|
|
|
Учебник для 8 класса ХИМИЯ
§ 31. Реакции соединенияПонятие «реакции соединения» является антонимом понятия «реакции разложения». Попробуйте, используя приём противопоставления, дать определение понятия «реакции соединения». Верно! У вас получилась следующая формулировка.
Рассмотрим этот тип реакций с помощью ещё одной, новой для вас формы записи химических процессов — так называемых цепочек переходов, или превращений. Например, схема
показывает превращение фосфора в оксид фосфора (V) Р2O5, который, в свою очередь, затем превращается в фосфорную кислоту Н3РO4. Число стрелок в схеме превращения веществ соответствует минимальному числу химических превращений — химических реакций. В рассматриваемом примере это два химических процесса. 1-й процесс. Получение оксида фосфора (V) Р2O5 из фосфора. Очевидно, что это реакция соединения фосфора с кислородом. Поместим немного красного фосфора в ложечку для сжигания веществ и подожжём его. Фосфор горит ярким пламенем с образованием белого дыма, состоящего из маленьких частичек оксида фосфора (V): 4Р + 5O2 = 2Р2O5. 2-й процесс. Внесём ложечку с горящим фосфором в колбу. Она заполняется густым дымом из оксида фосфора (V). Вынем ложечку из колбы, прильём в колбу воду и взболтаем содержимое, предварительно закрыв горлышко колбы пробкой. Дым постепенно редеет, растворяется в воде и, наконец, исчезает совсем. Если к полученному в колбе раствору добавить немного лакмуса, он окрасится в красный цвет, что является доказательством образования фосфорной кислоты: Р2O5 + ЗН2O = 2Н3РO4. Реакции, которые проводят для осуществления рассматриваемых переходов, протекают без участия катализатора, поэтому их называют некаталитическими. Рассмотренные выше реакции протекают только в одном направлении, т. е. являются необратимыми. Проанализируем, сколько и каких веществ вступало в рассмотренные выше реакции и сколько и каких веществ в них образовалось. В первой реакции из двух простых веществ образовалось одно сложное, а во второй — из двух сложных веществ, каждое из которых состоит из двух элементов, образовалось одно сложное вещество, состоящее уже из трёх элементов. Одно сложное вещество может также образоваться и в результате реакции соединения сложного и простого веществ. Например, при производстве серной кислоты из оксида серы (IV) получают оксид серы (VI):
Эта реакция протекает как в прямом направлении, т. е. с образованием продукта реакции, так и в обратном, т. е. происходит разложение продукта реакции на исходные вещества, поэтому в них вместо знака равенства ставят знак обратимости
В этой реакции участвует катализатор — оксид ванадия (V) V2O5, который указывают над знаком обратимости:
Сложное вещество также может быть получено и в реакции соединения трёх веществ. Например, азотную кислоту получают по реакции, схема которой: NO2 + Н2O + O2 → HNO3. Рассмотрим, как подобрать коэффициенты для уравнивания схемы этой химической реакции. Число атомов азота уравнивать не нужно: и в левой, и в правой частях схемы по одному атому азота. Уравняем число атомов водорода — перед формулой кислоты запишем коэффициент 2: NO2 + Н2O + O2 → 2HNO3. но при этом нарушится равенство числа атомов азота — в левой части остался один атом азота, а в правой их стало два. Запишем коэффициент 2 перед формулой оксида азота (IV): 2NO2 + Н2O + O2 → 2HNO3. Подсчитаем число атомов кислорода: в левой части схемы реакции их семь, а в правой части — шесть. Чтобы уравнять число атомов кислорода (по шесть атомов в каждой части уравнения), вспомним, что перед формулами простых веществ можно записать дробный коэффициент 1/2: 2NO2 + Н2O + 1/2O2 → 2HNO3. Сделаем коэффициенты целыми. Для этого перепишем уравнение, удвоив коэффициенты: 4NO2 + 2Н2O + O2 → 4HNO3. Следует отметить, что почти все реакции соединения относятся к экзотермическим реакциям. Лабораторный опыт № 15
|
.
|
|