misc / 32846_e06b06cd6e9ad04f315d37bd4131ce33

Явления физические и химические. Признаки химических реакций

71

Рис. 48. Физические явления: а — дождь; б — испарение воды; в —

аяние льда

а

Сгибание проволоки, дробление соли,

т

плавление металлов (рис. 49), образова-

е

ние мраморной крошки, перемалывание

зерна в муку, превращение воды в пар

в

при кипячении — все это физические

явления. Они осуществляются в резуль-

с

тате деятельности человека. У веществ

а

при этом изменяется только форма или

агрегатное состояние.

Рис. 49. Плавка металла

Физическими называются явленияя, при которых изменяется

только форма или агрегат ое состояние веществ.

а

Химические явления (реакции)

Всегда ли вещества

стаются неизменными? Нагреем красную

н

медную проволоку в пламени спиртовки. Проволока покрывается чер-

ным налетом, кот

д

ый м жно легко соскоблить ножом в виде черного

порошка. Это уже новое вещество, в которое превратилась медь. Оно

о

отличается от меди по цвету и плотности. В этом опыте мы наблюдаем

химическое явление, которое происходит благодаря химической реакции.

р

Химические реакции — это явления, при которых происходит

а

превращение одних веществ в другие.

Природа — это огромная лаборатория, в которой непрерывно

Н

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 зе-

72

Химические реакции

а

т

е

Рис. 50. Горение

в

Рис. 51. Разложение оксида ртути HgO: а — начало

с

магния

реакции; б — окончание р акции

а

исходит разрушение исходных веществ и образование новых веществ.

Н примеря, в результате сгорания магния об-

разуетсяновоевеществоMgO (рис. 50). При

а

сгорании метана получаются два вещества:

углекислый газ CO2 и вода H2O. Из одного

н

д

сложного вещества HgO в результате его

разложения образуются два новых — ртуть

Hg и кислород O2 (рис. 51).

о

Ржавление железа (рис. 52), кипячение

Рис. 52. Рж вление желез-

воды, горение лучины, распространение за-

ных изделий

паха — какие из этих явлений можно отнес-

р

Явления физические и химические. Признаки химических реакций

73

а

т

Рис. 53. Разложение малахита: а — начало реакции; б — окончание

реакции

е

щается выделение углекислого г за — реакция больше не протекает.

я

Существуют и другие приз ки химических реакций. Например,

при горении магния излучаетсяаяркий свет и выделяется много теп-

лоты (см. рис. 50).

н

Раньше вспышка магния использовалась для освещения

объекта во время ф т графирования.

д

При сливании некоторых растворов наблюдает-

о

ся выпадение ос дка ( ис. 54). Некоторые осадки

можно р створить при помощи других веществ. На-

р

пример, при слив нии растворов соды и известковой

воды образуетсяабелый осадок, который легко рас-

творяется в уксусе.

При загорании спички ощущается резкий запах.

Какие ещеНпризнаки химических реакций наблюда-

Рис. 54. Образо-

ются при горении спички?

вание осадка —

признак химичес-

Проведем еще две химические реакции.

кой реакции

74

Химические реакции

Признаки химических ре кций

• Выделение газа.

я

• Образование или исчез овение осадка.

• Изменение цвета.

а

• Появление запаха.

н

• Излучение света.

д

• Выделение или поглощение теплоты.

Большинство веществ не могут взаимодействовать друг с другом

о

Явления физические и химические. Признаки химических реакций

75

а

могут долгое время сохраняться при комнатной температуре, реакции

начинаются только при их нагревании.

Мало знать, как начать химическую реакцию, надо еще зн ть, при

каких условиях она будет протекать дальше. Почему необходимо все

е

время нагревать сахар, чтобы добиться его полного сгорания, а дере-

в

вянную лучинку зажигают один раз и она продолжа гор ь?

Если при образовании новых веществ выделя тся многоттеплоты,

с

то ее бывает достаточно, чтобы нагревались но ые порции вещества

энергии на ее продолжение.

а

В некоторых случаях для начала химического процесса необходимо

я

а

Вопросы и задания

1. Приведите три примера физических явлений, протекающих

в природе.

а

2. Приведите несколько примеров химических ре кций, кото-

рые вы наблюдали в природе или в быту.

т

е

3. Прокисание молока — это явление: а) физическое; б) хими-

ческое?

в

судить о протека ии этой ре кции?

д

7. Какие приз аки химическиха

реакций наблюдаются при из-

о

вержении «химического вулкана» (рис. 55)?

Домашний экспериментн. а) Поместите кусочек сахара в воду.

р

Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения

77

внимание на их качественную сторону, т. е. на то, как и при каких ус-

а

ловияхисходныевеществапревращаютсявпродуктыр акций. Новхи-

мических явлениях существует и другая сторона — количтственная.

Закон сохранения массы веществ

е

Изменяется ли масса веществ, вступивших в химическую реак-

в

цию? В поиске ответа на этот вопрос англий кий ученый Р. Бойль еще

я

а

в XVII в. провел множество опытов по прок

слив нию свинца в запа-

масса вещества после реакции больше массы исходного металла. Он

н

объяснил это присоединением к мет ллу некой «огненной материи».

Опыты Р. Бойля по прокалив ию металлов повторил русский уче-

д

ный М. В. Ломоносов в 1748 г.аПрокаливание железа он проводил

о

запаянной. Взвешивание реторты после реакции

показало, что ее масса не изменилась. Это свиде-

тельствовало о том, что, хотя между металлом и

веществом, соде ж щемся в воздухе, произошла

химическ я ре кция, сумма масс исходных веществ

р

равна массе продукта реакции.

М. В. Ломоносова

сделал вывод: «Все переме-

ны, в натуре случающиеся, суть такого со-

стояния, что сколько чего у одного тела от-

ниметсяН, столько присовокупится к другому,

Рис. 56. Опыт Ло-

так ежели где убудет несколько материи, то

моносова по прока-

умножится в другом месте».

ливанию металлов

78

Химические реакции

В 1789 г. французский химик А. Лавуазье доказал, что прокалива-

ние металлов — это процесс их взаимодействия с одной из составных

частей воздуха — кислородом. На основе работ М. В. Ломоносова и

А. Лавуазье был сформулирован закон сохранения м ссы веществ

в химических реакциях.

Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна мас-

а

се веществ, образовавшихся в результате р акции.

При химических реакциях атомы не исч зают бтсследно и не воз-

никают из ничего. Их число остается неизменным. А так как они име-

е

ют постоянную массу, то и масса образо анных ими веществ также

остается постоянной.

в

Закон сохранения массы веществ можно проверить эксперимен-

с

тально. Для этого используют прибор, пок з нный на рисунке 57, а, б.

Главная его часть — двухколенная пробирка. В одно колено нальем

а

известковую воду, во второе — раствор медного купороса. Уравнове-

сим прибор на весах,

з тем смешаем оба раствора в одном колене.

При этом мы увидим, что выпяд ет голубой осадок нового вещества.

Образование осадка подтверждает, что произошла химическая реак-

а

ция. Масса прибора при этом остается прежней. Это означает, что в

результате химической

реакции масса веществ не изменяется.

Закон важен

н

ля правильного понимания всего совершающегося в

природе: ничто не м жет исчезнуть бесследно и возникнуть из ничего.

д

о

р

а

Н

Рис. 57. Демонстрация закона сохранения массы веществ при

химических реакциях

80

Химические реакции

а

т

е

веществ:

+ О2

= 2Н2О.

2Н2

2 моль

1 моль

2 мольв

При написании химических ур вненийсприменяют также и спе-

циальные знаки, например знак «Z», обозначающий, что вещество

образует осадок:

а

AgNO3 + НСl = АgСlZ + НNО3,

знак «[», обозначающий, что вещество выделяется в виде газа

(рис. 59):

я

СаСО = СаО + СО

[.

а3

2

Часто в уравнениях химических реакций над знаком «=» указы-

вают условия их пр теканиян: нагревание (t), облучение светом (hν),

электрический т к (

) и др.

д

о

В химических реакциях соблюдается закон сохранения массы

веществ: м сса исходных веществ равна массе продуктов реакции.

Сущностьрхимической реакции состоит в перегруппировке ато-

мов, из которых состояли исходные вещества, с образованием но-

а

вых веществ.

Число атомов каждого химического элемента до реакции долж-

но быть равно их числу после реакции.

Н

Химическое уравнение — условная запись реакции при помо-

щи химических формул и специальных знаков.