Номер 2, страница 55 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 8. Уравнения химических реакций и расчёты по ним. Глава 2. Химические реакции - номер 2, страница 55.

Условие.

2. Какую информацию несёт уравнение химической реакции?

Решение.

Решение 2.

Уравнение химической реакции — это условная запись химического процесса с помощью химических формул, знаков и коэффициентов. Оно несет в себе как качественную, так и количественную информацию о реакции.

Качественная информация. Уравнение показывает, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются в её результате. Вещества, вступающие в реакцию, называются реагентами (или исходными веществами) и записываются в левой части уравнения. Вещества, образующиеся в результате реакции, называются продуктами и записываются в правой части. Например, в реакции горения метана $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$ реагентами являются метан ($CH_4$) и кислород ($O_2$), а продуктами — углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Количественная информация. Цифры перед формулами веществ, называемые стехиометрическими коэффициентами, показывают количественные соотношения реагентов и продуктов. Они отражают закон сохранения массы: число атомов каждого элемента в левой части уравнения должно быть равно числу атомов этого же элемента в правой части. Коэффициенты показывают соотношение:
• количества вещества (в молях): в приведенном выше примере 1 моль метана реагирует с 2 молями кислорода, образуя 1 моль углекислого газа и 2 моля воды.
• числа молекул (или других структурных единиц).
• объемов газов (согласно закону Авогадро): 1 объем метана реагирует с 2 объемами кислорода с образованием 1 объема углекислого газа (при одинаковых условиях).
Зная молярные массы веществ, можно рассчитать и их массовые соотношения.

Дополнительная информация. Часто в уравнении указывают и другие сведения:
• Агрегатное состояние веществ: (г) — газ, (ж) — жидкость, (т) или (к) — твёрдое (кристаллическое), (р-р) или (aq) — водный раствор. Например: $2Na_{(т)} + 2H_2O_{(ж)} \rightarrow 2NaOH_{(р-р)} + H_{2(г)}$.
• Условия протекания реакции: над или под стрелкой, разделяющей реагенты и продукты, могут быть указаны температура ($t^\circ C$), давление ($p$), наличие катализатора ($kat$, или его формула, например, $Pt$), облучение светом ($h\nu$) и т.д. Например, реакция синтеза аммиака: $N_{2(г)} + 3H_{2(г)} \xrightarrow{t, p, Fe} 2NH_{3(г)}$.
• Тепловой эффект реакции: указывается количество теплоты ($Q$), которое выделяется ($+Q$) или поглощается ($-Q$) в ходе реакции. Реакции с выделением теплоты называются экзотермическими, а с поглощением — эндотермическими. Часто вместо $Q$ используют изменение энтальпии $\Delta H$ (для экзотермических $\Delta H < 0$, для эндотермических $\Delta H > 0$). Например: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O; \Delta H = -891 \text{ кДж/моль}$.
• Обратимость реакции: если реакция может протекать как в прямом, так и в обратном направлении, используется знак обратимости ($ \rightleftharpoons $). Если реакция практически необратима, ставится стрелка ($ \rightarrow $).

Таким образом, уравнение химической реакции является очень информативной моделью химического превращения, описывающей его качественный состав, количественные соотношения участников, а также условия и энергетические характеристики.

Ответ: Уравнение химической реакции несет следующую информацию: 1) качественный состав — формулы реагентов и продуктов; 2) количественные соотношения — мольные, объемные (для газов) и массовые соотношения участников реакции, выраженные стехиометрическими коэффициентами; 3) условия протекания — температура, давление, катализатор; 4) агрегатные состояния веществ; 5) тепловой эффект — выделение или поглощение теплоты (экзо- или эндотермическая реакция); 6) направление — обратимая или необратимая реакция.