Номер 4, страница 90 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 11. Классификация реакций в неорганической и органической химии. Глава 4. Химические реакции - номер 4, страница 90.

Условие.

4. Определите, к какому типу можно отнести предложенные реакции (используйте для классификации разные критерии):

a) разложение пероксида водорода;

б) разложение нитрата свинца(II);

в) разложение карбоната гидроксомеди(II);

г) гидратация оксида кальция.

Опишите признаки каждой реакции.

Решение.

Решение 2.

а) разложение пероксида водорода

Уравнение реакции: $2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow$

Классификация реакции по разным критериям:
1. По числу и составу исходных веществ и продуктов: реакция разложения, так как из одного сложного вещества (пероксид водорода) образуются два более простых (вода и кислород).
2. По изменению степеней окисления:окислительно-восстановительная реакция (ОВР). Это реакция диспропорционирования, где кислород, имея степень окисления -1 в пероксиде, одновременно и повышает её до 0 (в $O_2$), и понижает до -2 (в $H_2O$).
3. По тепловому эффекту:экзотермическая, протекает с выделением тепла.
4. По участию катализатора:каталитическая, так как скорость реакции значительно возрастает в присутствии катализаторов (например, оксида марганца(IV) $MnO_2$, ионов железа, фермента каталазы).
5. По направлению:необратимая.
6. По фазовому состоянию:гетерогенная, так как из жидкого раствора выделяется газообразный продукт.

Признаки реакции: бурное выделение бесцветного газа без запаха (кислорода). Если поднести к выделяющемуся газу тлеющую лучинку, она ярко вспыхнет. Реакционная смесь может нагреваться.

Ответ: Реакция разложения, окислительно-восстановительная, экзотермическая, каталитическая, необратимая, гетерогенная. Признак — выделение газа, поддерживающего горение (кислорода).

б) разложение нитрата свинца(II)

Уравнение реакции: $2Pb(NO_3)_2(тв.) \xrightarrow{t^\circ} 2PbO(тв.) + 4NO_2(г.) \uparrow + O_2(г.) \uparrow$

Классификация реакции по разным критериям:
1. По числу и составу исходных веществ и продуктов: реакция разложения, из одного сложного вещества образуются три новых.
2. По изменению степеней окисления:окислительно-восстановительная. Азот понижает степень окисления с +5 до +4 (в $NO_2$), а кислород повышает с -2 до 0 (в $O_2$).
3. По тепловому эффекту:эндотермическая, для протекания реакции требуется постоянное нагревание.
4. По участию катализатора:некаталитическая.
5. По направлению:необратимая.
6. По фазовому состоянию:гетерогенная, так как из твердого реагента образуются твердый и газообразные продукты.

Признаки реакции: исходное белое кристаллическое вещество при нагревании разлагается. Наблюдается выделение бурого ядовитого газа с резким запахом — диоксида азота ($NO_2$), который называют «лисий хвост». В пробирке остается твердый остаток желтого или оранжевого цвета (оксид свинца(II)).

Ответ: Реакция разложения, окислительно-восстановительная, эндотермическая, некаталитическая, необратимая, гетерогенная. Признаки — выделение бурого газа и образование желтого твердого остатка.

в) разложение карбоната гидроксомеди(II)

Уравнение реакции: $(CuOH)_2CO_3(тв.) \xrightarrow{t^\circ} 2CuO(тв.) + CO_2(г.) \uparrow + H_2O(г.) \uparrow$

Классификация реакции по разным критериям:
1. По числу и составу исходных веществ и продуктов: реакция разложения.
2. По изменению степеней окисления:не является окислительно-восстановительной, так как степени окисления всех элементов остаются неизменными.
3. По тепловому эффекту:эндотермическая, протекает при нагревании.
4. По участию катализатора:некаталитическая.
5. По направлению:необратимая.
6. По фазовому состоянию:гетерогенная, из твердого вещества образуются твердое и газообразные продукты.

Признаки реакции: исходное вещество (малахит) ярко-зеленого цвета при нагревании изменяет цвет на черный из-за образования оксида меди(II). Выделяется бесцветный газ без запаха (диоксид углерода), который при пропускании через известковую воду ($Ca(OH)_2$) вызывает ее помутнение. На холодных стенках пробирки конденсируются капли воды.

Ответ: Реакция разложения, не ОВР, эндотермическая, некаталитическая, необратимая, гетерогенная. Признаки — изменение цвета твердого вещества с зеленого на черный, выделение газа, вызывающего помутнение известковой воды.

г) гидратация оксида кальция

Уравнение реакции: $CaO(тв.) + H_2O(ж.) \rightarrow Ca(OH)_2(тв.)$

Классификация реакции по разным критериям:
1. По числу и составу исходных веществ и продуктов: реакция соединения, так как из двух веществ (оксид кальция и вода) образуется одно более сложное (гидроксид кальция).
2. По изменению степеней окисления:не является окислительно-восстановительной, степени окисления элементов не изменяются.
3. По тепловому эффекту:экзотермическая, протекает с выделением большого количества тепла (процесс "гашения извести").
4. По участию катализатора:некаталитическая.
5. По направлению:необратимая.
6. По фазовому состоянию:гетерогенная, реагируют твердое вещество и жидкость с образованием твердого продукта.

Признаки реакции: при добавлении воды к белому твердому оксиду кальция ("негашеная известь") происходит сильное разогревание, сопровождающееся шипением и выделением пара (вода закипает). Твердые комки реагента рассыпаются, превращаясь в рыхлый белый порошок гидроксида кальция ("гашеная известь" или "пушонка").

Ответ: Реакция соединения, не ОВР, экзотермическая, некаталитическая, необратимая, гетерогенная. Признаки — сильное выделение тепла, превращение комковатого твердого вещества в рыхлый порошок.