.

    Следующие ниже примеры представляют синтез .
    Реакция
    .

    Алюминий
    и бром

    Образование бромида алюминия:
    Когда Al
    При размещении на поверхности жидкого Br 2 происходит экзотермическая реакция.
    Al окисляется до Al 3+ с помощью Br 2 , который восстанавливается до ионов Br .Ионный продукт, AlBr 3 , можно наблюдать на часах.
    стакан после реакции.

    Натрий
    и хлор

    Образование хлорида натрия: Расплавленный натрий горит, когда он
    положить в емкость с газообразным хлором. В реакции ион натрия теряет
    электрон с образованием катиона натрия и атом хлора одновременно получает
    электрон с образованием хлорид-аниона.Продукт реакции — ионный
    соединение хлорид натрия, которое представляет собой наблюдаемое белое твердое вещество.

    цинк
    и кислород

    Образование оксида цинка: Окисление — это потеря электронов.
    а уменьшение — это выигрыш электронов. Окисление металлического Zn O 2 с образованием ZnO (s) проиллюстрировано на молекулярном уровне.
    уровень.Показан перенос электронов от Zn к O 2 . Атомы можно наблюдать
    изменяться при окислении или восстановлении до ионной формы.

    Натрий
    и калий в воде

    Образование гидроксида натрия и калия
    Гидроксид:
    При добавлении небольшого количества Na
    к раствору, содержащему индикатор, свидетельство реакции может быть
    наблюдается по изменению цвета раствора при образовании NaOH, по
    плавление Na и движение Na, вызванное образованием водорода
    газ.K более реакционноспособен, чем Na, о чем свидетельствует его реакция с водой.
    В результате этой реакции выделяется достаточно тепла, чтобы воспламенить образовавшийся H 2 .

    Одинарная замена
    Реакция

    В единичной замене
    реакция (реакция вытеснения) один элемент заменяет аналогичный элемент

    в комплексе. Одиночная замена
    реакции
    могут быть представлены следующими уравнениями.

    AB + C AC + B

    Утюг
    (III) Оксид и алюминий

    Реакция
    2

    Реакция термитов: В реакции термитов, Al
    восстанавливает Fe 2 O 3 до Fe в чрезвычайно экзотермической реакции, в которой Al окисляется до
    Аl 2 O 3 . В результате реакции выделяется достаточно тепла, чтобы расплавить железо.Из-за
    высокая температура, выделяемая в реакции термитов, используется в промышленности для
    сваривать утюг.

    Медь
    (II) Оксид и углерод

    Восстановление CuO: При наличии сажи
    и черный оксид меди нагревают вместе Cu 2+
    ионы восстанавливаются до металлической меди и выделяется газ. Когда газ собирается в Ca (OH) 2 , образуется белый осадок CaCO 3 .Реакция, которая
    происходит восстановление ионов Cu 2+ углеродом, который окисляется
    в CO 2 .

    Серебро
    Нитраты и медь

    Формирование кристаллов серебра:
    Когда
    медная проволока помещается в раствор AgNO 3 , Cu восстанавливает Ag + до металлического Ag. В то же время,
    Cu окисляется до Cu 2+ .По мере протекания реакции кристаллы Ag, как можно видеть,
    образуются на медной проволоке, и раствор становится синим в результате
    образование ионов Cu 2+ .

    Олово
    (II) Хлорид и цинк

    Формирование кристаллов олова:
    Окисление-восстановление
    химия Sn и Zn. Когда подкисленный Sn (II) Cl 2 добавляется в стакан, содержащий
    части Zn, часть Sn 2+ реагирует с H + в растворе с образованием газа H 2 .Немедленные изменения также могут
    наблюдаться на поверхности Zn, поскольку он быстро покрывается Sn
    кристаллы. После того, как реакция какое-то время прогрессирует, иглы Sn можно
    наблюдается на поверхности Zn.

    Двойная замена
    Реакция

    в
    реакция двойного замещения, ионы двух соединений меняются местами в
    водный раствор

    с образованием двух новых соединений.Реакция двойного замещения может быть представлена ​​следующим
    уравнение.

    AB + CD AC + BD

    Кальций
    карбонат и сернистая кислота

    Эта мраморная статуя была разрушена кислотным дождем. Мрамор — это
    материал, имеющий CaCO 3 в качестве основного компонента. Кислоты реагируют
    с мрамором и растворить его.В
    кислота поступает из диоксида серы в атмосфере, соединяясь с водой с образованием
    сернистая кислота.

    Свинец
    (II) Нитрат и йодид калия

    Водный раствор йодида калия добавляют к водной
    раствор нитрата свинца (II) иодида свинца (II). Образование осадка происходит при
    катионы одного реагента соединяются с анионами другого реагента с образованием
    образуют нерастворимое или малонерастворимое соединение.

    Разложение
    Реакция

    В реакции разложения отдельное соединение подвергается
    реакция, которая дает два или более простых

    вещества. Разложение
    реакция
    может быть представлена ​​следующим уравнением.

    AB A + B

    Вода
    в водород и кислород

    Электролиз воды: Когда
    постоянный ток проходит через воду, она разлагается с образованием кислорода и
    водород.Объем газообразного водорода, образующегося на отрицательном электроде, составляет
    вдвое больше объема газообразного кислорода, образовавшегося на положительном электроде. Этот
    указывает на то, что вода содержит в два раза больше атомов водорода, чем атомов кислорода,
    что является иллюстрацией закона постоянного состава.

    Азот
    Трииодид

    Разложение
    Трииодид азота:
    Трииодид азота
    крайне неустойчиво в сухом состоянии.Прикосновение к нему пером заставляет его
    разлагаются взрывоопасно. Взрыв происходит, когда химическая энергия выделяется
    разложение трииодида азота до N 2 и I 2 .
    После взрыва можно наблюдать фиолетовые пары йода.

    Горение
    Реакция

    в
    реакция горения, вещество соединяется с кислородом, выделяя большое количество
    энергии в виде

    света и тепла.Для органических соединений, таких как углеводороды, продукты
    реакции горения — углекислый газ и вода.

    CH 4 + 2
    О 2 CO 2 + 2
    H 2 O

    Водород
    и кислород

    Реакция
    II

    при горении водорода в качестве продукта реакции образуется водяной пар.Три воздушных шара с водородом и один шар
    смешанные с водородом и кислородом образуют взрывоопасную смесь

    Различный
    Вещества с кислородом

    Реакция
    с кислородом. Сжигаются магний, стальная вата, белый фосфор и сера.
    в кислороде. Результирующие реакции представляют собой комбинированные реакции, в которых два
    вещества вступают в реакцию с образованием одного продукта.Продукты, образующиеся в этих реакциях
    являются MgO, Fe 2 O 3 , P 4 O 10 и SO 2 .
    Все эти реакции горения очень экзотермичны.

    фосфор
    и кислород

    горение желтого фосфора происходит в кислородной атмосфере. В
    Основной продукт этой реакции — пятиокись фосфора.

    Химическое изменение: признаки и доказательства — видео и стенограмма урока

    Знаки и доказательства

    Существует множество знаков, которые могут указывать на то, что в здании произошло химическое изменение. Давайте посмотрим на следующие пять признаков:

    1. Запах
    2. Изменение энергии
    3. Пузырьки газа
    4. Образование осадка
    5. Изменение цвета
    Запах

    Вы когда-нибудь были свидетелями ужасного вида и запаха испорченной еды? Перед тем, как испортиться, должно произойти химическое изменение.Свидетельством химического изменения нашей пищи является неприятный запах. Однако не все запахи плохие; восхитительный запах выпеченного хлеба также связан с химическими изменениями.

    Изменение энергии (температура и свет)

    Помните, что химические изменения говорят вам о химической реакции. Во время химических реакций связи, удерживающие атомы вместе, постоянно разрываются и образуются, требуя или высвобождая энергию. Эта энергия напрямую влияет на температуру. Например, если мы возьмем нашу колбу и проведем реакцию, при которой разорвутся связи, мы увидим, что для разрыва этих связей требуется много энергии.Поглощая энергию, не пугайтесь, если во время реакции колба станет холодной.

    Когда энергия высвобождается, она иногда может быть в форме света, например, в свечении, испускаемом после того, как вы сломаете светящуюся палочку. Когда вы его сгибаете, вы ломаете маленькую трубку внутри, которая выпускает жидкость во внешнюю трубку. Смесь химических веществ вместе вызывает химическую реакцию, в результате которой в качестве побочного продукта выделяется свет.

    Пузырьки газа

    Когда в результате химической реакции образуется газообразный продукт, это указывает на то, что происходят химические изменения.Визуально этот газообразный продукт — это просто наличие пузырьков. Эта реакция может происходить между двумя жидкими растворами или даже твердым веществом, добавленным к жидкому раствору. Отличным примером может служить смесь твердой пищевой соды с уксусом и жидкостью. Когда вы смешиваете два вещества вместе, происходит химическое изменение, о чем можно судить по появлению множества пузырьков.

    Образование осадка

    Осадок — причудливый термин для обозначения твердого вещества.Если вы когда-нибудь смешиваете два раствора и увидите в контейнере твердое вещество, это будет осадок. Это свидетельствует о том, что происходят химические изменения. Когда вы смешиваете йодид калия с нитратом свинца (II), вы получаете красивый желтый осадок, называемый йодидом свинца (II).

    Изменение цвета

    Химические соединения имеют определенный цвет. Если соединение меняет цвет, это признак того, что произошло химическое изменение или что образовалось новое вещество. Представьте, что у вас есть блестящая копейка.Со временем вы видите, что этот пенни начинает ржаветь. По мере того, как он ржавеет, он меняет цвет от блестящего золотого до красно-коричневого на грязно-зеленый. Это изменение цвета позволяет узнать, что происходит химическое изменение или реакция.

    Хотя мы обсуждали эти признаки, это ни в коем случае не единственный способ узнать, что происходит химическое изменение. Другой пример: если облигации меняют форму, но очевидного проявления этого нет. Мы можем видеть это в наших вареных яйцах. При нагревании химические связи в яйце разрываются и образуют новые связи, в результате чего внутренняя часть яйца изменяется, но снаружи оно выглядит точно так же.

    Будь то химический эксперимент, производящий много газа, или вкусные яйца, сваренные вкрутую, в следующий раз, когда вы что-то заметите, спросите себя: «Это было просто химическое изменение?» Вы можете быть удивлены тем, как часто в нашей повседневной жизни происходят химические изменения.

    Краткое содержание урока

    Химическое изменение основано на способности вещества изменять свою идентичность и образовывать совершенно новое вещество. Это необратимое изменение. Химические реакции также известны как химические изменения.Есть много разных способов обнаружить химическое изменение. Пять различных знаков включают запах, изменение температуры, образование осадка, образование пузырьков газа и изменение цвета.

    7.2: Свидетельства химической реакции

    Цели обучения

    • Укажите признаки химических реакций.

    При химическом изменении образуются новые вещества. Для этого химические связи веществ разрываются, а атомы, составляющие их, разделяются и перестраиваются в новые вещества с новыми химическими связями.Когда происходит этот процесс, мы называем его химической реакцией. Химическая реакция — это процесс, в котором одно или несколько веществ превращаются в одно или несколько новых веществ.

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): (a) Медь и азотная кислота претерпевают химические изменения с образованием нитрата меди и коричневого газообразного диоксида азота. (b) Во время горения спички целлюлоза в спичке и кислород из воздуха подвергаются химическому изменению с образованием диоксида углерода и водяного пара. (c) Приготовление красного мяса вызывает ряд химических изменений, включая окисление железа в миоглобине, что приводит к знакомому изменению цвета с красного на коричневый.(г) Банан становится коричневым — это химическое изменение, связанное с образованием новых, более темных (и менее вкусных) веществ. (Фото b: модификация работы Джеффа Тернера; кредит c: модификация работы Глории Кабада-Леман; кредит d: модификация работы Роберто Верцо.)

    Чтобы идентифицировать химическую реакцию, мы ищем химическое изменение . Химическое изменение всегда приводит к образованию одного или нескольких типов материи, которые отличаются от вещества, существовавшего до изменения. Образование ржавчины — это химическое изменение, потому что ржавчина — это другой тип вещества, чем железо, кислород и вода, присутствовавшие до образования ржавчины.Взрыв нитроглицерина — это химическое изменение, потому что образующиеся газы представляют собой вещества, очень отличающиеся от исходного вещества. К другим примерам химических изменений относятся: реакции, которые проводятся в лаборатории (например, реакция меди с азотной кислотой), все формы горения (горения) и приготовление, переваривание или гниение пищи (Рисунок \ (\ PageIndex {1}) \)).

    Видео \ (\ PageIndex {1} \): Свидетельства химической реакции

    Пример \ (\ PageIndex {1} \): свидетельство химической реакции

    Что из перечисленного является химической реакцией?

    1. Ртуть для замораживания жидкая.
    2. Добавляем желтый к синему, чтобы получился зеленый.
    3. Разрезание листа бумаги на две части.
    4. Бросить нарезанный апельсин в чан с дидроксидом натрия.
    5. Наполнение воздушного шара естественным воздухом.

    Решение

    A, B, C и E включают только физические изменения. В нарезанном апельсине есть кислота (лимонная кислота), которая может реагировать с гидроксидом натрия, поэтому ответ — D.

    Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

    Что из перечисленного является химической реакцией?

    1. Покраска стены в синий цвет.
    2. Велосипед ржавый.
    3. Таяние мороженого.
    4. Царапает ключом стол.
    5. Делаем замок из песка.
    Ответ

    В

    Пример \ (\ PageIndex {2} \): свидетельство химической реакции

    Что из следующего не является химической реакцией?

    1. Разбивание стекла бейсбольным мячом.
    2. Коррозийный металл.
    3. Взрыв салюта.
    4. Зажигание спички.
    5. Выпечка торта.

    Решение

    Разбив стекло бейсбольным мячом, стекло разбивается на множество осколков, но химического изменения не происходит, поэтому ответ — A.

    Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

    Что из перечисленного НЕ является химической реакцией?

    1. Жарка яйца.
    2. Нарезка моркови.
    3. Macbook выпадает из окна.
    4. Создание АТФ в организме человека.
    5. Капли газированной таблетки в стакан с водой.
    Ответ

    B и C

    Сводка

    Химические реакции можно идентифицировать по широкому спектру различных наблюдаемых факторов, включая изменение цвета, изменение энергии (изменение температуры или свет), образование газа, образование осадка и изменение свойств.

    Материалы и авторство

    Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

    Как мы узнаем, что произошла химическая реакция? | Химические реакции

    Обзор главы

    1 неделя

    Эта глава основывается на кратком введении в химические реакции, которое было рассмотрено в главе 1 (Атомы) Gr.8 Материя и материалы, особенно параграф Чистые вещества. Важное послание этой главы состоит в том, что атомы перестраиваются во время химической реакции. Атомы не меняются, но то, как они расположены по отношению друг к другу, меняется. Это означает, что молекулы меняются, даже если количество атомов каждого типа, присутствующих в начале реакции, остается неизменным на всем протяжении. Чтобы помочь учащимся установить эту важную концептуальную связь, в этой главе используются диаграммы частиц для представления некоторых реакций.Учащимся также будет предоставлена ​​возможность самостоятельно нарисовать такие диаграммы в упражнениях и ответить на вопросы этой главы.

    Упражнение «Можем ли мы использовать химическую реакцию, чтобы заглянуть внутрь яйца?» Занимает несколько дней. Предлагается начать с него на первом уроке этой главы. Это поможет показать учащимся, что химические изменения обычно наблюдаются в макроскопическом масштабе и что макроскопические наблюдения свидетельствуют об активности на уровне частиц.

    Также неплохо подготовить известковую воду, необходимую для исследования «Можно ли использовать чистую известковую воду для обнаружения углекислого газа?», Прежде чем начинать эту главу. Чтобы сделать чистую известковую воду, следуйте инструкциям ниже:

    Инструкция по приготовлению чистой известковой воды

    • Поместите несколько столовых ложек гидроксида кальция Ca (OH) 2 в прозрачную бутыль с реагентом на 500 мл и залейте водой.Встряхните или размешайте, чтобы получилась мутная суспензия.

    • Оставьте суспензию на несколько дней. Прозрачная жидкость над твердым Ca (OH) 2 представляет собой насыщенный раствор Ca (OH) 2 , также известный как чистая известковая вода.

    • Осторожно декантируйте столько, сколько вам нужно, не взбалтывая твердый осадок Ca (OH) 2 на дне.

    • Чтобы приготовить еще, просто добавьте еще воды, встряхните и дайте снова отстояться.Когда осадок полностью растворится, просто добавьте еще твердого Ca (OH) 2 .

    3.1 Как мы узнаем, что произошла химическая реакция? (1,5 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Деятельность: Разница между физическими и химическими изменениями

    Доступ и вызов информации, сортировка и классификация,

    Предлагается

    Задание: Можно ли с помощью химической реакции заглянуть внутрь яйца?

    Наблюдение, запись информации, рисование и маркировка, интерпретация

    CAPS рекомендуется

    3.2 Реагенты и продукты (1,5 часа)

    Задачи

    Навыки

    Рекомендация

    Упражнение: Анализ эксперимента с яичной скорлупой

    Интерпретация, объяснение химической реакции

    CAPS Рекомендуется

    Деятельность: Изучение реакции ферментации

    Доступ и вызов информации, интерпретация

    Дополнительно

    Действие: Некоторые химические реакции из жизни и жизни

    Подкрепление, отзыв информации

    CAPS рекомендуется

    Деятельность: Карьера в химии

    Доступ к информации и ее вызов, исследование, чтение и письмо, общение

    Дополнительно

    В предыдущей главе мы рассмотрели модель частиц материи и, в частности, изменения состояния.Вы помните, как нагревали и охлаждали воск для свечей, чтобы наблюдать, как он тает, а затем затвердевает. Воск сначала превратился из твердого вещества в жидкость, а затем снова в твердое состояние. Это физических изменений, . Химические свойства вещества не меняются.

    Теперь мы посмотрим, что происходит, когда мы получаем химических изменений веществ. Они происходят в ходе химических реакций.

    Как мы узнаем, что произошла химическая реакция?

    • химическая реакция
    • Реакционная колба

    • или реакционная емкость

    Во время химической реакции одно или несколько веществ превращаются в новые.Вы знаете какие-нибудь химические реакции? Вы можете привести один или два примера?


    Учащиеся могут помнить, что ржавление железа — это химическая реакция, или они могут привести в качестве примеров некоторые реакции из главы 1. Учащиеся также могут ссылаться на «изменение состояния» как на реакцию. Однако это НЕ химическая реакция или изменение. Объясните учащимся, что это только физическое изменение, а не химическое изменение.

    Как мы узнаем, что происходит химическая реакция? Какие признаки?



    Предложите учащимся обсудить это в небольших группах в течение нескольких минут.Составьте на доске список всех их предложений, который может включать:

    • Смесь может измениться и выглядеть иначе. (Каким образом? Может произойти изменение цвета и образование пузырьков или «кристаллов».)
    • Возможен взрыв.
    • Смесь может изменять температуру, нагреваясь или остывая. Это НЕ следует путать с физическими изменениями во время нагревания и охлаждения, например, когда вещество плавится или затвердевает.

    Мы можем определить, произошла ли химическая реакция, когда произойдет одно или несколько из следующих событий:

    В большинстве практических руководств по вводной химии перечисляются только три визуальных подсказки, указанные выше, как признаки того, что реакция имела место. Тем не менее, приведенные ниже невизуальные знаки также заслуживают внимания.

    Все вышеперечисленные знаки являются визуальными или фиксируются визуально.Значит, мы их видим. Другие наши органы чувств также могут помочь нам определить, произошла ли химическая реакция:

    • Иногда можно почувствовать запах химических изменений, например, когда образуется новый материал с сильным запахом.
    • Могут ощущаться и другие химические изменения, например, когда в результате реакции выделяется тепло.
    • Слышны некоторые химические изменения, например когда происходит взрыв.

    Видео о физических и химических изменениях.

    Это короткое задание, чтобы убедиться, что учащиеся понимают разницу между химическими и физическими изменениями, и использует примеры из повседневной жизни.

    ИНСТРУКЦИЯ:

    Ниже представлена ​​таблица, в которой перечислены некоторые химические и физические изменения.

    Вам нужно решить, является ли изменение физическим или химическим, и записать ответ в последний столбец.

    Изменить

    Это физическое или химическое изменение?

    Нарезка картофеля кубиками

    Кипяток в кастрюле на плите

    Яичница на сковороде

    Белки для взбивания

    Растворение сахара в воде

    Горящий газ в газовой плите

    Ваше мороженое тает на солнце

    Молоко скисает

    Ворота железные наружные ржавчины

    Вот ответы.Учащимся нужно только указать физический или химический состав — некоторые объяснения были предоставлены в качестве основы для учителя и, если вы хотите, объяснить изменения своим учащимся.

    Изменить

    Это физическое или химическое изменение?

    Нарезка картофеля кубиками

    Физический

    Кипяток в кастрюле на плите

    Физический

    Яичница на сковороде

    Химический (яичные белки подвергаются химическому изменению и сшиваются, образуя сеть)

    Белки для взбивания

    Физический (воздух нагнетается в жидкость, но новое вещество не образуется)

    Растворение сахара в воде

    Физический (зерна сахара диспергированы в воде, но отдельные молекулы сахара не изменены)

    Горящий газ в газовой плите

    Химические вещества (водяной пар и углекислый газ)

    Ваше мороженое тает на солнце

    Физический

    Молоко скисает

    Химическая (производится молочная кислота)

    Ворота железные наружные ржавчины

    Химический (формы оксида железа — более подробно об этом пойдет речь в Гр.9)

    Теперь мы применим наш контрольный список на практике, посмотрев на реакцию, достаточно безопасную, чтобы попробовать дома. Вы когда-нибудь задумывались, как будет выглядеть сырое яйцо без скорлупы? Мы собираемся использовать химическую реакцию, чтобы удалить скорлупу с яйца, не разбивая его!

    Как сделать так, чтобы яйцо выглядело так? http: // www.flickr.com/photos/gemsling/2687069763/

    Начните это действие как можно скорее, потому что для полного растворения яичной скорлупы требуется несколько дней. Возможно, стоит провести реакцию в двух экземплярах на случай, если с экспериментом что-то пойдет не так. Яйцо без скорлупы очень нежное и может разбиться, и тогда было бы неплохо иметь «запасное» яйцо.

    Видео об эксперименте с голым яйцом

    МАТЕРИАЛЫ:

    • яиц
    • стакан
    • белый уксус

    ИНСТРУКЦИЯ:

    Осторожно поместите яйцо в стакан.Будьте осторожны, чтобы не треснуть скорлупу.

    Залейте яйцо уксусом. Подождите несколько минут. Вы видите что-нибудь, что происходит на поверхности яичной скорлупы?

    1. Напишите свои наблюдения ниже.

    2. О чем свидетельствует это наблюдение?

    1. Яичная скорлупа постепенно покрывается пузырями.
    2. Пузырьки — знак химической реакции.

    Оставьте яйцо в уксусе на 4-5 дней. После этого вы должны завершить оставшуюся часть упражнения.

    Примечание: Может потребоваться долить уксус, если реакция начинает замедляться.Не забудьте вернуться к занятиям в конце недели, когда яичная скорлупа полностью растворится.

    Через 4–5 дней посмотрите на яйцо в уксусе и запишите свои наблюдения.



    На уксусе плывет пенистый коричневый слой.

    Осторожно выньте яйцо из уксуса большой ложкой.Коснитесь поверхности яйца. Напишите свои наблюдения ниже. Что случилось с оболочкой?



    Яйцо на ощупь мягкое и шаткое. Оболочка исчезла, потому что растворилась. На его месте порошковое покрытие.

    Сотрите с яйца порошкообразный налет и поместите его в чистую воду.Как это выглядит сейчас?



    Яйцо потеряло скорлупу, и мы видим внутри яичный белок и желток.

    Нарисуйте и обозначьте изображения того, как выглядело содержимое стакана до и после реакции.

    Учащиеся должны нарисовать изображения эксперимента в начале и в конце.На первом фото должно быть целое яйцо в стакане, залитое прозрачным жидким уксусом. На втором изображении должно быть показано прозрачное яйцо с четко обозначенными белками и желтком, погруженное в прозрачный жидкий уксус с плавающим сверху коричневым слоем.

    ВОПРОСЫ:

    Какие признаки вы видели, говорящие о том, что произошла химическая реакция?




    Яйцо выглядит иначе.Мы также видели пузыри на яичной скорлупе, а затем на уксусе плавал пенистый, липкий слой.

    Напишите короткий абзац, чтобы объяснить, что случилось с яичной скорлупой.




    Абзац учащегося должен содержать как минимум следующие идеи:

    • Яичная скорлупа прореагировала с уксусом и была «съедена».
    • Яичная скорлупа растворяется в уксусе.
    • Материал яичной скорлупы претерпел химические изменения. Их заменили на другие материалы.

    Кости, зубы и жемчуг растворятся в уксусе, как и яичная скорлупа, хотя это может занять гораздо больше времени.

    Как можно превратить одно соединение в другое? Что происходит с частицами, когда соединения вступают в реакцию? В следующем разделе мы ответим на эти вопросы.

    Реактивы и продукты

    • реагент
    • товар
    • химическое уравнение
    • коэффициенты
    • ферментация

    В главе 1 мы узнали, что соединения образуются в результате химических реакций.Вы можете вспомнить, что такое соединение? Напишите здесь определение.



    Соединение — это материал, состоящий из атомов двух или более элементов, которые химически связаны друг с другом в фиксированном соотношении. Поощряйте своих учеников записывать это на полях своей рабочей тетради.

    Запишите формулы трех различных соединений.


    Ответ, зависимый от учащегося.H 2 O, CO 2 , NaCl и т. Д.

    При активности яичной скорлупы карбонат кальция в яичной скорлупе вступил в реакцию с уксусной кислотой и образовал ацетат кальция, диоксид углерода и воду.

    Мы можем записать это химическое уравнение следующим образом:

    яичная скорлупа + уксус → ацетат кальция + углекислый газ + вода

    ВОПРОСЫ:

    Есть два исходных вещества до , происходит эта химическая реакция.Кто они такие?


    Яичная скорлупа (карбонат кальция) и уксус (уксусная кислота).

    После реакции присутствуют три вещества. Что это?


    Это ацетат кальция, диоксид углерода и вода.

    Каковы химические формулы соединений воды и углекислого газа?


    Вода — это H 2 O, а диоксид углерода — CO 2 .

    Мы называем вещества, которые присутствуют до того, как произошла химическая реакция, реагентами .Каковы реагенты эксперимента с яичной скорлупой?


    Яичная скорлупа (карбонат кальция) и уксус (уксусная кислота).

    Как вы думаете, что произошло с реагентами во время химических реакций?


    Используйте это, чтобы оценить понимание учащимся на данный момент.Они должны упомянуть, что реагенты используются для производства продуктов.

    Мы называем вещества, которые образуются в ходе химической реакции, продуктами . Каковы результаты эксперимента с яичной скорлупой?


    Это ацетат кальция, диоксид углерода и вода.

    Во время химической реакции реагенты используются для производства продуктов. Атомы в реагентах были перегруппированы в новые соединения (продукты).

    Химическая реакция — это перегруппировка атомов

    Попросите ваших учеников проделать эти реакции сами на своих партах перед ними, используя бусинки / горох / чечевицу / шарики, и перегруппируйте атомы, чтобы получить продукты.

    Чтобы преобразовать соединение в другое соединение, нам нужно изменить способ расположения атомов в соединении. Именно это и есть химическая реакция: перегруппировка атомов с целью превращения одного или нескольких соединений в новые соединения.

    Каждый раз, когда атомы отделяются друг от друга и рекомбинируют в различные комбинации атомов, мы говорим, что произошла химическая реакция.

    Мы собираемся использовать цветные кружки для обозначения атомов в соединениях, которые происходят в химических реакциях.Если у вас остались прежние бусинки или пластилин, вы также можете сами провести эти реакции на своем столе. Взгляните на следующую диаграмму.

    У нас есть углерод и кислород слева от стрелки, которые вступают в реакцию с образованием углекислого газа справа от стрелки.

    Слева от стрелки у нас есть ситуация «до». Эта сторона представляет вещества, которые у нас есть до реакции. Их называют реагентами .

    Справа от стрелки — ситуация «после». Эта сторона представляет собой вещества, которые у нас есть после того, как реакция произошла. Их называют товаров.

    РЕАКТИВЫ (до реакции) → ПРОДУКТЫ (после реакции)

    Вы видите, как перегруппировались атомы? Это означает, что произошла химическая реакция. Обозначьте диаграмму «реагентами» и «продуктом».

    Реакция между углеродом и кислородом происходит, когда мы сжигаем уголь. Уголь — это углерод, и когда он горит в кислороде, образуется углекислый газ.

    Горящий уголь. http://www.flickr.com/photos/cote/66570391/

    На схеме ниже представлена ​​другая химическая реакция. Кислород (красные молекулы) реагирует с водородом (белая молекула) с образованием воды.

    Какие реагенты в этой реакции?


    Какой продукт в этой реакции?


    Как вы думаете, почему водород и кислород представлены как два соединенных атома?


    Это ссылка на то, что учащиеся рассмотрели в главе 1 о двухатомных молекулах.Эти элементы существуют в виде двухатомных молекул, поэтому в них два атома соединены вместе.

    Вы помните, когда мы говорили о химических связях между атомами в молекуле в главе 1? Химическая связь — это сила, удерживающая атомы вместе. Следовательно, во время химической реакции связи между атомами должны разорваться, чтобы атомы могли перегруппироваться с образованием продуктов. Между атомами продукта образуются новые связи.

    Далее мы рассмотрим химическую реакцию, которая использовалась человечеством на протяжении веков.

    Ферментация — это химическая реакция

    Вы когда-нибудь забывали немного молока или сока в бутылке, чтобы обнаружить, что через несколько дней они «исчезли»? Если вы случайно его попробовали, он мог быть кислым, а в случае сока — немного шипучим. Ваши чувства могли предупредить вас, чтобы вы больше не пили его. Вы помните, как учились на гр. 7 что наше чувство вкуса защищает нас от испорченной пищи?

    Кислый вкус молока или сока вызван продуктами брожения .Какие соединения имеют кислый вкус?


    Ферментация не только производит нежелательные продукты. Йогурт, пахта и сыр — это кисломолочные продукты. В этих примерах в процессе ферментации образуются кислоты, которые придают этим продуктам кислый вкус.

    Различные молочные продукты, приготовленные методом ферментации.

    Ферментация — это также процесс, с помощью которого для производства алкоголя можно использовать различные фрукты, овощи и злаки.Во многих культурах приготовление алкогольных напитков является частью их местных знаний.

    Два ведра имбирного пива для брожения. http://www.flickr.com/photos/nikonvscanon/4231775258/

    Как работает ферментация

    Видео о том, как работает ферментация (5:39), короткое и веселое. Первые две минуты дают краткое описание. В оставшейся части видео ведущий демонстрирует, как самому приготовить имбирное пиво.

    Базовую реакцию в процессе ферментации можно резюмировать следующим образом:

    глюкоза → спирт + углекислый газ

    Какие реагенты и продукты в этой реакции?



    Глюкоза — реагент, спирт и диоксид углерода — продукты.

    Мы можем изобразить молекулы, чтобы показать, как атомы перестраиваются во время реакции:

    На приведенной выше диаграмме серые атомы представляют собой углерод (C), красные атомы — кислород (O), а маленькие белые — водород (H). Запишите названия соединений, участвующих в этой реакции.

    Учащиеся должны написать слева глюкоза, а справа — алкоголь, а затем углекислый газ.

    Сама по себе глюкоза не превращается в спирт и углекислый газ! Микроорганизмы, такие как дрожжи и бактерии, активно сбраживают глюкозу.

    Дрожжи производят специальные химические вещества, называемые ферментами, которые могут разрушать связи в сахарах, таких как глюкоза, с образованием более мелких молекул, таких как спирт и углекислый газ.

    Учащиеся впервые столкнулись бы с бактериями в Gr.7 Life and Living при изучении биоразнообразия и классификации организмов. Более подробно они рассмотрят микроорганизмы в гр. 9 Жизнь и жизнь.

    В Южной Африке популярным напитком является имбирное или ананасовое пиво! Шипучие пузырьки в имбирном или ананасовом пиве — это пузырьки углекислого газа, вырабатываемые дрожжами во время брожения. Сделаем имбирное пиво!

    Это дополнительное мероприятие, которое можно выполнять, если у вас есть время в классе.Это также может быть сделано как проект . В следующем семестре мы снова рассмотрим ферментацию в «Материи и материалах». В процессе ферментации глюкоза не полностью расщепляется, поэтому она выделяет меньше энергии (в форме АТФ), чем при дыхании. Ферментация также является анаэробной, что означает, что она не требует кислорода, тогда как дыхание требует кислорода. Спирт образуется при брожении. Однако имбирное пиво является безалкогольным . Хотя его называют пивом, оно не является алкогольным, потому что не ферментируется достаточно долго.

    ИНСТРУКЦИЯ:

    1. Вам нужно узнать, как приготовить традиционное южноафриканское имбирное пиво.
    2. Определите, какие ингредиенты вам понадобятся.
    3. Как только вы это сделаете, вы можете всем классом выбрать лучший рецепт, который вы будете использовать. Затем вы можете варить имбирное пиво в классе с учителем.
    4. Ответьте на следующие вопросы.

    Здесь представлен рецепт имбирного пива. Учащийся также должен изучить свой собственный рецепт в группах и написать лучший рецепт, который у них есть. Затем вы можете либо выбрать один из их рецептов, либо использовать этот, либо вы можете протестировать разные рецепты, чтобы увидеть, какой из них работает лучше всего.

    Пошаговое руководство по приготовлению имбирного пива. http://whatsforsupper-juno.blogspot.com/2007/06/old-fashioned-home-made-ginger-beer.html

    МАТЕРИАЛЫ:

    • 6-8 лимонов среднего размера
      • тертая цедра 2 лимонов
      • 250 мл (1 стакан) свежевыжатого лимонного сока (примерно из 6 лимонов)
    • 2 кусочка свежего имбиря размером с большой палец
    • 2 чайные ложки сухого порошка имбиря
    • 6 изюмов ​​
    • 750 мл (3 стакана) белого сахара
    • 5 литров воды
    • 1 пакетик по 10 г быстрорастворимых (сухих) дрожжей
    • терка
    • соковыжималка для лимона
    • контейнер или ведро
    • деревянная ложка
    • бутыль
    • несколько бутылок меньшего размера с крышками
    • воздушные шары
    • резинки

    ИНСТРУКЦИЯ:

    1. Натереть цедру 2 лимонов на терке в большую емкость или ведро.
    2. Натереть свежий имбирь крупными зубцами терки.
    3. Выжмите сок примерно из 6 лимонов. Вам понадобится 250 мл. Добавьте в смесь сок.
    4. Добавьте сушеный имбирь, изюм и сахар.
    5. Добавьте 1 литр горячей воды (не кипящей) и перемешивайте около 3 минут, пока сахар полностью не растворится.
    6. Добавьте еще 4 литра теплой воды.Убедитесь, что вода достаточно прохладная, чтобы вам было удобно держать в ней палец (иначе дрожжи погибнут!).
    7. Посыпьте пакетик сухих дрожжей водой и оставьте на несколько минут.
    8. Перемешайте все деревянной ложкой.
    9. Налейте жидкость в большую бутылку и наденьте баллон на горлышко бутылки. Прикрепите баллон к шее толстой резинкой.
    10. Поставьте флакон в теплое место, но не под прямыми солнечными лучами.
    11. Дать постоять примерно 4 — 5 часов.
    12. Когда изюм всплывет вверх, имбирное пиво готово к употреблению.
    13. Процедите жидкость через сито. Убедитесь, что вы работаете над раковиной или подобным местом.
    14. Разлейте имбирное пиво в чистые прозрачные стеклянные бутылки и добавьте изюм в каждую бутылку. Убедитесь, что вы не наполняете бутылки полностью, а оставляете не менее 7-10 см между жидкостью и горлышком бутылки.
    15. Прикрепите баллон к горлышкам половины бутылок и закрепите их резиновыми лентами.
    16. Наверните крышки на другую половину бутылок.
    17. Храните бутылки вдали от источников тепла и солнечного света. (Необязательно находиться в теплом месте.)
    18. Оставьте на ночь минимум на 8 часов.
    19. Аккуратно откручиваем колпачки. Газ внутри захочет уйти, поэтому делайте это медленно и осторожно.

    ВОПРОСЫ:

    Какие реагенты вступают в реакцию при приготовлении имбирного пива?


    Химическая реакция происходит между сахаром и ферментирующими фруктами и дрожжами. Итак, реагентами являются сахар и фрукты (имбирь и изюм).

    Каков продукт реакции, происходящей в имбирном пиве?


    Продукт — двуокись углерода (и очень небольшое количество спирта).

    Почему в имбирном пиве появляются пузырьки?


    Это углекислый газ, задержанный в жидкости.

    Как вы думаете, откуда взялся газ?


    Это результат химической реакции между дрожжами, сахаром и ферментирующими фруктами.

    Другой пример того, как происходит химическая реакция, — это когда мы сжигаем дрова в огне дома или для приготовления пищи.Дерево горит и выделяет углекислый газ и водяной пар. Какие продукты и реагенты в этих реакциях?



    Реагентами являются древесина и кислород, а продуктами — углекислый газ и вода.

    Химические реакции могут помочь нам обнаружить определенные вещества

    Некоторые химические реакции могут дать уникальные и даже впечатляющие результаты! Вы когда-нибудь видели эксперимент с вулканом? Этот эксперимент показан по ссылке на видео в окне посещения.

    Видео, показывающее вулкан из дихромата аммония

    Когда дихромат аммония горит в кислороде, в результате реакции образуются ярко-оранжевые искры. В результате реакции образуются газообразный азот (N 2 ), вода и темно-зеленое соединение, называемое оксидом хрома, в качестве продуктов. Эта реакция уникальна. Только дихромат аммония вступает в реакцию с кислородом, образуя именно эти продукты с этими особыми визуальными эффектами.

    Дихромат аммония до его сжигания в кислороде. Оксид хрома является продуктом.

    Когда два вещества реагируют уникальным и характерным образом при смешивании, одно из них может быть использовано для обнаружения другого.

    Это упражнение укрепляет некоторые концепции дыхания и фотосинтеза, полученные в начале года в «Жизнь и жизнь».CAPS предлагает повторить эксперимент, надувая пузыри через известковую воду. Мы сделали это в главе 1 в этом году в качестве упражнения, но вы можете кратко повторить его здесь, чтобы снова показать результаты, если учащиеся плохо его помнят.

    Вы помните, что в главе 1 книги «Жизнь и жизнь» мы использовали чистую известковую воду для обнаружения углекислого газа в дыхании? Какого цвета стала прозрачная известковая вода, когда мы пустили через нее пузыри?


    Получился молочно-белого цвета.

    Известковая вода — это раствор гидроксида кальция в воде. Между известковой водой и углекислым газом происходит реакция с образованием белого вещества в воде, называемого карбонатом кальция. Какие реагенты и продукты в этой реакции?



    Реагентами являются известковая вода (гидроксид кальция) и диоксид углерода, а продуктами — карбонат кальция и вода.

    Мы говорим, что использовали изменение цвета известковой воды, чтобы обнаружить углекислый газ в нашем дыхании. Двуокись углерода — это побочный продукт химической реакции, протекающей во время дыхания у всех организмов. Напишите словесное уравнение для дыхания.


    глюкоза + кислород → энергия + углекислый газ + вода

    В «Жизнь и жизнь» мы говорили об ингредиентах дыхания, поскольку еще не выучили термины «реагент» и «продукт».Какие реагенты и какие продукты выделяются при дыхании?



    Реагенты — глюкоза и кислород. Продуктами являются энергия, углекислый газ и вода.

    Каковы реагенты и продукты фотосинтеза?



    Реагенты — углекислый газ и вода, продукты — глюкоза и кислород.

    Мы также узнали, что химические реакции — это просто перегруппировки атомов в молекулах с образованием разных молекул. Этим зарабатывают на жизнь многие химики! Они находят способы перегруппировки атомов для создания новых соединений.

    Карьера по химии

    Этот раздел не предназначен для оценки, и вы можете его пропустить.Тем не менее, мы настоятельно рекомендуем вам дать вашим ученикам возможность открыть для себя применение того, что они изучают в классе, в окружающем их мире, даже если это будет домашнее задание. Для учащихся очень важно понимать, что то, чему они учатся в классе, выходит далеко за пределы вашего класса. Поощряйте их любопытство!

    Естественные науки — это открытия! Мы хотим показать вам, как то, что вы изучаете в классе, полезно в реальном мире.Этот предмет слишком велик для нас, чтобы изучать его все в школе. Вы можете выбрать множество профессий, основанных на науке. Интересуйтесь окружающим миром и исследуйте его, используя свои растущие научные знания!

    В следующем году вы выберете предметы, которые вы будете изучать до 12 класса. Выберете ли вы физические науки, науки о жизни и математику? Прежде чем решить, какие предметы выбрать, подумайте, что вы можете делать с каждым из них после школы.

    Давайте узнаем немного больше о возможностях областей, связанных с тем, что мы изучали в Matter and Materials.

    Мария Кюри (1867-1934) была известным химиком и физиком, получившим особую награду за свои исследования радиоактивности. Она была первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, единственной женщиной, выигравшей в двух областях, и единственным человеком, который еще не получил Нобелевскую премию в нескольких науках!

    Многие ученики могут задаться вопросом, в чем разница между химиком и инженером-химиком?

    A химик изучает состав и свойства вещества.Они используют полученные знания для разработки новых соединений, продуктов и процессов, улучшающих нашу повседневную жизнь. Химик требует обширных знаний в области химии и компетентности в лабораторных условиях. Химики часто исследуют химические реакции, чтобы получить новые материалы и соединения. Это могут быть новые лекарства, инновационные строительные материалы, новые виды топлива, не наносящие вреда окружающей среде, и многое другое. Исследование новых химических реакций сложно. Работа часто исследуется в группах с другими учеными и инженерами.

    A Инженер-химик обычно участвует в разработке способов производства новых соединений, разработанных химиками в больших масштабах, или в поиске способов снижения стоимости производства этих соединений. Инженеру-химику нужны общие знания в области химии, но также необходимо много знать о процессах и о том, что ими движет.

    Исследователь работает над открытием чего-то нового или нового способа работы, в то время как инженер оптимизирует известный процесс или выясняет, как лучше всего получить известное соединение.

    Пригласите химика / инженера: Вы знаете кого-нибудь, кто химик или инженер-химик? Возможно, вы живете недалеко от университета? Если вы это сделаете, вы можете пригласить химика или инженера в вашу школу и поговорить с классом о работе, которую делают химики. Кроме того, вы можете посетить химика или инженера на их рабочем месте и попросить их показать вам все вокруг. Вы можете попросить своих учеников заранее подготовить несколько вопросов: вы можете спросить их об их работе, их обучении и о том, какие качества, по их мнению, необходимы, если кто-то хочет стать химиком.Просто не забудьте сначала записаться на прием! Это мероприятие можно превратить в небольшой групповой проект. Учащимся может потребоваться написать краткий отчет о собранной информации. Это не для целей оценки.

    Существует множество применений и применений химии, и многие люди в разных профессиях тем или иным образом используют химию. Давай выясним.

    ИНСТРУКЦИЯ:

    1. Ниже приведен список различных профессий, в которых химию так или иначе используют.Просмотрите список, а затем выберите пять профессий, которые вам интересны.
    2. Поищите в Интернете информацию о каждой карьере.
    3. Опишите свою карьеру в одну строку.
    4. Если есть карьера, которая вас действительно интересует, нарисуйте рядом смайлик и обязательно прочитайте дополнительную информацию по теме и о том, куда химия может вас привести! Узнайте, какой уровень химии вам понадобится для этой конкретной карьеры.
    5. Есть много других профессий, помимо перечисленных здесь, в которых каким-то образом используется химия, поэтому, если вы знаете что-то еще, что не указано здесь и это вас интересует, следуйте своему любопытству и откройте для себя возможности!

    Некоторые профессии, связанные с химией:

    • Агрохимия
    • Биохимия
    • Биотехнологии
    • Химическое образование / преподавание
    • Химик-исследователь
    • Химия окружающей среды
    • Судебная медицина
    • Пищевая наука и технологии
    • Генетик
    • Геохимия
    • Материаловедение
    • Медицина и медицинская химия
    • Нефтяная и нефтяная промышленность
    • Органическая химия
    • Океанография
    • Патентный закон
    • Фармацевтические препараты
    • Освоение космоса
    • Зоология

    Описание интересующих Вас профессий:











    химических реакций | Химия | Visionlearning

    (Это обновленная версия модуля Химические реакции.Для предыдущей версии см. Эту страницу.)

    Химические реакции происходят абсолютно везде. Хотя мы иногда связываем химические реакции со стерильной средой пробирки и лаборатории, ничто не может быть дальше от истины. На самом деле колоссальное количество преобразований приводит к головокружительному, почти непостижимому множеству новых веществ и энергетических изменений, которые происходят в нашем мире каждую секунду каждого дня.

    В природе химические реакции можно гораздо хуже контролировать, чем в лаборатории, иногда гораздо сложнее, и они обычно происходят независимо от того, хотите вы этого или нет! Будь то пожар, бушующий в лесу (рис. 1), медленный процесс ржавления железа в присутствии кислорода и воды в течение многих лет или нежный способ созревания фруктов на дереве, процесс преобразования одного набор химических веществ (реагентов) к другому набору веществ (продуктов) известен как химическая реакция.

    Рис. 1 : Контролируемый пожар в Альберте, Канада, установлен, чтобы создать барьер для будущих лесных пожаров. image © Кэмерон Страндберг, Rocky Mountain House

    Хотя химические реакции происходили на Земле с незапамятных времен, первые химики начали понимать их только в 18 веке. Такие процессы, как ферментация, при которой сахар химически превращается в спирт, были известны на протяжении веков; однако химические основы реакции не были поняты.Что это были за трансформации и как ими управляли? На эти вопросы можно было ответить только тогда, когда произошел переход от алхимии к химии как количественной и экспериментальной науке.

    Исторический контекст

    Начиная с раннего средневековья европейские и персидские философы были очарованы тем, как одни вещества, казалось, «трансмутировались» (или трансформировались) в другие.Простые камни, например, содержащие серу, казалось, волшебным образом горят; и иначе не впечатляющие минералы были преобразованы, как руда киновари, превращаясь при нагревании в очаровательную серебристую жидкую металлическую ртуть. Алхимики основывали свой подход на идеях Аристотеля о том, что все в мире состоит из четырех основных веществ — воздуха, земли, огня и воды (рис. 2).

    Рисунок 2 : Аристотель считал, что все в мире состоит из четырех основных веществ — воздуха, земли, огня и воды.

    Таким образом, они предложили и потратили поколения на попытки доказать, что менее дорогие металлы, такие как медь и ртуть, можно превратить в золото. Несмотря на свой ошибочный подход, многие ранние алхимики проводили фундаментальные химические эксперименты, превращая одно вещество в другое, поэтому трудно указать на конкретную дату или событие как на рождение идеи упорядоченной, поддающейся количественной оценке химической реакции. Однако в истории есть несколько важных моментов, которые помогли разобраться в этом.

    Лавуазье: Закон сохранения массы

    Антуан Лавуазье был французским дворянином в 1700-х годах, который начал экспериментировать с различными химическими реакциями. В то время химию еще нельзя было назвать настоящей количественной наукой. Большинство теорий, которые существовали для объяснения того, как изменяются вещества, основывались на греческой философии, и было очень мало экспериментальных деталей, связанных с работой алхимика.

    Однако во второй половине 18-го века Лавуазье провел множество количественных экспериментов и заметил, что, хотя вещества меняют форму во время химической реакции, масса системы — или мера общего количества присутствующего «вещества» — меняется. не изменить. При этом Лавуазье отстаивал идею сохранения массы во время преобразований (рис. 3). Другими словами, в отличие от алхимиков до него, которые думали, что они создают материю из ничего, Лавуазье предположил, что вещества не создаются и не разрушаются, а скорее меняют форму в ходе реакций.Идеи Лавуазье были опубликованы в основополагающей работе Traité élémentaire de Chimie в 1789 году (Lavoisier, 1789), которая широко провозглашается рождением современной химии как количественной науки.

    Рис. 3 : Закон сохранения массы Лавуазье, который гласит, что вещества не создаются и не разрушаются, а меняют форму во время реакций. В этом примере реагенты (цинк и две молекулы хлористого водорода) превращаются в разные продукты (хлорид цинка и дигидроген), но масса не теряется и не создается.

    Пруст: Закон постоянной композиции

    Жозеф Пруст был французским актером, который пошел по стопам Лавуазье. Пруст провел десятки химических реакций, начиная с разного количества различных материалов. Со временем он заметил, что независимо от того, как он запускал определенную химическую реакцию, соотношение, в котором расходуются реагенты, всегда было постоянным. Например, он много работал с карбонатом меди, и независимо от того, как он менял соотношение исходных реагентов, медь, углерод и кислород все вместе реагировали в постоянном соотношении (Proust, 1804).В результате в последние несколько лет 18 века Пруст сформулировал закон постоянного состава (также называемый законом определенных пропорций, рис. 4).

    Он понял, что любое данное химическое вещество (которое мы теперь определяем как соединение) всегда состояло из одного и того же массового отношения его элементарных частей, независимо от метода приготовления. Это был огромный шаг вперед в современной химии, поскольку ранее считалось, что вещества, образующиеся в ходе химических реакций, были случайными и неупорядоченными.

    Рис. 4 : Пример закона постоянного состава Пруста, который гласит, что любое соединение всегда состоит из одного и того же массового соотношения его элементарных частей, независимо от метода приготовления.

    Дальтон: Закон множественных пропорций

    Английский химик Джон Дальтон помог разобраться в законах сохранения массы и определенных пропорций в 1803 году, предположив, что материя состоит из атомов уникальных веществ, которые не могут быть созданы или разрушены (см. модуль Ранние идеи о материи для получения дополнительной информации).

    Дальтон расширил идеи Пруста, признав, что два элемента могут образовывать более одного соединения, но каким бы ни было соединение, оно всегда будет содержать элементы, объединенные в целочисленных соотношениях (Dalton, 1808). Это наблюдение известно как закон множественных пропорций (рис. 5), и его атомная теория помогла закрепить наблюдения Лавуазье.

    Рисунок 5 : Закон множественных пропорций Далтона, который гласит, что два элемента могут образовывать более одного соединения, но каким бы ни было соединение, оно всегда будет содержать элементы, объединенные в целочисленных отношениях

    Эти достижения, вместе взятые, заложили основу для наше современное понимание химических реакций, химических уравнений и химической стехиометрии, или процесса выражения относительных количеств реагентов и продуктов в химической реакции.

    Контрольная точка понимания

    ____ впервые предположил, что, хотя вещества меняют форму во время химической реакции, масса системы не меняется.

    Типы химических реакций

    Существует огромное количество химических реакций. Химические реакции постоянно происходят в наших телах, внутри растений и животных, в воздухе, который циркулирует вокруг нас, в озерах и океанах, в которых мы плаваем, и даже в почве, где мы выращиваем урожай и строим дома.На самом деле, происходит так много химических реакций, что было бы трудно, а то и невозможно понять их все. Однако один метод, который помогает нам понять их, — это разделить химические реакции на несколько общих типов. Хотя это и не идеальная система, объединение реакций в соответствии с их сходством помогает нам идентифицировать закономерности, что, в свою очередь, позволяет делать прогнозы относительно еще не изученных реакций. В этом модуле мы рассмотрим и предоставим некоторый контекст для нескольких категорий реакций, а именно: синтеза, разложения, одиночного замещения, двойного замещения, РЕДОКС (включая горение) и кислотно-основных реакций.

    Независимо от типа реакции, одна универсальная истина применима ко всем химическим реакциям. Чтобы процесс был классифицирован как химическая реакция, то есть процесс, в котором происходит химическое изменение, должно быть произведено новое вещество. Образование нового вещества почти всегда сопровождается изменением энергии, а часто и каким-либо физическим или наблюдаемым изменением. Физические изменения могут быть разных типов, например образование пузырьков газа, твердого осадка или изменение цвета.Эти изменения являются ключом к разгадке химической реакции и являются важными триггерами для дальнейших исследований химиков.

    Реакции синтеза

    До работы Лавуазье плохо понималось, что существуют разные газы, состоящие из разных элементов. Вместо этого различные газы обычно неверно характеризовали как типы «воздуха» или отсутствующих частей воздуха — например, обычно использовались термины «легковоспламеняющийся воздух» или «дефлогистированный воздух».«Лавуазье думал иначе и был убежден, что это разные вещества. Он провел эксперименты, в которых он смешал горючий воздух с дефлогистированным воздухом и искрой, и обнаружил, что эти вещества образуют воду. В ответ он переименовал горючий воздух в« водород »из греческое hydro для «воды» и гена для «создателя». При этом Лавуазье определил реакцию синтеза. В общем, реакция синтеза — это реакция, в которой более простые вещества объединяются, чтобы сформировать другое, более сложное.Водород и кислород (который Лавуазье также переименовал в дефлогистированный воздух) объединяются в присутствии искры, чтобы образовать воду, резюмируемую химическим уравнением, показанным ниже (подробнее о химических уравнениях см. Раздел под названием Анатомия химического уравнения ), он представляет простая реакция синтеза.

    Уравнение 1

    2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O (l)

    Реакции разложения

    В 1774 году ученый Джозеф Пристли обратил свое любопытство в минерал под названием киноварь — минерал кирпично-красного цвета.Когда он поместил минерал под солнечный свет, усиленный мощным увеличительным стеклом, он обнаружил, что образовался газ, который он описал как имеющий «возвышенную природу», потому что свеча ярко горела в газе (Priestley, 1775). Не осознавая этого, Пристли открыл кислород в результате реакции разложения. Реакции разложения часто считаются противоположностью реакций синтеза, поскольку они включают разложение соединения на более простые соединения или даже элементы. В случае с кислородом Пристли он разложил оксид ртути (II) (киноварь) с помощью тепла на отдельные элементы.Реакцию можно описать следующим уравнением.

    Уравнение 2

    2HgO (s) → 2Hg (l) + O 2 (g)

    Реакции однократного замещения

    Британский химик и метеоролог Джон Даниэлл изобрел одну из самых первых практичных батарей в 1836 году (рис. .В своей камере Даниэлл использовал очень обычную реакцию одиночного замещения. Его ранние камеры были сложными, с неуклюжими деталями и сложными конструкциями, но, напротив, химия, лежащая в их основе, была действительно довольно простой.

    Рисунок 6 : Батареи Daniell.

    В некоторых химических реакциях один компонент может заменять другой, уже включенный в химическое соединение.Ячейка Даниэля работает, потому что цинк может заменять медь в растворе сульфата меди и, таким образом, обменивать электроны, которые используются в элементе батареи. Реакцию можно резюмировать следующим образом:

    Уравнение 3

    Zn (т. многие типы батарей основаны на реакциях замещения металлов.Однако существует несколько других типов реакций одиночного замещения, например, когда металл может заменять водород из кислоты или воды, или галоген может заменять другой галоген в некоторых солевых соединениях.

    Реакции возгорания

    Контролируемое использование огня было решающим событием для ранней цивилизации. Хотя трудно определить точное время, когда люди впервые приручили реакции горения, приводящие к возникновению огня, недавние исследования показывают, что это могло произойти, по крайней мере, миллион лет назад в пещере Южной Африки (Berna et al.2012).

    С химической точки зрения горение — это не более чем реакция топлива (древесины, масла, бензина и т. Д.) С кислородом. Для того, чтобы произошло горение, должно быть топливо и газообразный кислород. Однако для этих реакций часто требуется энергия активации (более подробно описанная в модуле «Химическая связь: природа химической связи»), которая может быть получена с помощью «искры» или источника энергии для воспламенения. Топливо, кислород и энергия — это три составляющих так называемого огненного треугольника (рис. 7), и отсутствие любого из них означает, что горение не произойдет.

    Рис. 7 : Огненный треугольник состоит из трех компонентов — топлива, кислорода и энергии. image © Gustavb

    В современном мире многие виды топлива, которые обычно сжигаются для получения энергии, представляют собой углеводороды — вещества, содержащие как водород, так и углерод (как более подробно обсуждается в нашем модуле химии углерода). Растения производят углеводороды, когда они растут, и, таким образом, являются отличным источником топлива, а другие углеводороды производятся, когда растения или животные со временем разлагаются (например, природный газ, нефть и другие вещества).Когда это топливо сгорает, водород и углерод в нем соединяются с кислородом, образуя два очень знакомых соединения: воду и углекислый газ. Один простой пример — сжигание природного газа или метана, CH 4 :

    Уравнение 4

    CH 4 (г) + 2O 2 (г) → CO 2 (г) + 2H 2 O (л)

    Как и при сгорании всех видов топлива, тепло и свет являются продуктами, тоже, и именно эти продукты используются для приготовления пищи или обогрева наших домов.

    Реакции восстановления-окисления

    Каждый из четырех вышеуказанных типов реакций является подкатегорией одного типа химической реакции, известной как окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительная реакция — это реакция, в которой восстановление и окисление протекают вместе, отсюда и название. Отдельные процессы окисления и восстановления могут быть определены более чем одним способом, но независимо от определения, эти два процесса являются симбиотическими, т.е.е., они должны проходить вместе.

    В одном из определений окисление описывается как процесс, в котором какое-либо вещество теряет электроны, а восстановление — это процесс, при котором вид приобретает электроны. Таким образом, мы можем увидеть, как пара должна иметь место вместе. Если химическое вещество должно терять электроны (и, следовательно, окисляться), тогда у него должно быть другое взаимозависимое химическое вещество, которому оно может отдать эти электроны. Говорят, что при этом второе вещество (то, которое получает электроны) восстанавливается.Без такого акцептора электронов исходные частицы никогда не могут потерять электроны, и не может произойти окисление. Когда присутствует акцептор электронов, он восстанавливается, и процесс окислительно-восстановительной комбинации завершается. Окислительно-восстановительные реакции этого типа можно резюмировать с помощью пары уравнений: одно показывает потерю электронов (окисление), а другое — прирост электронов (восстановление). Используя приведенный выше пример ячейки Даниэля,

    Уравнение 5

    Окисление: Zn → Zn 2+ + 2e

    Восстановление: Cu 2+ + 2e → Cu

    Электроны, которые цинк теряет в первой реакции, это те же электроны, которые принимаются ионами меди во второй.Вместе реакции могут быть объединены для нейтрализации электронов по обе стороны от реакции в общую окислительно-восстановительную реакцию:

    Уравнение 6

    Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu

    Существуют и другие определения окисления и восстановления, но в каждом случае две половины окислительно-восстановительной реакции остаются симбиотическими — одна проигрывает, а другая выигрывает.Убыток от одного вида не может произойти без прироста другого вида.

    Реакции двойного вытеснения

    Когда мыло не образует пену в воде, воду называют «жесткой». Жесткая вода вызывает множество проблем, которые выходят за рамки простого образования пены. Накопление соединений в водопроводных трубах (известное как «накипь») может блокировать поток воды и вызывать проблемы в промышленных процессах.Текстильная промышленность и производство напитков в значительной степени зависят от воды. В таких ситуациях качество воды может иметь значение для конечного продукта, поэтому контроль состава воды имеет решающее значение.

    Жесткая вода содержит ионы магния или кальция в виде растворенных солей, таких как хлорид магния или хлорид кальция. Когда мыло (стеарат натрия) вступает в контакт с любой из этих солей, оно вступает в реакцию двойного замещения, в результате которой образуется нерастворимый осадок, известный как «мыльная пена».

    Реакция двойного замещения (также известная как реакция двойного замещения) происходит, когда два ионных вещества объединяются и оба вещества обмениваются партнерами. Общий:

    Уравнение 7

    AB + CD → AD + CB

    Где A и C — катионы (положительно заряженные ионы), а B и D — анионы (отрицательно заряженные).

    В случае реакции мыла с хлоридом кальция реакция:

    Уравнение 8

    CaCl 2 (водн.) + 2NA (C 17 H 35 COO) (водн.) → 2NaCl (водн.) + Ca (C 17 H 35 COO) 2 (с)

    Твердый стеарат кальция — это то, что мы называем мыльной пеной, которая образуется в результате реакции растворимой соли стеарата натрия (мыла) в реакции двойного замещения с хлоридом кальция.

    Кислотно-основные реакции

    Кислотно-основные реакции происходят постоянно вокруг и даже внутри нас. От классического вулкана пищевой соды в начальной школе до процесса пищеварения мы ежедневно сталкиваемся с кислотами и основаниями.

    Когда атом водорода теряет свой единственный электрон, он образует положительный ион H + .Этот ион водорода является важным компонентом всех кислот, и действительно, одно определение кислоты — это донор иона водорода. Такие соединения, как лимонная кислота в лимонном соке, этановая кислота в уксусе или типичная лабораторная кислота, такая как соляная кислота, все отдают свои ионы водорода в химических реакциях, известных как кислотно-основные реакции. Химические противоположности кислот известны как основания, а основания можно определить как акцепторы ионов водорода. Когда кислота отдает ион водорода основанию, происходит кислотно-основная реакция, например, когда соляная кислота отдает ион водорода основанию, такому как гидроксид натрия:

    Уравнение 9a

    HCl (водн.) + NaOH (водн.) → H 2 O (l) + NaCl (водн.)

    Более пристальный взгляд на эту реакцию показывает, что в воде HCl выделяет H + , как показано ниже:

    Уравнение 9b

    HCl (водн.) + H 2 O (л) → H 3 O + (водн.) + Cl (водн.)

    Полученные частицы, H 3 O + (ион гидроксония), может, в свою очередь, действовать как кислота, когда вступает в контакт с любыми частицами, которые могут принимать ион водорода, такими как ионы гидроксида из гидроксида натрия:

    Уравнение 9c

    H 3 O + (водн.) + NaOH (водн.) → 2H 2 O (l) + Na + (водн.)

    Объединение уравнений # 9a и # 9b дает нам уравнение № 9c.

    Уравнение # 9c можно переписать, чтобы показать отдельные ионы, находящиеся в растворе, таким образом:

    Уравнение 9d

    H + (водн.) + Cl (водн.) + Na + (водн.) + OH (водн.) → H 2 O (l) + Na + (водн.) + Cl (водн.)

    Удалив ионы-наблюдатели из приведенного выше уравнения, мы получим чистое ионное уравнение:

    Уравнение 9e

    H + (водн.) + OH (водн.) → H 2 O (l)

    Любая химическая реакция, в результате которой образуется вода в результате реакции между кислотой и основанием, как в уравнении # 9e известна как реакция нейтрализации.

    Контрольная точка понимания

    Тип химической реакции, при которой один компонент может заменять другой, уже связанный в химическое соединение:

    Анатомия химического уравнения

    Химические уравнения всегда связаны с химическими реакциями, поскольку они являются сокращением, с помощью которого описываются химические реакции.Один этот факт делает уравнения невероятно важными, но уравнения также играют решающую роль в описании количественного аспекта химии, то, что мы формально называем стехиометрией.

    Все химические реакции принимают один и тот же базовый формат. Исходные вещества или реагенты перечислены с использованием их химической формулы в левой части стрелки, причем несколько реагентов разделены знаком плюс. В случае реакции углерода с кислородом:

    Уравнение 10a

    C + O 2

    Справа от стрелки находятся химические формулы нового вещества или веществ (известных как продукты), которые образуются в результате химической реакции.В этом случае, поскольку углекислый газ является результатом сжигания углерода в присутствии кислорода:

    Уравнение 10b

    [Реагенты] C + O 2 → CO 2 [Продукты]

    Поскольку реакции могут приводить как к физическим, так и к химическим изменениям, каждому веществу дается символ состояния, записанный в виде нижнего индекса справа от формулы, это описывает физическую форму реагентов и продуктов.Общепринятые аббревиатуры состояний: (s) для твердых веществ, (l) для жидкостей, (g) для газов и (aq) для любых водных веществ, то есть растворенных в воде.

    Уравнение 10c

    C (s) + O 2 (g) → CO 2 (g)

    Наконец, чтобы гарантировать, что это представление подчиняется закону сохранения массы, уравнение может потребоваться уравновесить сложение чисел перед каждым видом, что создает равное количество атомов каждого элемента с каждой стороны уравнения.В случае образования диоксида углерода из углерода и кислорода нет необходимости добавлять такие числа (называемые стехиометрическими коэффициентами), поскольку 1 атом углерода и 2 атома кислорода появляются на каждой стороне уравнения.

    Изменения энергии

    В природе химические реакции часто происходят за счет обмена энергией. В этом отношении реакции обычно делятся на две категории — те, которые высвобождают энергию, и те, которые поглощают энергию.

    Экзотермические реакции — это реакции, которые выделяют энергию в окружающую среду (рис. 8, справа). Реакции горения являются очевидным примером, потому что энергия, выделяемая в результате реакции, преобразуется в свет и тепло, видимые в непосредственной близости.

    Напротив, эндотермических реакций — это те, которые поглощают энергию из окружающей среды (рис. 8, слева).В этой ситуации, возможно, придется нагреть реакцию или добавить в систему какую-либо другую форму энергии, прежде чем реакция будет протекать.

    Рис. 8 : Слева показана эндотермическая реакция, при которой энергия поглощается из окружающей среды. Напротив, справа — экзотермическая реакция, которая выделяет энергию в окружающую среду.

    В обоих случаях важно отметить, что энергия не создается и не разрушается, а передается от одного типа энергии к другому, например, от химической энергии к теплу или свету.Энергия, которая идет на образование химических связей, обменивается на другие типы энергии с окружающей средой вокруг этой реакции. Классическим примером является реакция фотосинтеза, при которой растения поглощают световую энергию солнца, чтобы создать связи между атомами, составляющими сахара, которые сохраняются в виде химической энергии для дальнейшего использования растениями. Процесс дыхания по сути противоположен фотосинтезу, когда связи в молекулах сахара разрываются, и высвобождаемая энергия затем используется растением.

    Контрольная точка понимания

    _____ реакции — это реакции, которые поглощают энергию из окружающей среды.

    Контекст химических реакций

    Химические реакции происходят вокруг нас каждый день. Будь то однократная реакция замены в батарее фонарика, реакция синтеза, которая происходит, когда железо ржавеет в присутствии воды и кислорода, или кислотно-щелочная реакция, которая происходит, когда мы едим — мы испытываем химические реакции практически во всем делать.Понимание этих реакций не является абстрактным понятием для химика, работающего в далекой лаборатории, а критически важно для понимания жизни и окружающего нас мира. Чтобы по-настоящему справиться с химическими реакциями, нам необходимо понимать количественный аспект этих реакций, называемый стехиометрией, и концепцию, которую мы обсудим в другом модуле.

    Сводка

    В этом модуле исследуется множество химических реакций, сгруппированных по общим типам.Мы рассмотрим синтез, разложение, однократное замещение, двойное замещение, РЕДОКС (включая горение) и кислотно-основные реакции с примерами каждого из них.

    Ключевые понятия

    • Шаги от качественной науки к количественной имели решающее значение для более полного понимания химии и химических реакций.
    • Когда вещество или вещества (реагенты) претерпевают изменение, которое приводит к образованию нового вещества или веществ (продуктов), считается, что произошла химическая реакция.
    • В химических реакциях сохраняются масса и энергия. Материя не создается и не разрушается, скорее, она сохраняется, а перестраивается для создания новых веществ. Энергия не создается и не разрушается, она сохраняется, но часто преобразуется в другую форму.
    • Химические реакции можно разделить на разные типы в зависимости от их природы. Каждый тип имеет свои собственные определяющие характеристики с точки зрения реагентов и продуктов.
    • Химические реакции часто сопровождаются наблюдаемыми изменениями, такими как изменение энергии, изменение цвета, выделение газа или образование твердого вещества.
    • Энергия играет решающую роль в химических реакциях. Когда энергия выделяется в окружающую среду, реакция называется экзотермической; когда энергия поглощается из окружающей среды, реакция считается эндотермической
    • NGSS
    • HS-C5.4, HS-PS1.A2, HS-PS1.A3, HS-PS1.B3
    • Список литературы
    • Берна, Ф., Голдберг, П., Хорвиц, Л. К., Бринк, Дж., Холт, С., Бэмфорд, М., и Чазан, М. (2012). Микростратиграфическое свидетельство возгорания на месте в ашельских пластах пещеры Вандерверк, провинция Северный Кейп, Южная Африка. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109 (20), E1215-E1220.

    • Далтон, Джон (1808). Новая система химической философии .
    • Лавуазье, Антуан (1789). Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d’après des découvertes modernes .
    • Пристли, Джозеф (1775 г.). «Отчет о дальнейших открытиях в воздухе». Философские труды. 65 : 384–94.
    • Пруст Жозеф Луи (1804). «Sur les Oxydations Métalliques». J. Phys. 59 : 321-343.

    Энтони Карпи, доктор философии, Адриан Дингл, бакалавр наук «Химические реакции» Visionlearning Vol. ЧЭ-1 (6), 2003.

    Lab 6 Введение | Колледж химии 1 лаборатория

    Цели обучения

    • Классифицируйте химические реакции по типу после изучения доказательств.
    • Предскажите осадок в химическом уравнении, используя правила растворимости.
    • Напишите сбалансированные химические уравнения после наблюдения экспериментальных данных и использования установленных правил растворимости.

    Введение

    Признаки химической реакции

    Химические реакции — это процесс, при котором химический состав исходного материала (реагентов) изменяется (в продукты). Есть несколько указаний на то, что произошла химическая реакция.К ним относятся спонтанное изменение цвета на , осаждение твердого вещества , изменение температуры на , изменение pH на или образование пузырьков (выделение газа). Эти показатели необходимо оценивать индивидуально. Например, газированные напитки образуют пузырьки, когда углекислый газ покидает напиток. Это не химическая реакция, а потеря растворенного вещества. Однако разложение карбонатов, хлоратов и пероксидов часто приводит к образованию газа.Точно так же добавление окрашенного раствора (например, пищевого красителя или Kool-Aid) в воду не является индикатором химической реакции, но спонтанное изменение цвета, наблюдаемое при добавлении двух веществ вместе, может быть признаком химической реакции. В сегодняшнем эксперименте обязательно сделайте наблюдения ДО и ПОСЛЕ смешивания реагентов, чтобы вы могли точно оценить четыре признака химической реакции.

    Типы химических реакций

    Существует пять основных типов химических реакций.Это синтез, разложение, сгорание, однократная замена и двойная замена.

    Синтез — Реакция, в которой два реагента объединяются с образованием 1 продукта.

    А + В → С

    2 NA (с) + CI 2 (г) → 2NaCL 2 (с)

    Разложение — Реакция, при которой один реагент разделяется с образованием двух или более продуктов.

    А → В + С

    2 KCIO 3 (водн.) + 2 KCI (водн.) → 3O 2 (г)

    CaCO 3 (водн.) → CaO (водн.) + CO 2 (г)

    Горение — Реакция, при которой реагент горит в присутствии кислорода с образованием диоксида углерода и водяного пара.Обратите внимание, что здесь вода обычно образуется в виде пара из-за большого количества тепловой энергии, производимой в этих типах реакций.

    X + __ O 2 (г) → __ CO 2 (г) + __ H 2 O (г)

    C 3 H 8 (г) + 5 O 2 (г) → CO 2 (г) + 4H 2 O (г)

    Single Replacement — Реакция, при которой взаимодействуют элемент и соединение. Элемент заменяет аналогичный элемент в соединении.

    А + ВС → АС + В

    Cu (с) + 2AgNO 3 (водн.) → Cu (NO 3 ) 2 (водн.) + 2Ag (с)

    Mg (т) + 2H 2 O I → Mg (OH) 2 (водн.) (водн.) + H 2 (г)

    Двойная замена — Реакция, при которой элементы двух соединений замещают друг друга. (Партнеры переключаются).

    AB + CD → AD + CB

    AgNO 3 (водн.) + NaCl (водн.) → AgCl (с) + NaNO 3 (водн.)

    HCl (водн.) + NaOH (водн.) → NaCl (водн.) + H 2 O (I)

    В сегодняшнем эксперименте вы будете иметь дело в основном с реакциями разложения, одиночного и двойного замещения.Однако, как вы увидите ниже, мы можем классифицировать их еще более детально.

    Реакции в водном растворе

    Большинство реакций происходит в воде, что позволяет нам еще больше расширить эти пять типов реакций. Например, в воде реакция двойного вытеснения также может быть реакцией нейтрализации (реакция между кислотой и основанием) или реакцией осаждения (образование твердого вещества). Поскольку современная лаборатория имеет дело с водными растворами, нам необходимо рассмотреть наиболее распространенные реакции в водных растворах.Вот эти реакции:

    Выделение газа — В этих реакциях будет происходить самопроизвольное выделение пузырьков, которое не происходило до того, как реагенты были смешаны вместе. Газ — это хотя бы один продукт. Эти реакции также можно классифицировать как разложение, однократное замещение или двойное замещение в зависимости от того, какие реагенты добавляются вместе.

    Осаждение — Эти реакции двойного замещения происходят, когда один из продуктов образует осадок (твердое вещество).Первым признаком реакции осаждения является помутнение раствора. Вы можете использовать правила растворимости (см. Ниже), чтобы оценить, какой продукт, скорее всего, нерастворим.

    Окисление-восстановление (Redox) — Во время окислительно-восстановительной реакции степень окисления одного или нескольких элементов изменяется в процессе химической реакции. Эти реакции также могут быть классифицированы как реакции типа синтеза, однократного или двойного замещения в зависимости от участвующих реагентов и продуктов.Ниже приведены правила определения степени окисления.

    Кислотно-основная — Также называется реакцией нейтрализации. Эти реакции двойного замещения происходят, когда кислота и основание реагируют с образованием соли и воды.

    HA + BOH → BA + H 2 O

    HNO 3 (водн.) + NaOH (водн.) → NaNO 3 (водн.) + H 2 O (I)

    Для сегодняшнего эксперимента вы классифицируете реакции как один из 5 основных типов химических реакций.Затем вы далее классифицируете его как особый тип водной реакции. Вы будете использовать эту информацию и правила растворимости, чтобы предсказать продукты наблюдаемых вами реакций. Наконец, вы напишете полное сбалансированное химическое уравнение, включая состояния химических реакций, наблюдаемых в лаборатории.

    Net Ionic Equations

    Хотя химическая реакция точно описывает то, что происходит в реакционной смеси, часто бывает более полезно включить чистое ионное уравнение. Здесь исключаются ионов-зрителей, или ионы, которые присутствуют по обе стороны стрелки.Рассмотрим реакцию:

    AgNO 3 (водн.) + NaCl (водн.) → AgCl (с) + NaNO 3 (водн.)

    Мы можем переписать это, используя полное ионное уравнение, чтобы показать, какие частицы действительно присутствуют. Например, нитрат серебра присутствует не в молекулярном состоянии, а в виде ионов (на что указывает нижний индекс aq. Таким образом, мы можем записать полное ионное уравнение как:

    Ag + (водн.) + NO 3 (водн.) + Na + (водн.) + Cl (водн.) → AgCl (s) + Na + (водн.) + NO 3 (водн.)

    Полное ионное уравнение включает все частицы, присутствующие в реакционной смеси.Однако, поскольку ионы натрия и нитрата являются водными с обеих сторон и не изменяют форму, они не участвуют в реакции и называются ионами-наблюдателями. Чистое ионное уравнение исключило бы их, чтобы записать реакцию как:

    Ag + (водн.) + Cl (водн.) → AgCl (s)

    Чистые ионные уравнения используются в основном для упрощения общей реакции, протекающей в реакциях двойного замещения.

    Информация, необходимая для классификации химических реакций

    Правила растворимости

    • Ch4COO , NO 3 , NH 4 + и соединения, содержащие металлы группы 1, всегда растворимы.
    • Соединения, содержащие

    • Cl , Br и I , являются растворимыми (если они не связаны со свинцом, ртутью или серебром).
    • SO 4 2- соединения растворимы (если сульфат не сочетается с барием, кальцием, ртутью или свинцом).
    • Гидроксидные соединения не растворимы (если гидроксид не сочетается с барием, кальцием, аммонием или металлами группы 1).
    • S 2-, CO 3 2-, CrO 4 2- и PO 4 3- содержащие соединения нерастворимы, если они не связаны с металлами 1 группы или аммонием.

    Число окисления

    • Степень окисления любого элемента в его естественном состоянии равна 0.
    • Степень окисления кислорода в соединении обычно составляет -2 (за исключением пероксидов, в этом случае степень окисления кислорода равна -1).
    • Степень окисления водорода обычно равна +1 (за исключением гидридов металлов, в которых водород имеет степень окисления -1).
    • Степень окисления большинства элементов в соединениях такая же, как и заряд иона, который они образуют (исключения включают группы 4 и 8, такие как C и Xe).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.