Тема 1.6 Химические реакции

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

Химическая реакция – это процесс, в результате которого из одних веществ образуются другие, отличающиеся от них по составу и строению. Химические реакции можно классифицировать по следующим признакам.

а) реакции, идущие с изменением состава вещества (реакции соединения, разложения, замещения, обмена)

б) реакции, протекающие без изменения состава вещества

2) По изменению степени окисления химических элементов

а) реакции, идущие без изменения степени окисления

б) реакции, идущие с изменением степени окисления (ОВР)

а) гетерогенные – реакции, в которых реагирующие вещества и продукты реакции находятся в разных агрегатных состояниях

б) гомогенные – реакции, в которых все вещества находятся в одном агрегатном состоянии

а) некаталитические реакции, идущие без участия катализатора

б) каталитические - реакции, которые идут с только участием катализатора.

а) необратимые реакции протекают только в одном направлении до полного расходования одного из исходных веществ (¯, , Н₂О)

б) обратимые реакции протекают как в прямом, так и в обратном направлении

а) экзотермические - реакции, которые протекают с выделением теплоты Q (+Q)

б) эндотермические - реакции, которые протекают с поглощением теплоты Q (- Q)

Тепловой эффект химической реакции – количество выделенной или поглощенной в результате химической реакции теплоты.

Реакция разложения – химическая реакция, при которой из одного вещества образуется 2 или несколько новых веществ.

Реакция соединения – химические реакции, при которых из двух или нескольких веществ получается одно сложное вещество.

Реакции замещения – химические реакции, при которых атомы, составляющие простое вещество, замещают атомы одного из элементов сложного вещества.

Реакция обмена – химические реакции, при которых молекулы двух сложных веществ обмениваются атомами или атомными группами.

Скорость химических реакций (V) определяется изменением концентрации прореагировавшего или образующегося вещества в единицу времени:

На скорость химических реакций влияют различные условия:

2) для вещества в растворенном состоянии и газов скорость химических реакций зависит от концентрации реагирующих веществ,

3) для веществ, находящихся в твердом состоянии, скорость реакции прямо пропорциональна поверхности реагирующих веществ.

Закон действующих масс (1867г., Гульдберг, Вааге) для гомогенных систем звучит так: при постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению молярных концентраций реагирующих веществ.

, где а, b – коэффициенты уравнения реакции, k – константа скорости, С – концентрации реагирующих веществ.

4) при повышении температуры на каждые 10°С скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза (правило Вант – Гоффа).

, где g - температурный коэффициент скорости, т.е. число, характеризующее ускорение реакции при нагревании на 10°С.

5) присутствие некоторых веществ. Вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не расходуются, называют катализаторами.

Химическое равновесие – состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

Правило смещения химического равновесия под влиянием внешних условий Ле Шателье (1884 г):

Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействия (изменение С, р, t), то химическое равновесие смещается в ту сторону, которая ослабляет данное воздействие.

Следствия принципа смещения химического равновесия Ле Шателье:

1) при повышении концентрации (С) реагирующего вещества равновесие смещается в сторону образования продуктов реакции,

2) при повышении давления химическое равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образующихся газов уменьшается,

3) при повышении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции,

4) при понижении температуры химическое равновесие смещается в сторону экзотермического процесса.

Пример: определим, как сместится химическое равновесие в реакции N₂+O₂

2NO-Q при повышении температуры.

Согласно принципу Ле Шателье при повышении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, т.е. в данном случае - в сторону прямой реакции.

Пример: определим, как сместится химическое равновесие в реакции N₂+O₂

2NO-Q при понижении давления.

При понижении температуры химическое равновесие смещается в сторону той реакции, при которой объем образующихся газов увеличивается.

Из уравнения видно, что объёмы газов в левой и правой части уравнения одинаковые, поэтому равновесие не смещается.

Катализ – изменение скорости реакций под действием катализатора.

Гомогенный катализ – катализатор находится в таком же агрегатном состоянии, как и реагирующие вещества.

Гетерогенный катализ – агрегатные состояния катализатора и реагента различаются.

Окислительно – восстановительными реакциями (ОВР) называют реакции, которые протекают с изменением степени окисления элементов.

Восстановитель – атом или ион, который отдает электроны и окисляется. Окислитель - атом или ион, который принимает электроны и восстанавливается.

Восстановление – процесс принятия электронов. Окисление – процесс отдачи электронов.

По распределению функций окислителя и восстановителя выделяют следующие типы ОВР:

1. Межмолекулярная ОВР – реакция, в которой функции окислителя и восстановителя выполняют разные реагирующие вещества.

2. Внутримолекулярная ОВР – реакция, в которой изменение степени окисления атомов происходит в одной и той же молекуле.

3. Реакция диспропорционирования – реакция, при которой окислительные и восстановительные функции выполняют атомы одного элемента в одной и той же степени окисления.

4. Реакция конмутации – реакция, в результате которой химический элемент, окисляясь и восстанавливаясь, приобретает одинаковую степень окисления.

Алгоритм расчета количества теплоты по термохимическим уравнениям реакции:

3) Подписать формулы веществ известных исходных данных.

4) Над подчеркнутой формулой указать исходные данные, под формулой числовые значения.

5) Рассчитать исходное количество теплоты в кДж.

Пример: Вычислить, какое количество теплоты выделится при сгорании 6, 2 г фосфора.