Номер 8, страница 119 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 4. Закономерности протекания химических реакций и физико-химических процессов. Параграф 17. Основы химической термодинамики. Понятие об энтальпии - номер 8, страница 119.

Условие.

8. Укажите, какие из перечисленных простых веществ: фосфор, натрий, азот, сера, магний — реагируют с кислородом с выделением теплоты, а какие — с её поглощением.

Решение.

Решение 2.

Решение

Реакции взаимодействия простых веществ с кислородом (горение или окисление) в большинстве случаев являются экзотермическими, то есть сопровождаются выделением теплоты. Это происходит, когда энергия, выделяющаяся при образовании новых химических связей в продуктах (оксидах), превышает энергию, затраченную на разрыв связей в исходных веществах. Однако существуют и исключения.

Реагируют с выделением теплоты

Фосфор, натрий, сера и магний — вещества, которые активно реагируют с кислородом. Их реакции горения являются классическими примерами экзотермических процессов, протекающих с выделением большого количества тепла и, часто, света.

• Фосфор: горит в кислороде с образованием оксида фосфора(V). Реакция протекает бурно и с выделением тепла.

$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$

• Натрий: как активный щелочной металл, энергично окисляется на воздухе с выделением тепла.

$4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O$

• Сера: горит синим пламенем, образуя диоксид серы. Реакция является экзотермической.

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

• Магний: сгорает в кислороде с ослепительно-яркой вспышкой, выделяя большое количество тепловой и световой энергии.

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

Ответ: С кислородом с выделением теплоты реагируют фосфор, натрий, сера, магний.

Реагируют с поглощением теплоты

Реакция азота с кислородом является эндотермической, то есть для её протекания требуется поглощение энергии извне. Причина этого заключается в очень высокой прочности тройной связи в молекуле азота ($N \equiv N$), на разрыв которой необходимо затратить значительное количество энергии. Эта реакция происходит только в жестких условиях, например, при очень высокой температуре (свыше 2000°C) в электрическом разряде (во время грозы) или в двигателях внутреннего сгорания.

$N_2 + O_2 \leftrightarrow 2NO$

Ответ: С кислородом с поглощением теплоты реагирует азот.