Какие явления относятся к химическим?
К ним относят процессы, при которых изменяется состав вещества и образуются новые вещества. Например, горение угля с образованием углекислого газа, ржавление железа с образованием гидратов оксидов, разложение пероксида водорода на воду и кислород.
Приведите примеры химических реакций неорганических веществ, назовите их признаки и условия, при которых они протекают.
Признаки химической реакции — выделение газа, появление или исчезновение осадка, изменение цвета, запаха, температуры. Условия протекания бывают разные: нагревание, давление, наличие катализатора, света.
Какие факторы влияют на химические реакции? Приведите примеры влияния некоторых факторов.
На скорость и возможность реакции влияют температура, давление, концентрация веществ, присутствие катализаторов и ингибиторов, а также агрегатное состояние реагентов. Например, повышение температуры ускоряет реакцию горения, катализатор ускоряет разложение пероксида водорода, а давление влияет на синтез аммиака.
1. Что такое химическая реакция, какие признаки и условия сё протекания вы знаете?
Химическая реакция — это превращение одних веществ в другие с изменением состава. Признаки: выделение тепла или света, изменение окраски, появление газа, осадка. Условия: температура, давление, катализатор, свет.
2. Что такое тепловой эффект реакции? Приведите примеры термохимического уравнения экзотермической и эндотермической органических реакций.
Это количество теплоты, которое выделяется или поглощается при реакции. Если тепло выделяется — реакция экзотермическая, если поглощается — эндотермическая. Пример экзотермической реакции органики: сгорание метана CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O, ΔH < 0. Пример эндотермической: разложение этанола на этилен и воду C2H5OH → C2H4 + H2O, ΔH > 0.
3. Природный газ содержит 97,7 % метана, 1,2% этана, 1,1 % пропана. Вычислите объём кислорода (н. у.), который нужно затратить на полное сжигание 1 м3 такого газа.
Для 1 м³ смеси объёмы компонентов равны процентам: CH4 — 0,977 м³, C2H6 — 0,012 м³, C3H8 — 0,011 м³.
Уравнения: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O → 1 объём CH4 требует 2 объёма O2. C2H6 + 3,5O2 → 2CO2 + 3H2O → 1 объём C2H6 требует 3,5 объёма O2. C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O → 1 объём C3H8 требует 5 объёмов O2.
Значит: 0,977 × 2 = 1,954 м³ O2 0,012 × 3,5 = 0,042 м³ O2 0,011 × 5 = 0,055 м³ O2
Сумма = 2,051 м³ O2. То есть для полного сжигания 1 м³ газа нужно примерно 2,05 м³ кислорода.
4. Установите сходство и различия между понятиями «химические свойства» и «реакционная способность» соединений.
Оба термина связаны с поведением вещества в реакциях. Химические свойства — это качественная характеристика, показывающая, какие именно превращения возможны (например, железо ржавеет, кальций реагирует с водой). Реакционная способность — количественная характеристика, которая показывает, как легко или быстро протекают реакции и в каких условиях (например, магний реагирует с кислотой быстрее, чем цинк).
5. Используя Интернет, подготовьте сообщение об истории разработки теории катализа.
Первые наблюдения катализаторных эффектов относятся к XVIII веку, когда было замечено, что платина ускоряет окисление аммиака. Сам термин «катализ» ввёл Йёнс Берцелиус в 1835 году. В XIX веке исследователи объясняли катализ через различные гипотезы — электрическую, тепловую. В XX веке теория стала научно обоснованной: появилась концепция промежуточных соединений, теория активированного комплекса и адсорбционная теория катализа. В середине XX века особенно развились гетерогенные катализаторы, что привело к промышленному синтезу аммиака, серной кислоты, нефтехимии. Сегодня теория катализа объединяет физику, химию и материаловедение и имеет ключевое значение для энергетики и экологии.