Химия · 11 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 8 · только теория
Классификация химических реакций в неорганической и органической химии. Закон сохранения массы веществ; закон сохранения
Химические реакции классифицируются по составу исходных веществ, изменению степеней окисления, тепловому эффекту, обратимости, агрегатному состоянию и механизму. Закон сохранения массы веществ утверждает, что масса реагентов равна массе продуктов, а закон Гесса позволяет рассчитывать тепловые эффекты реакций.
Чему учимся понимать
Научиться классифицировать химические реакции по различным признакам и применять законы сохранения массы и энергии для решения термохимических задач.
Зачем это нужно
Знание классификации реакций и законов сохранения позволяет предсказывать продукты реакций, рассчитывать их количества и тепловые эффекты, что является основой стехиометрии.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Химическая реакция — это процесс превращения веществ с сохранением общего числа атомов каждого элемента.
- Реакции обмена могут быть реакциями нейтрализации, если в них участвуют кислота и основание.
- В окислительно-восстановительных реакциях (ОВР) степени окисления элементов изменяются.
- Тепловой эффект экзотермической реакции положителен (Q > 0), а эндотермической — отрицателен (Q < 0).
- Закон Гесса гласит, что тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ.
- В уравнениях обратимых реакций используется знак ⇄.
- Гомогенные реакции протекают в одной фазе, гетерогенные — в разных фазах.
Определения
- Химическая реакция
- Процесс превращения одних веществ в другие, при котором изменяется состав и строение веществ, но сохраняется общее число атомов каждого элемента.
- Термохимическое уравнение
- Уравнение, в котором указан тепловой эффект реакции.
- Энтальпия (ΔH)
- Тепловой эффект при постоянном давлении.
- Закон Гесса
- Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от пути перехода.
Ключевые факты и правила
- Σm(реагентов) = Σm(продуктов)
- ΔH < 0 для экзотермических реакций
- ΔH > 0 для эндотермических реакций
- Сумма тепловых эффектов промежуточных стадий равна тепловому эффекту суммарной реакции (Закон Гесса)
Теория
Определить тип реакции по составу исходных веществ (соединение, разложение, обмен, замещение).
Проверить, является ли реакция окислительно-восстановительной (изменение степеней окисления).
Определить тепловой эффект (экзотермическая или эндотермическая реакция).
Установить обратимость реакции и фазовое состояние.
Применить закон Гесса для расчета теплового эффекта, если известны тепловые эффекты промежуточных стадий.
Примеры
- Пример 1реакция
- При сгорании 48 г магния (n=2 моль) по уравнению 2Mg + O2 → 2MgO + 1200 кДж выделяется 1200 кДж теплоты
- Пример 2случай
- При сгорании 8 г метана (n=0,5 моль) выделяется 445 кДж теплоты (0,5 * 890 кДж)
Интересно знать
- Закон сохранения массы веществ был сформулирован М. В. Ломоносовым в 1748 году.
- Закон Гесса был сформулирован в 1840 году.
- При сгорании 1 моля метана выделяется 890 кДж теплоты.
Связанные темы
- Стехиометрические расчеты
- Окислительно-восстановительные реакции
- Термохимия
- Органические реакции