|
|
Учебник для 7 класса ХИМИЯ§ 18. Химические реакции. Условия протекания и прекращения химических реакцийВсе рассмотренные ранее способы разделения смесей основаны на различиях в физических свойствах веществ, образующих смеси, и относятся к физическим явлениям. Однако есть явления, которые сопровождаются превращением веществ. Такие явления, как вы уже знаете, называются химическими реакциями.
Сравним физические явления, лежащие в основе разделения смесей, и химические реакции, приводящие к получению нового химического соединения, на примере смеси порошков железа и серы. Демонстрационный опытТщательно смешивают железные опилки и порошок серы (в отношении 7 : 4 по массе). Получилась смесь двух простых веществ, в которой каждое из них сохраняет свои свойства (предложите способы разделения полученной смеси). Смесь переносят в пробирку и нагревают в пламени спиртовки. Начинается химическая реакция железа с серой, в результате которой образуется новое вещество — сульфид железа. Продукт реакции — сложное вещество, свойства которого отличаются от свойств как железа, так и серы. Например, оно не притягивается магнитом, тонет в воде, не ржавеет и не горит (рис. 96).
Рис. 96. Опишем проведенную химическую реакцию словами: железо + сера = сульфид железа и химическими формулами: Fe + S = FeS. Для того чтобы осуществить эту реакцию, необходимы два условия: соприкосновение реагирующих веществ и первоначальное нагревание. Первое условие — контакт реагирующих веществ обязательно для всех химических процессов, где участвуют два или более веществ. Второе требуется не всегда. Демонстрационный опытВ сосуд или пробирку с небольшим кусочком мрамора приливают раствор соляной кислоты. Происходит бурное выделение газа (рис. 97).
Рис. 97. Пробирку-реактор закрывают пробкой с газоотводной трубкой, кончик которой помещают в другую пробирку с известковой водой. О том, что химическая реакция идет, можно судить по появлению белого осадка — помутнению известковой воды (рис. 98). Какой газ выделился в первом опыте? Что является реактивом на этот газ во втором опыте?
Рис. 98. Обе реакции протекают без нагревания. Можно описать протекающие реакции с помощью названий веществ: мрамор + соляная кислота → углекислый газ + известковая вода → Однако химики используют вместо слов химические формулы:
Для протекания некоторых реакций мало соприкосновения веществ или их нагревания. Такие химические реакции идут очень медленно, и для ускорения таких процессов используют особые вещества, называемые катализаторами.
Продемонстрируем действие катализаторов с помощью следующего эксперимента. Демонстрационный опытВ стакан наливают небольшой объем раствора пероксида водорода Н2О2. К раствору добавляют несколько крупинок порошка диоксида марганца в качестве катализатора. Начинается бурное выделение газа — кислорода, что можно подтвердить при внесении в верхнюю часть пробирки тлеющей лучинки. Она вспыхивает (рис. 99).
Рис. 99. Повторим аналогичный опыт, только вместо диоксида марганца в пробирку с пероксидом водорода поместим немного мелкоизмельченного сырого картофеля в качестве фермента. Наблюдаем бурное выделение кислорода. Происходящую химическую реакцию можно отобразить с помощью названий веществ:
или химических формул:
Таким образом, необходимым условием для протекания химических реакций является соприкосновение реагирующих веществ. В ряде случаев требуется нагревание или использование катализаторов.
Знание условий протекания реакций позволяет управлять ими: ускорять, замедлять или прекращать их. Последнее обстоятельство очень важно, например, для прекращения реакций горения — для тушения пожаров. Как вы знаете, горение — это взаимодействие веществ с кислородом воздуха. Следовательно, для того чтобы потушить пожар, нужно прекратить доступ кислорода к горящим предметам. Этого добиваются, заливая их водой, различными пенами, засыпая песком, набрасывая плотную ткань или используя специальные устройства — огнетушители (рис. 100, 101).
Рис. 100. Огнетушитель Вопросы и задания
|
|
|