Химические явления много примеров примеры. Химические явления: примеры в природе и повседневной жизни

>> Физические и химические явления (химические реакции). Экспериментируем дома. Внешние эффекты при химических реакциях

Физические и химические явления (химические реакции)

Материал параграфа поможет вам выяснить:

> чем различаются физические и химические явления . (химические реакции);
> какие внешние эффекты сопровождают химические реакции.

На уроках природоведения вы узнали, что в природе происходят различные физические и химйческие явления.

Физические явления.

Каждый из вас неоднократно наблюдал за тем, как плавится лед, кипит или замерзает вода. Лед, вода и водяной пар состоят из одних и тех же молекул, поэтому они являются одним веществом (в разных агрегатных состояниях).

Явления, при которых вещество не превращается в другое, называют физическими.

К физическим явлениям относится не только изменение веществ, но и свечение раскаленных тел, прохождение электрического тока в металлах, распространение запаха веществ в воздухе, растворение жира в бензине, притяжение железа к магниту. Такие явления изучает наука физика.

Химические явления (химические реакции).

Одним из химических явлений является горение . Рассмотрим процесс горения спирта (рис. 46). Он происходит при участии кислорода, который содержится в воздухе. Сгорая, спирт, казалось бы, переходит в газообразное состояние подобно тому, как вода при нагревании превращается в пар. Ho это не так. Если газ, полученный в результате сгорания спирта, охладить, то часть его сконденсируется в жидкость, но не в спирт, а в воду. Другая часть газа останется. С помощью дополнительного опыта можно доказать, что этот остаток - углекислый газ.

Рис. 46. Горение спирта

Таким образом, спирт, который горит, и кислород , который участвует в процессе горения, превращаются в воду и углекислый газ.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими явлениями, или химическими реакциями.

Вещества, вступающие в химическую реакцию, называют исходными веществами, или реагентами, а те, которые образуются, - конечными веществами, или продуктами реакции.

Суть рассмотренной химической реакции передает такая запись:

спирт + кислород -> вода + углекислий газ
исходные вещества конечные вещества
(реагенты) (продукты реакции)

Реагенты и продукты этой реакции состоят из молекул. Во время горения создается высокая температура. В этих условиях молекулы реагентов распадаются на атомы, которые, соединяясь, образуют молекулы новых веществ - продуктов. Следовательно, все атомы во время реакции сохраняются.

Если реагентами являются два ионных вещества, то они обмениваются своими ионами. Известны и другие варианты взаимодействия веществ.

Внешние эффекты, сопровождающие химические реакции.

Наблюдая за химическими реакциями, можно зафиксировать такие эффекты:

Изменение цвета (рис. 47, а);
выделение газа (рис. 47, б);
образование или исчезновение осадка (рис. 47, в);
появление, исчезновение или изменение запаха;
выделение или поглощение теплоты;
появление пламени (рис. 46), иногда - свечение.

Рис. 47. Некоторые внешние эффекты при химических реакциях: а - появление
окраски; б - выделение газа; в - появление осадка

Лабораторный опыт № 3

Появление окраски в результате реакции

Окрашены ли растворы кальцинированной соды и фенолфталеина?

Добавьте к порции раствора соды I-2 капли раствора фенолфталеина. Какая окраска появилась?

Лабораторный опыт № 4

Выделение газа в результате реакции

К раствору кальцинированной соды добавьте немного хлоридной кислоты. Что наблюдаете?

Лабораторный опыт № 5

Появление осадка в результате реакции

К раствору кальцинированной соды добавьте 1 мл раствора медного купороса. Что происходит?

Появление пламени является признаком химической реакции, т. е. свидетельствует именно о химическом явлении. Другие внешние эффекты можно наблюдать и во время физических явлений. Приведем несколько примеров.

Пример 1. Порошок серебра, полученный в пробирке в результате химической реакции, имеет серый цвет. Если его расплавить, а затем расплав охладить, то получим кусочек металла, но не серого, а белого, с характерным блеском.

Пример 2. Если нагревать природную воду, то из нее задолго до кипения начнут выделяться пузырьки газа. Это растворенный воздух; его растворимость в воде при нагревании уменьшается.

Пример 3. Неприятный запах в холодильнике исчезает, если в него поместить гранулы силикагеля - одного из соединений Силиция. Силика­гель поглощает молекулы различных веществ без их разрушения. Аналогично действует активированный уголь в противогазе.

Пример 4 . При превращении воды в пар теплота поглощается, а при замерзании воды - выделяется.

Чтобы определить, какое превращение произошло - физическое или химическое, следует внимательно наблюдать за ним, а также всесторонне исследовать вещества до и после эксперимента.

Химические реакции в природе, повседневной жизни и их значение.

В природе постоянно происходят химические реакции. Вещества, растворенные в реках, морях, океанах, взаимодействуют между собой, некоторые реагируют с кислородом. Растения поглощают из атмосферы углекислый газ, из почвы - воду, растворенные в ней вещества и перерабатывают их на белки, жиры, глюкозу, крахмал, витамины , другие соединения, а также на кислород.

Это интересно

Вследствие фотосинтеза ежегодно из атмосферы поглощается около 300 млрд т углекислого газа, выделяется 200 млрд т кислорода и образуется 150 млрд т органических веществ.

Очень важны реакции с участием кислорода, который поступает в живые организмы при дыхании.

Многие химические реакции сопровождают нас в повседневной жизни. Они происходят во время поджаривания мяса, овощей, выпекания хлеба, прокисания молока, брожения виноградного сока, отбеливания тканей, горения различных видов топлива, затвердевания цемента и алебастра, почернения со временем серебряных украшений и т. п.

Химические реакции составляют основу таких технологических процессов как получение металлов из руд, производство удобрений, пластмасс, синтетических волокон, лекарств, других важных веществ. Сжигая топливо, люди обеспечивают себя теплом и электричеством. С помощью химических реакций обезвреживают токсичные вещества, перерабатывают промышленные и бытовые отходы.

Протекание некоторых реакций приводит к негативным последствиям. Ржавление железа сокращает срок работы разных механизмов, оборудования, транспортных средств, приводит к большим потерям этого металла. Пожары уничтожают жилье, промышленные и культурные объекты, исторические ценности. Большинство пищевых продуктов портится вследствие их взаимодействия с кислородом, находящимся в воздухе; при этом образуются вещества, которые имеют неприятный запах, вкус и являются вредными для человека.

Выводы

Физическими явлениями называют явления, при которых каждое вещество сохраняется.

Химические явления, или химические реакции, это превращения одних веществ в другие. Они могут сопровождаться различными внешними эффектами.

Множество химических реакций происходят в окружающей среде, в растениях, организмах животных и человека, сопровождают нас в повседневной жизни.

?
100. Найдите соответствие:

1) взрыв динамита; а) физическое явление;
2) затвердевание расплавленного парафина; б) химическое явление.
3) подгорание пищи на сковороде;
4) образование соли при испарении морской воды;
5) расслоение сильно взболтанной смеси воды и растительного масла;
6) выцветание окрашенной ткани на солнце;
7) прохождение электрического тока в металле;

101. Какими внешними эффектами сопровождаются такие химические превращения: а) горение спички; б) образование ржавчины; в) броже­ние виноградного сока.

102. Как вы думаете, почему одни пищевые продукты (сахар, крахмал, уксус, соль) могут храниться неограниченное время, а другие (сыр, сливочное масло, молоко) быстро портятся?

Экспериментируем дома

Внешние эффекты при химических реакциях

1. Приготовьте небольшие количества водных растворов лимонной кислоты и питьевой соды. Слейте вместе порции обоих растворов в отдельный стакан. Что происходит?

К остатку раствора лимонной кислоты добавьте немного кристалликов соды, а к остатку раствора соды - немного кристалликов лимонной кислоты. Какие эффекты наблюдаете - такие же или другие?

2. В три небольших стакана налейте немного воды и в каждый добавьте 1-2 капли спиртового раствора бриллиантового зеленого, известного под названием «зеленка». В первый стакан долейте несколько капель нашатырного спирта, во второй - раствора лимонной кислоты. Изменился ли цвет красителя (зеленки) в этих стаканах? Если да, то как именно?

Результаты опытов запишите в тетрадь и сделайте выводы.

Попель П. П., Крикля Л. С., Хімія: Підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закл. - К.: ВЦ «Академія», 2008. - 136 с.: іл.

Ручаюсь, вы не раз замечали что-нибудь вроде того, как мамино серебряное кольцо со временем темнеет. Или как ржавеет гвоздь. Или как сгорают до золы деревянные поленья. Ну ладно, если мама не любит серебро, а в походы вы не никогда не ходили, уж как заваривается чайный пакетик в чашке видели точно.

Что общего у всех этих примеров? А то, что все они относятся к химическим явлениям.

Химическое явление происходит тогда, когда одни вещества превращаются в другие: у новых веществ другой состав и новые свойства. Если припомнить еще и физику, то запомните, что химические явления происходят на молекулярном и атомарном уровне, но не затрагивают состав ядер атомов.

С точки же зрения химии это не что иное, как химическая реакция. А для каждой химической реакции обязательно возможно выделить характерные признаки:

• в ходе реакции может выпасть осадок;
• может измениться цвет вещества;
• следствием протекания реакции может стать выделение газа;
• может быть выделена либо поглощена теплота;
• также реакция может сопровождаться выделением света.

Также давно определен список необходимых для протекания химической реакции условий:

• контакт: чтобы реагировать, вещества должны соприкасаться.
• измельчение: для успешного протекания реакции, вступающие в нее вещества должны быть как можно мельче измельчены, идеальный вариант – растворены;
• температура: очень многие реакции напрямую зависят от температуры веществ (чаще всего их требуется нагреть, но некоторые наоборот – охладить до определенной температуры).

Записывая буквами и цифрами уравнение химической реакции, вы тем самым описываете суть химического явления. А закон сохранения массы – одно и самых главных правил при составлении таких описаний.

Химические явления в природе

Вы, конечно, понимаете, что химия происходит не только в пробирках в школьной лаборатории. Самые впечатляющие химические явления вы можете наблюдать в природе. И значение их так велико, что не было бы никакой жизни на земле, если бы не некоторые из природных химических явлений.

Итак, первым делом поговорим про фотосинтез . Это процесс, во время которого растения поглощают углекислый газ из атмосферы и под воздействием солнечного света вырабатывают кислород. Этим кислородом мы и дышим.

Вообще фотосинтез протекает в две фазы, и освещение нужно только для одной. Ученые проводили различные опыты и выяснили, что фотосинтез протекает даже при слабом освещении. Но с увеличением количества света процесс значительно ускоряется. Также было замечено, что если одновременно увеличивать освещенность растения и повышать температуру, скорость фотосинтеза увеличивается еще больше. Происходит это до известного предела, по достижении которого дальнейшее увеличение освещенности перестает ускорять фотосинтез.

В процессе фотосинтеза задействованы фотоны, которые излучает солнце, и специальные пигментные молекулы растений – хлорофилл. В клетках растений он содержится в хлоропластах, именно благодаря которым листья зеленые.

С точки зрения химии при фотосинтезе происходит цепочка преобразований, результатом которой является кислород, вода и углеводы в качестве запаса энергии.

Первоначально считалось, что кислород образуется в результате расщепления углекислого газа. Однако позже Корнелиус Ван Ниль выяснил, что кислород образуется в результате фотолиза воды. Позднейшие исследования подтвердили эту гипотезу.

Описать суть фотосинтеза можно с помощью вот такого уравнения: 6СО 2 + 12Н 2 О + свет = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 + 6Н 2 О.

Дыхание , наше с вами в том числе, – это тоже химическое явление. Мы вдыхаем выработанный растениями кислород, а выдыхаем углекислый газ.

Но не только углекислый газ образуется в результате дыхания. Главное в этом процессе то, что благодаря дыханию выделяется большое количество энергии, и этот способ ее получения очень эффективен.

Кроме того, промежуточным итогом разных этапов дыхания является большое число различных соединений. А те в свою очередь служат основой для синтеза аминокислот, белков, витаминов, жиров и жирных кислот.

Процесс дыхания сложный и разбит на несколько этапов. На каждом из которых в ход идет большое количество ферментов, выполняющих роль катализаторов. Схема химических реакций дыхания практически одинаковая у животных, растений и даже бактерий.

С точки зрения химии дыхание – это процесс окисления углеводов (как вариант: белков, жиров) с помощью кислорода, в результате реакции получаются вода, углекислый газ и энергия, которую клетки запасают в АТФ: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = СО 2 + 6Н 2 О + 2,87 * 10 6 Дж.

Кстати, мы говорили выше, что химические реакции могут сопровождаться излучением света. В случае с дыханием и сопутствующими ему химическими реакциями это тоже верно. Светиться (люминесцировать) могут некоторые микроорганизмы. Хотя при этом энергетическая эффективность дыхания снижается.

Горение тоже происходит при участии кислорода. В результате древесина (и другое твердое топливо) превращается в золу, а это вещество с совершенно другим составом и свойствами. Кроме того, в процессе горения выделяется большое количество теплоты и света, а также газа.

Горят, конечно, не только твердые вещества, просто с их помощью было удобнее привести пример в данном случае.

С химической точки зрения горение – это окислительная реакция, которая протекает с очень большой скоростью. А при очень-очень высокой скорости реакции может произойти взрыв.

Схематически реакцию можно записать так: вещество + О 2 → оксиды + энергия.

Как природное химическое явление рассматриваем мы и гниение .

По сути, это тот же процесс, что и горение, только протекает он гораздо медленней. Гниение представляет собой взаимодействие сложных азотосодержащих веществ с кислородом при участии микроорганизмов. Наличие влаги является одним из факторов, способствующих возникновению гниения.

В результате химических реакций из белка образуется аммиак, жирные летучие кислоты, углекислота, оксикислоты, спирты, амины, скатол, индол, сероводород, меркаптаны. Часть из образованных в результате гниения азотосодержащих соединений ядовито.

Если снова обратимся к нашему списку признаков химической реакции, то многие из них обнаружим и в этом случае. В частности, имеется исходное вещество, реагент, продукты реакции. Из характерных признаков отметим выделение теплоты, газов (сильнопахнущих), изменение цвета.

Для круговорота веществ в природе гниение имеет очень большое значение: позволяет перерабатывать белки погибших организмов в соединения, пригодные к усвоению растениями. И круг начинается сначала.

Уверена, вы замечали, как летом легко дышится после грозы. И воздух тоже становится особенно свежим и приобретает характерный запах. Каждый раз после летней грозы вы можете наблюдать еще одно распространенное в природе химическое явление – образование озона.

Озон (О 3) в чистом виде представляет собой газ синего цвета. В природе наибольшая концентрация озона – в верхних слоях атмосферы. Там он выполняет роль щита нашей планеты. Который защищает ее от солнечной радиации из космоса и не дает Земле остывать, поскольку поглощает и ее инфракрасное излучение.

В природе озон в большинстве своем образуется благодаря облучению воздуха ультрафиолетовыми лучами Солнца (3О 2 + УФ свет → 2О 3). А также при электрических разрядах молний во время грозы.

В грозу под воздействием молний часть молекул кислорода распадается на атомы, молекулярный и атомарный кислород соединяются, и образуется О 3 .

Вот почему мы ощущаем особую свежесть после грозы, нам легче дышится, воздух кажется более прозрачным. Дело в том, что озон гораздо более сильный окислитель, чем кислород. И в небольшой концентрации (как после грозы) безопасен. И даже полезен, поскольку разлагает вредные вещества в воздухе. По сути, дезинфицирует его.

Однако в больших дозах озон очень опасен для людей, животных и даже растений, для них он ядовит.

Кстати, дезинфицирующие свойства полученного лабораторным путем озона широко используются для озонирования воды, предохранения продуктов от порчи, в медицине и косметологии.

Разумеется, это далеко не полный список удивительных химических явлений в природе, которые делают жизнь на планете такой разнообразной и прекрасной. Вы сможете узнать о них больше, если будете внимательно смотреть по сторонам и держать уши открытыми. Вокруг полно удивительных явлений, которые только и ждут, чтобы вы ими заинтересовались.

Химические явления в быту

К ним относятся те, что можно наблюдать в повседневной жизни современного человека. Некоторые из них совсем простые и очевидные, любой может наблюдать их на своей кухне: например, заваривание чая. Нагретые кипятком чаинки меняют свои свойства, в результате меняется и состав воды: она приобретает другой цвет, вкус и свойства. То есть получается новое вещество.

Если в этот же чай насыпать сахар, в результате химической реакции получится раствор, который снова будет обладать набором новых характеристик. В первую очередь, новым, сладким, вкусом.

На примере крепкой (концентрированной) чайной заварки можете самостоятельно провести и еще один опыт: осветлить чай при помощи дольки лимона. Из-за кислот, содержащихся в лимонном соке, жидкость еще раз изменит свой состав.

Какие еще явления вы можете наблюдать в быту? Например, к химическим явлениям относится процесс сгорания топлива в двигателе .

Если упростить, реакцию сгорания топлива в двигателе можно описать так: кислород + топливо = вода + углекислый газ.

Вообще в камере двигателя внутреннего сгорания происходит несколько реакций, в которых задействованы топливо (углеводороды), воздух и искра зажигания. А точнее, не просто топливо – топливно-воздушная смесь из углеводородов, кислорода, азота. Перед зажиганием смесь сжимается и нагревается.

Сгорание смеси происходит в доли секунды, в итоге связь между атомами водорода и углерода разрушается. Благодаря этому высвобождается большое количество энергии, которая приводит в движение поршень, а тот – коленчатый вал.

В дальнейшем атомы водорода и углерода соединяются с атомами кислорода, образуется вода и углекислый газ.

В идеале реакция полного сгорания топлива должна выглядеть так: C n H 2n+2 + (1,5 n +0,5) O 2 = nCO 2 + (n +1) H 2 O . В реальности же двигатели внутреннего сгорания не настолько эффективны. Предположим, если кислорода при реакции не хватает незначительно, в результате реакции образуется СО. А при большей нехватке кислорода образуется сажа (С).

Образование налета на металлах в результате окисления (ржавчина на железе, патина на меди, потемнение серебра) – тоже из категории бытовых химических явлений.

Возьмем железо для примера. Ржавление (окисление) происходит под воздействием влаги (влажность воздуха, прямой контакт с водой). Результатом этого процесса становится гидроксид железа Fe 2 O 3 (точнее, Fe 2 O 3 * H 2 O). Вы можете увидеть его в виде рыхлого, шероховатого, оранжевого или красно- коричневого налета на поверхности металлических изделий.

Другим примером может послужить зеленый налет (патина) на поверхности изделий из меди и бронзы. Он образуется со временем под воздействием атмосферного кислорода и влажности: 2Cu + O 2 + H 2 O + CO 2 = Cu 2 CO 5 H 2 (или CuCO 3 * Cu(OH) 2). Полученный в итоге основной карбонат меди встречается и в природе – в виде минерала малахита.

И еще один пример медленной окислительной реакции металла в бытовых условиях – это образование темного налета сульфида серебра Ag 2 S на поверхности серебряных изделий: украшений, столовых приборов и т.п.

«Ответственность» за его возникновение несут частички серы, которые в виде сероводорода присутствуют в воздухе, которым мы с вами дышим. Потемнеть серебро может и при контакте с серосодержащими пищевыми продуктами (яйцами, например). Реакция же выглядит так: 4Ag + 2H 2 S + O 2 = 2Ag 2 S + 2H 2 O.

Вернемся на кухню. Здесь можно рассмотреть еще несколько любопытных химических явлений: образование накипи в чайнике одно из них.

В бытовых условиях нет химически чистой воды, в ней всегда в различной концентрации растворены соли металлов и другие вещества. Если вода насыщена солями кальция и магния (гидрокарбонатами), ее называют жесткой. Чем выше концентрация солей, тем более жесткой является вода.

Когда такая вода нагревается, эти соли подвергаются разложению на углекислый газ и нерастворимый осадок (СаСО 3 и Mg СО 3). Эти твердые отложения вы и можете наблюдать, заглянув в чайник (а также взглянув на нагревательные элементы стиральных и посудомоечных машинок, утюгов).

Кроме кальция и магния (из которых получается карбонатная накипь), в воде также часто присутствует железо. В ходе химических реакций гидролиза и окисления из него образуются гидроксиды.

Кстати, собравшись избавиться от накипи в чайнике, вы можете наблюдать еще один пример занимательной химии в быту: с отложениями хорошо справляются обычный столовый уксус и лимонная кислота. Чайник с раствором уксуса/лимонной кислоты и воды кипятят, после чего накипь исчезает.

А без другого химического явления не было бы вкусных маминых пирогов и булочек: речь о гашении соды уксусом .

Когда мама гасит соду в ложке уксусом, происходит вот такая реакция: NaHCO 3 + C H 3 COOH = CH 3 COONa + H 2 O + CO 2 . Полученный в ее результате углекислый газ стремится покинуть тесто – и тем самым изменяет его структуру, делает пористым и рыхлым.

Кстати, можете рассказать маме, что гасить соду вовсе не обязательно – она и так прореагирует, когда тесто попадет в духовку. Реакция, правда, будет проходить немного хуже, чем при гашении соды. Но при температуре от 60 градусов (а лучше 200) происходит разложение соды на карбонат натрия, воду и все тот же углекислый газ. Правда, вкус готовых пирогов и булочек может оказаться хуже.

Список бытовых химических явлений не менее впечатляющий, чем список таких явлений в природе. Благодаря им у нас есть дороги (изготовление асфальта – это химические явление), дома (обжиг кирпича), красивые ткани для одежды (окрашивание). Если задуматься об этом, становится отчетливо ясно, насколько многогранная и интересная наука химия. И сколько пользы можно извлечь из понимания ее законов.

Среди многих и многих придуманных природой и человеком явлений есть особенные, которые сложно описать и объяснить. К ним относится и горение воды . Как такое, может быть, спросите вы, ведь вода не горит, ею тушат огонь? Как она может гореть? А дело вот в чем.

Горение воды – это химическое явление , при котором в воде с примесью солей под воздействием радиоволн разрываются кислородно-водородные связи. В результате образуется кислород и водород. И горит, конечно, не сама вода, а именно водород.

При этом он достигает очень высокой температуры горения (больше полутора тысяч градусов), плюс в ходе реакции снова образуется вода.

Это явление давно интересует ученых, мечтающих научиться использовать воду в качестве топлива. Например, для автомобилей. Пока это нечто из области фантастики, но кто знает, что ученые сумеют изобрести совсем скоро. Одна из главных загвоздок в том, чтобы при горении воды энергии выделялось больше, чем затрачивается на проведение реакции.

Кстати, нечто подобное можно наблюдать и в природе. Согласно одной из теорий, большие волны-одиночки, появляющиеся словно бы из ниоткуда, на самом деле являются следствием водородного взрыва. Электролиз воды, который к нему приводит, осуществляется благодаря попаданию электрических разрядов (молний) на поверхность соленой воды морей и океанов.

Но не только в воде, но и на суше можно наблюдать поражающие воображение химические явления. Если бы вам довелось побывать в природной пещере, наверняка вы смогли бы увидеть там причудливые, красивые природные «сосульки», свисающие с потолка – сталактиты. То, как и почему они появляются, объясняется еще одним интересным химическим явлением.

Химик, глядя на сталактит, видит, конечно, не сосульку, а карбонат кальция СаСО 3 . Основой для его образования служат сточные воды, природный известняк, а сам сталактит выстраивается благодаря осаждению карбоната кальция (рост вниз) и силе сцепления атомов в кристаллической решетке (рост вширь).

К слову, аналогичные образования могут подниматься от пола к потолку – их называют сталагмиты . А если сталактиты и сталагмиты встречаются и срастаются в цельные колонны, они получают название сталагнаты .

Заключение

В мире ежедневно происходит множество удивительных, прекрасных, а также опасных и пугающих химических явлений. Из многих человек научился извлекать пользу: создает строительные материалы, готовит пищу, заставляет транспорт перемещаться на огромные расстояния и многое другое.

Без многих химических явлений не было бы возможным существование жизни на земле: без озонового слоя люди, животные, растения не выжили бы из-за ультрафиолетовых лучей. Без фотосинтеза растений животным и людям нечем было бы дышать, а без химических реакций дыхания этот вопрос вообще не был бы актуальным.

Брожение позволяет готовить продукты питания, а сходное с ним химическое явление гниения разлагает белки на более простые соединения и возвращает те в круговорот веществ в природе.

Образование оксида при нагревании меди, сопровождающееся ярким свечением горение магния, плавление сахара и др. тоже считают химическими явлениями. И находят им полезное применение.

blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, называются химическими. Примеры: окисление веществ на воздухе, горение, ржавление железа и др. Химические явления - химические превращения, химические реакции, химические взаимодействия. Явления, при которых изменяется форма или физическое состояние веществ, называются физическими. Примеры: кипение, плавление, испарение, замерзание, выделение теплоты, света и др. Химические явления всегда сопровождаются физическими. Примеры: при сгорании магния выделяются теплота и свет; в гальваническом элементе в результате химических реакций возникает электрический ток. Химическое соединение - химически индивидуальное вещество, состоящее из атомов одного или различных элементов. Примеры: кислород, бертолетова соль, цинк, сера и др. Смесь - несколько химических соединений, смешанных друг с другом. Примеры: воздух, сплавы металлов, морская вода и др. Механическая смесь и химическое соединение имеют следующие основные различия. При приготовлении механической смеси составные части могут быть взяты в любых количественных соотношениях. При получении химических соединений исходные вещества берутся в строго определенных количествах. При механическом смешении веществ не наблюдается, как правило, выделения или поглощения энергии. Химические реакции сопровождаются тепловыми эффектами. Индивидуальные свойства веществ, составляющих механическую смесь, сохраняются, так как составные части в смеси находятся химически неизмененными. При химических реакциях свойства исходных веществ не сохраняются, поскольку в результате их взаимодействия образуются новые вещества с новыми свойствами. Смесь, в отличие от химического соединения, можно разделить на составные части, используя различия в их физических свойствах. Пример 1 При растворении в хлороводородной кислоте смеси железа с сульфидом железа массой 6,4 г выделилось 1,79 л (н. у.) смеси газов. Определите массовую долю (%) железа в смеси. Дано: т(смеси) - 6,4 г К(газов)= 1,79 л Найти: tt»(Fe) в смеси Решение: 1) Записываем уравнения реакций: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2t, FeS + 2НС1 = FeCl2 + H2Sf. 2) Выразим массу Fe в смеси через х г, а объем выделившегося Н2 - у л. Тогда масса FeS будет равна (6,4 - х) г, а объем H2S - (1,79 - у) л. По первому уравнению реакции находим: 1 моль Fe - 1 моль Н2 х у -- моль Fe - ---" моль Н9 56 22,4 2 22,4-Л: у---iвГ"в 4) По второму уравнению реакции находим: 1 моль FeS - 1 моль H2S 6,4-х _ 1,79 - у --- моль FeS - 22 4 моль H2S (6,4 - х) 22,4 « 88 (1,79 - 22 ^ *). 5) Рассчитываем массовую долю (%) Fe в смеси: w(Fe) = -Т-7-" 100 % =17,34%. 6,4 Ответ; u>(Fe) = 17,34 % . Пример 2 При нормальных условиях 20 л газовой смеси, состоящей из азота и кислорода, имеют массу 28 г. Определите объемы газов в смеси. Дано: /п(смеси) = 28 г К(смеси) = 20 л Найти: K(N2) и V(02). Решение: 1) Обозначим F(N2) в смеси через х л, тогда У(02) будет (20 - х) л. 2) Находим количества веществ N2 и 02, а затем их массы: х 20-х V(N2) = ~2М М°ЛЬ; V(2) ~ 22,4 М°ЛЬ; 28 л: л ч 32 (20 - х) т(*2> 3 lijг; т(°2)-- 3) По условию масса смеси газов равна 28 г, т. е.: 28-х 32(20-*) +-~гт-:- = 28, х = 3,2 л. 22,4 22,4 Таким образом, в смеси содержится 3,2 л N2 и 16,8 л 02. Ответ: К(К2)=3,2л; Г(02) = 16,8л. Ц^П Пример 3 Определите массовую долю каждого из газов в смеси, состоящей из водорода и метана, если ее плотность по водороду равна 5. Дано: Дн2=5 Найти: w{Н2) и ц>(СН4) Решение: 1) Обозначим w(tl2) через х %, a w(CH4) - (100 - х) %. 2) Находим молекулярную массу смеси: М = М(Н2) £>н2, М = 2-5 = 10. 3) Выразим массовые доли газов в молекулярной массе смеси: „ , 2 х _ 16 (100 - х) ^> = -100-" "W"-ioo-" 100 100 Следовательно, газовая смесь содержит 42,85 % Н2 и 57,15% СН4. Ответ: и>(Н2) - 42,85 %; w(CH4) = 57,15 %. Вопросы и задачи для самостоятельного решения 1. Приведите примеры пяти физических явлений. Укажите признаки, по которым вы отнесете явления к физическим. 2. Приведите примеры пяти химических явлений. Укажите признаки, по которым вы отнесете явления к химическим. 3. К каким явлениям (физическим или химическим) следует отнести образование дыма: а) при горении угля; б) концентрированной соляной кислоты на воздухе; в) при соприкосновении паров соляной кислоты и нашатырного спирта? 4. К каким явлениям (физическим или химическим) относятся превращения одних аллотропных модификаций элементов в другие: кислорода в озон, белого фосфора в красный, ромбической серы в моноклиническую и т. д.? 5. Всегда ли физические и химические явления проявляются отдельно? Приведите примеры явлений, происходящих одновременно. 6. К каким явлениям (физическим или химическим) относятся: а) приготовление порошка из куска мела; б) возгорание спички; в) выделение газа при обработке питьевой соды кислотой; г) возгонки твердого иода. 7. Что такое смесь и химическое соединение? 8. Какие отличительные признаки смесей и химических соединений вы знаете? 9. Выпишите отдельно названия химических соединений и смесей из ниже перечисленного: соль, почва, азот, воздух, речная вода, молоко, цинк, гранит, мрамор, аргон. 10. К чистым веществам (в отличие от смесей) относятся: а) медный купорос; б) морская вода; в) воздух; г) бертолетова соль. 11. К смесям (в отличие от чистых веществ) относятся: а) соляная кислота; б) гашеная известь; в) хлорная вода; г) питьевая вода. 12. Назовите по одному примеру смесей веществ, которые можно разделить: а) отстаиванием; б) фильтрованием; в) выпариванием; г) используя магнитные свойства. 13. Приведите схему разделения: тонкой смеси цинкового порошка и серы; мела и поваренной соли; железных и медных опилок; растительного масла с водой; речного песка, сахара и древесного угля. 14. Через раствор, содержащий 5 г едкого натра, пропущено 6,6 л сероводорода (н. у.). Какая соль и в каком количестве образовалась при этом? Ответ: 7 г NaHS. 15. Какой объем хлора необходимо взять для получения 53,4 г хлорида алюминия? Ответ: 13,45 л. 16. Какая масса брома прореагировала с иодидом калия, если при этом образовалось 12,7 г иода? Ответ: 8 г. 17. Рассчитайте массу фторида кальция, расходуемую для получения 26,88 л фтористого водорода (н. у.). Ответ: 46,8 г. 18. Вычислите, из какого количества оксида ртути (И) получится при разложении 224 л (н. у.) кислорода? Ответ: 4320 г. 19. Рассчитайте объем кислорода (н. у.), полученный при термическом разложении нитрата натрия массой 34 кг. Ответ: 4,48 м3. 20. Рассчитайте массы соды и хлорида кальция, необходимые для получения 0,5 кг карбоната кальция? Ответ: 530 г Na2C03; 555 г СаС12. 21. Какое вещество и в каком количестве останется в избытке после смешения растворов, содержащих 34 г нитрата серебра и 31,8 г хлорида кальция? Ответ: 20,7 г СаС12.. 22. Рассчитайте, какой объем оксида углерода (IV) (н. у.) получится при разложении 0,25 кг мрамора, содержащего 96 % карбоната кальция. Ответ: 53,8 л. 23. При разложении 22,3 г малахита выделилось 2,24 л углекислого газа (н. у.) Определите чистоту малахита. Ответ: 99,1%. 24. При сжигании 6 г антрацита выделилось 10,6 л оксида углерода (IV) (н. у.). Определите массовую долю углерода в антраците. Ответ: 94,6%. 25. Цинковая пластинка массой 3,5 г погружена в раствор нитрата серебра, содержащий 17 г соли. Определите массу пластинки после прохождения реакции. Ответ: 11,05 г. 26. Продукт прокаливания 1,3 г природного карбоната кальция растворили в избытке соляной кислоты. Определите массовую долю карбоната кальция в природном минерале, если образовавшийся кристаллогидрат хлорида кальция имел массу 1,29 г. Ответ: 76,9%. 27. 2,8 г смеси углерода и серы было сожжено в кислороде, полученном при термическом разложении 47,4 г перманганата калия. Определите массовую долю серы в исходной смеси. Ответ: 57,1%. 28. При обработке 5,1 г сплава алюминия и магния с соляной кислотой выделилось 5,6 л водорода. Определите массовую долю (%) Mg в сплаве. Ответ: 47,05%. 29. При нормальных условиях газовая смесь объемом 12 л, состоящая из аммиака и оксида углерода (IV), имеет массу 18 г. Сколько литров каждого из этих газов содержится в смеси? Ответ: 4,62 л NH3 и 7,38 л С02. 30. Определите объемные доли (%) газовой смеси, состоящей из оксидов углерода (II, IV), если ее плотность по водороду составляет 19,6. Ответ 30 % СО; 70 % С02. 31. Определите массовую долю (%) доломита СаС03 MgCO^ в руде, если при разложении 10 г ее выделяется 0,96 л оксида углерода (IV) (н. у.). Ответ: 39,4%. 32. Какую массу доломита, содержащего 8 % примесей, необходимо взять для получения 56 м3 оксида углерода (IV) (н. у.)? Ответ: 250 кг. 33. При прокаливании 1,6 г смеси ZnO и ZnC03 получено 1,248 г оксида цинка. Каков состав исходной смеси? Ответ: 37,5 % ZnO. 34. Какова массовая доля (%) хлора содержится в смеси, состоящей из 2 г хлорида натрия и 2 г хлорида аммония? Ответ: 63,5%. 35. Имеется смесь кальция и оксида кальция массой 10 г. Какова масса каждого из веществ в смеси, если при реакции 2 г ее с водой выделилось 224 мл водорода? Ответ: 2г Са, 8г СаО. 36. При обработке избытком раствора гидроксида калия 5,85 г смеси алюминия с его оксидом выделилось 1,26 л газа (н. у.). Определите массовую долю алюминия в смеси. Ответ: 17,3%. 37. Для превращения 1 г смеси карбоната калия и гидроксида калия в хлорид калия было израсходовано 0,626 г хлороводорода. Сколько граммов гидроксида калия было в смеси? Ответ: 0,8 г. 38. При растворении 6,9 г сплава цинка с алюминием в серной кислоте выделилось 2,688 л водорода. Определите содержание цинка в сплаве. Ответ: 94,8%. 39. Объем смеси оксида углерода (II) и кислорода составляет 100 мл. После сжигания оксида углерода за счет находящегося в смеси кислорода объем уменьшился на 30 мл. Найдите объемный состав исходной смеси. Ответ: 60% СО; 40% 02. 40. К раствору 2,404 г смеси солей CuS04 5Н20 и FeS04 7Н20 добавили избыток раствора хлорида бария. Масса полученного осадка составила 2,172 г. Определите состав исходной смеси. Ответ: 67,4% CuS04- 5Н20 и 32,6% FeS04 7Н20. 41. Какой объем воздуха необходим для полного сгорания 1 м3 газовой смеси, имеющей объемный состав 20 % Н2, 30 % СН4 и 50 % СО? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,95 %. Ответ: 4,53 м3. 42. Определите массовую долю (%) хлорида натрия в смеси хлоридов натрия и калия, если 0,325 г этой смеси при взаимодействии с нитратом серебра образовали 0,7175 г осадка. Ответ: 53,5%.

I. Новый материал

Из курса природоведения и физики вы знаете, что с телами и веществами происходят разнообразные изменения.

Прежде чем приступить к изучению темы урока, я предлагаю вам выполнить следующее задание, не торопитесь с ответами, выполните задание до конца.

Задание:

Рассмотрите внимательно картинки и попробуйте ответить на следующие вопросы:

1. Где можно наблюдать явления, представленные на рисунках и картинках?

2. Дайте название каждому явлению. Какие вещества участвуют в представленных явлениях? Что происходит с каждым веществом в происходящем явлении? Запишите в рабочих тетрадях и заполните следующую таблицу:

3. В каких явлениях образуются новые вещества?

4. Как и по каким признакам можно разделить представленные явления?

Физические и химические явления

Проводя опыты и наблюдения, мы убеждаемся, что вещества могут изменяться.

Изменения веществ, которые не ведут к образованию новых веществ (с иными свойствами), называют физическими явлениями.

1. Вода при нагревании может переходить в пар, а при охлаждении – в лед .

2. Длина медных проводов изменяется летом и зимой: увеличивается при нагревании и уменьшается при охлаждении.

3. Объем воздуха в шаре увеличивается в теплом помещении.

Изменения с веществами произошли, но при этом вода осталась водой, медь – медью, воздух – воздухом.

Новых веществ, несмотря на их изменения, не образовалось.

ПРОАНАЛИЗИРУЕМ ОПЫТ

1. Закроем пробирку пробкой со вставленной в нее трубкой

2. Опустим конец трубки в стакан с водой. Рукой нагреем пробирку. Объем воздуха в ней увеличивается, и часть воздуха из пробирки выходит в стакан с водой (выделяются пузырьки воздуха).

3. При охлаждении пробирки объем воздуха уменьшается, и вода входит в пробирку.

Вывод. Изменения объема воздуха – физическое явление.

Химическое явление (реакция) – явление, при котором образуются новые вещества.

А по каким признакам можно определить, что произошла химическая реакция ? При некоторых химических реакциях происходит выпадение осадка. Другие признаки – изменение цвета исходного вещества, изменение его вкуса, выделение газа, выделение или поглощение тепла и света.

Примеры таких реакций рассмотри в таблице

В живой и неживой природе постоянно протекают различные химические реакции. Наш с тобой организм тоже настоящая фабрика химических превращений одних веществ в другие.

Понаблюдаем за некоторыми химическими реакциями.

Опыты с огнем самостоятельно проводить нельзя!!!

Опыт 1

Подержим над огнем кусочек белого хлеба, содержащего органические вещества.

Наблюдаем:

1. Обугливание, то есть изменение цвета;

2. Появление запаха.

Вывод . Произошло химическое явление (образовалось новое вещество - уголь)

Опыт 2

Приготовим стаканчик с крахмалом. Добавим немного воды, перемешаем. Затем капнем раствором йода.

Наблюдаем:

1. Признак реакции: изменение цвета (посинение крахмала)

Вывод. Произошла химическая реакция. Крахмал превратился в другое вещество.

Опыт 3

1. Разведем в стакане небольшое количество питьевой соды.

2. Добавим туда несколько капель уксуса (можно взять сок лимона или раствор лимонной кислоты).

Вывод. Выделение газа – один из признаков химической реакции.

Некоторые химические реакции сопровождаются выделением тепла.

Подведём итоги

1. Вещества могут участвовать в физических и химических явлениях

2. Сравнительная характеристика физических и химических явлений представлены следующей интерактивной анимацией

3. Отличие физических и химических явлений

·При физических явлениях молекулы вещества не разрушаются, вещество сохраняется.

·При химических явлениях молекулы вещества распадаются на атомы, из атомов образуются молекулы нового вещества.

Признаки химических реакций