СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Штремплер Г.И.

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Основные понятия

Вставьте пропущенные слова и формулы; ответьте на вопросы, выполните задания.

РЕАКЦИЯ КАК ОБЪЕКТ ИЗУЧЕНИЯ ХИМИИ

1. Одним из объектов изучения химии являются ____________________ _______________________, протекающие между _______________________.

2. При исследовании, проведении и описании химических реакций важно определять, знать и уметь характеризовать строение, свойства и области применения исходных и промежуточных веществ и продуктов реакций, условия их возникновения и протекания, признаки реакций, скорость реакций, тип реакций и их механизмы, уравнения реакций. Вспомните и опишите в соответствии с этим суждением реакции горения угля, разложения карбоната кальция, взаимодействия железа с раствором хлорида меди, нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия. ______________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Законы сохранения в химических процессах

3. Закон сохранения массы веществ может быть сформулирован как закон сохранения атомов химических элементов. Сформулируйте полное определение закона сохранения атомов в химических реакциях и приведите примеры _____________________________________________

4. Химические реакции в зависимости от теплового эффекта делятся на _________________________ и _______________________________________. Запишите определения указанных типов реакций и приведите примеры в виде термохимических уравнений. ________________________________

5. Расшифруйте запись одного из приведенных уравнений с учетом количественных отношений веществ и теплового эффекта реакции. _______________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

6. Проставьте над химическими знаками в уравнениях реакций значения степени окисления элементов и сделайте вывод о классификации этих реакций:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

______________________________________________________________________________________

7. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в окислительных реакциях, укажите степени окисления, окислители и восстановители, процессы восстановления и окисления по образцу:

2K⁺¹Mn⁺⁷O^-2₄+ 6K⁺¹I^-1 + 4H⁺¹₂O^-2 = 8K⁺¹O^-2H⁺¹ + 2Mn⁺⁴O^-2₂ + 3I⁰₂

Окислитель Восстановитель

Mn⁺⁷ + 3ē ® Mn⁺⁴ 2I^-1 - 2ē ® I⁰₂

Восстановление Окисление

…H₂SO₄ + …Al ® …Al₂(SO₄)₃ + …H₂

…MnO₂ + …HCl ® …MnCl₂ + …Cl₂ + …H₂O

…H₂S + …SO₂ ®…S + …H₂O

…Zn + …H₂SO₄₍_конц_.) ® …ZnSO₄ + …S + …H₂O

…Mg + …HNO₃₍_разб_.)® …Mg(NO₃)₂ + …N₂ + …H₂O

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

8. Вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток, называются ___________

_____________________________. В перечне названий веществ подчеркните электролиты красным, а неэлектролиты – зеленым цветом. Серная кислота, глицерин, калия хлорид, кальция нитрат, железо, мрамор, натрия гидроксид, спирт, вода, поваренная соль, хлороводород, кислород, сажа, калия оксид, меди оксид, аммония сульфат.

9. В процессе растворения веществ в воде наблюдаются тепловые явления, обусловленные, с одной стороны, поглощением энергии при разрушении кристаллической решетки, а, с другой стороны, -выделением тепла за счет гидратации частиц растворяемого вещества. Суммарный тепловой эффект растворения выражается формулой:

Q_раств. = Q_гидр. – Q_кр.реш., где

Q_раств -______________________________________________________________

Q_гидр. - ______________________________________________________________

Q_кр.реш- _____________________________________________________________ Сформулируйте на основе этой формулы суждение о причине положительного теплового эффекта растворения гидроксида калия в воде _______________________________________________________________

Сформулируйте на основе этой формулы суждение о причине отрицательного теплового эффекта растворения нитрата калия в воде _____________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Электролиты при растворении в воде распадаются на _______________, которые подразделяются на ______________________ и ______________________. Этот процесс называется _______________
_______________________________________________________________________. Электролитическая диссоциация количественно характеризуется значением _____________________
____________________________________, которое определяется по формуле:

α = ------- × 100%, где

α - ____________________________________________________________

n - ____________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________

N - ___________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________

11. В зависимости от величины этого показателя (___________________________________________)

электролиты делятся на _________________________ и _____________________________. Вода относится к _______________________ электролитам.

12. Для характеристики среды раствора (нейтральная, кислая, щелочная) применяется понятие ____
______________________________________________________________________________________

В нейтральной среде значение _____ равно _________. В кислой среде значение _____ равно _________. В щелочной среде значение _____ равно _________.

РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА

13. Реакции между электролитами в водных растворах фактически протекают между _____________, поэтому эти реакции называются _________________________________________________________.

Запишите молекулярные, полные ионные и краткие ионные уравнения реакций следующих процессов: взаимодействие между растворами карбоната калия и азотной кислоты; осаждение гидроксида железа (III) реакцией между растворами гидроксида лития и хлорида железа (III), нейтрализация гидроксида натрия фосфорной кислотой.

14. Реакции ионного обмена протекают до конца, если:

а) _______________________________, например,_________________________________________;

б) ________________________________, например,________________________________________;

в) ________________________________, например,_________________________________________.

15. К реакциям ионного обмена относятся реакции нейтрализации. Запишите молекулярные, полные ионные и краткие ионные уравнения реакций взаимодействия гидроксида натрия с ортофосфорной кислотой, если количественные отношения между щелочью и кислотой равны: а) 1:1; б) 2:1; в) 3:1

16. К реакциям ионного обмена относятся также реакции гидролиза солей. Запишите молекулярные, полные ионные и краткие ионные уравнения реакций гидролиза карбоната калия, сульфата цинка и ацетата аммония. Для каждого раствора укажите его среду.

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

17. Приведите примеры реакций между металлами и неметаллами, протекающих с различной скоростью, в зависимости от природы реагирующих веществ. Запишите уравнения этих реакций в порядке возрастания их скорости, полагая, что другие факторы, определяющие скорость реакций, в данных примерах равнозначны.

18. Одним из факторов, влияющих на скорость реакций, является концентрация реагирующих веществ. Приведите примеры, когда это используется на практике:

а) для ускорения процессов: _________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

б) для замедления процессов: _________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

19. Скорость реакции обусловливается в значительной степени температурой ее проведения. Приведите примеры, когда температурный фактор используется на практике:

а) для ускорения реакции: _________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

б) для замедления реакции: ___________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

20. Скорость реакции между цинком и соляной кислотой увеличивается в присутствии порошка меди. Допуская, что медь играет здесь роль катализатора, действующего через образование промежуточного соединения с хлороводородом, составьте уравнения каталитической реакции по стадиям (с образованием промежуточного соединения) и суммарное химическое уравнение реакции. ___________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

21. Скорость реальных процессов и реакций чаще всего зависит от совокупного воздействия нескольких факторов и условий. Сделайте предположение, как будут влиять отдельные условия и где будет быстрее корродировать (ржаветь) железо: в вашей квартире, в пустыне, в Антарктиде, на вершине Эвереста, на солнечной поверхности Луны, в джунглях. ________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Тесты

1. К экзотермическим реакциям относят горение серы, взаимодействие железа с кислородом, горение азота, реакцию хлора с кислородом, растворение серной кислоты в воде, разложение дихромата аммония. Сколько ошибок в этом суждении? а) 2; б) 1; в) 4; г) 3.

Запишите уравнения возможных реакций ________________________________________________

2. В приведенных уравнениях расставьте коэффициенты и укажите тепловой эффект реакции:

…H₂O ® …H₂ + …О₂… Q

…H₂ + …N₂ ® …NH₃... Q

…SO₂ + …H₂O ® …H₂SO₃ …Q

…Fe + …Cl₂ ® …FeCl₃... Q

3. Реакцию взаимодействия хлорида натрия с нитратом серебра и реакцию окисления диоксида серы по признаку направления реакции относят к: а) необратимым; б) обратимым; в) первая необратимая, вторая обратимая; г) первая обратимая, вторая необратимая. Запишите уравнения реакций.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Примером реакции без изменения степеней окисления элементов является: а) действие хлорида калия на нитрат серебра; б) взаимодействие меди с хлором; в) растворение цинка в кислоте; г) разложение азотной кислоты. Запишите уравнения реакций и укажите степени окисления элементов реагирующих веществ. ______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Примером окислительно-восстановительной реакции является: а) разложение известняка; б) разложение серной кислоты; в) нейтрализация азотной кислоты; г) взаимодействие известняка с азотной кислотой. Запишите уравнения реакций и укажите степени окисления элементов реагирующих веществ. _________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Вставьте пропущенные слова. Атомы, молекулы или ионы, отдающие в процессе реакции электроны, называют __________________________________________. Во время реакции они _____

___________________________________________________________________________________________.

Атомы, молекулы или ионы, присоединяющие в процессе реакции электроны, называют _________________________________. Во время реакции они _______________________________.

7. В уравнении Fe⁺³ + ē ® Fe⁺² показан процесс: а) восстановления; б) окисления; в) растворения; г) разложения. Запишите полное уравнение примера этого процесса. _______________________

___________________________________________________________________________________________

8. При окислении происходит: а) повышение значения степени окисления; б) понижение значения степени окисления; в) перемещение электронов; г) перемещение электронной пары.

9. Через разбавленный раствор серной кислоты пропустили постоянный электрический ток. Происходит реакция: а) разложения серной кислоты; б) окисления водорода; в) восстановления серы; г) разложения воды.

10. Единицей измерения скорости реакции может быть: а) моль/л × час; б) моль/час; в) г/моль × с; г) м/моль × ч.

11. Скорость реакции определяется уравнением: а) v = Δt/Δc; б) v = c - t; в) v = c₂ – c₁; г) v = Δc/Δt.

12. При одновременном повышении температуры на 10 ^оС и уменьшении концентрации одного из реагирующих веществ в 3 раза скорость гомогенной реакции, вероятнее всего: а) вначале возрастет, затем уменьшится; б) возрастет; в) уменьшится; г) изменится незначительно.

13. Как изменится скорость реакции между азотом и водородом, если вначале увеличить давление, а затем повысить температуру? а) Вначале возрастет, затем уменьшится; б) возрастет; в) уменьшится; г) вначале уменьшится, затем возрастет.

14. Известно, что скорость гетерогенной реакции зависит от поверхности реагирующих веществ. Как изменится объем выделившегося водорода, если кусочек цинка массой 10 г разбить на 100 частей?

а) Возрастет примерно в 10 раз; б) возрастет примерно в 100 раз; в) не изменится; г) возрастет примерно в 1000 раз.

15. Катализаторы изменяют скорость химических реакций в связи с тем, что изменяется:

а) температура; б) концентрация молекул; в) число столкновений молекул; г) другая причина.

16. Гомогенная реакция с участием газообразных веществ описывается уравнением 2А + B D 2С + Q. В какую сторону сместится равновесие, если давление повысить; температуру понизить?

а) Вправо, влево; б) влево, влево; в) влево, вправо; г) вправо, вправо.

17. В какую сторону сместится равновесие в реакции 2А_тв + В_жD 2С_г + D_ж + Q, если давление повысить; температуру понизить? а) Вправо, вправо; б) влево, влево; в) влево, вправо; г) вправо, влево.

18. Как влияют катализаторы на смещение химического равновесия? а) Влияют, но слабо; б) не влияют; в) увеличивают выход продукта; г) положительные катализаторы смещают равновесие вправо, а ингибиторы - влево.

19. В каком ряду названия металлов расположены в порядке возрастания скорости их реакции с соляной кислотой?

а) Магний, натрий, железо, медь, цинк.

б) Натрий, магний, железо, цинк, медь.

в) Магний, натрий, цинк, медь, железо.

г) Натрий, магний, цинк, железо, медь.

Запишите уравнения этих реакций _______________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

20. Катализатор — это вещество, которое...

а) увеличивает скорость реакции;

б) изменяет скорость реакции, формально не участвуя в ней;

в) влияет на ход химической реакции;

г) замедляет скорость реакции.

Эксперимент

B Факторы, влияющие на скорость химических реакций. 1. В пробирку или пенициллиновый пузырек поместите железные опилки. Во вторую пробирку опустите железный гвоздь. Прилейте в обе пробирки по 2 мл раствора медного купороса. Проследите, в какой пробирке реакция пройдет быстрее. По каким признакам можно судить об этом? Какой фактор определяет в этом опыте скорость реакции? _______________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Запишите уравнение реакции _____________________________________________________________

2. Налейте в две пробирки по 1 мл раствора пероксида водорода (можно приготовить из таблетки гидроперита). В одну пробирку бросьте кусочек угля от обгоревшей спички, в другую — такую же порцию диоксида марганца. Что вы наблюдаете? Какой газ выделяется во второй пробирке? Какова роль диоксида марганца в этой реакции? Запишите уравнение реакции.

3. В две пробирки налейте по 1 мл разбавленного раствора соляной кислоты (можно взять уксусную кислоту). Одну пробирку нагрейте. В третью пробирку налейте (осторожно!) 1 мл раствора кислоты 1:1. Теперь в каждую пробирку бросьте по одинаковому кусочку мрамора. Отметьте разницу в интенсивности выделения углекислого газа, а, следовательно, и в скорости трех реакций. Какие факторы в данном случае сыграли свою роль? Запишите уравнение реакции. ___________________

4. В несколько пробирок налейте по 2 мл воды, добавьте в каждую по 2 капли иодной настойки. Теперь в каждую пробирку опустите по небольшому кусочку (одинаковых размеров) различных металлов. Отметьте время, затраченное на осуществление реакции в каждой пробирке. Запишите уравнения реакций. Что в этом случае определяет различие в скорости химических процессов? _________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Горение сахара. Если кусочек сахара внести с помощью пинцета в пламя горелки (газовой плиты), то он начнет плавиться и обугливаться, но не загорится. Если же на сахар насыпать немного пепла и внести в пламя, то сахар загорится и будет гореть даже вне пламени горелки. Проделайте этот эксперимент и определите роль золы в данном процессе. __________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

Подумай. Отгадай

КРИПТОГРАММА "АЛХИМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ"

Криптограмма представляет собой зашифрованный фрагмент из алхимического трактата о реакции получения «идеального совершенства», то есть «философского камня», или царя металлов – золота. (На рисунке изображен Уробурос – алхимический символ в виде дракона, пожирающего свой собственный хвост).








	š


š	š


	š


		š


š
š

	š	š
š	š
š


		š

š
š

			š

Ключевые слова

1 2 3 4 5 6 – термин, которым алхимики обозначали газообразные вещества.

2 7 8 9 10 11 12 – освобождение веществ от примесей.

13 12 14 12 10 15 16 17 – алхимическое название соединения, применяемого при паянии металлов.

9 18 19 20 8 21 12 22 8 23 – возгонка.

20 24 21 8 13 25 9 22 25 13 22 8 23 – явление, благодаря которому алхимик Г. Бранд открыл фосфор.

ЛОМОНОСОВСКАЯ ВИКТОРИНА

1. Когда и где родился М.В. Ломоносов _______________________________________________________

2. Назовите первые учебники, по которым учился Михайло Ломоносов. ____________________________

___________________________________________________________________________________________

3. Где и когда Ломоносов учился в Москве? ____________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

4. Где Ломоносов продолжил свое образование после учебы в Москве? _____________________________
__________________________________________________________________________________________

5. Какими языками владел М.В. Ломоносов? _____________________________________________________

6. Когда и где была построена первая в России химическая лаборатория? ____________________________

7. Перечислите основные открытия и идеи великого ученого-энциклопедиста _________________________

8. Когда был основан Московский университет? ________________________________________________

9. Приведите высказывания ученого о химии ____________________________________________________

10. Как Ломоносов называл молекулы и атомы? _________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

11. Продолжите цитату "Широко распростирает _________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Кто автор этого высказывания? Приведите примеры истинности этого суждения. _____________________

Задачи. Упражнения

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Поиск по сайту