Страница 16 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Какие свойства веществ относят к физическим?

Физические свойства вещества — это характеристики, которые можно наблюдать и измерять, не изменяя химического состава вещества. Эти свойства описывают его физическое состояние и поведение, и они не связаны с химическими реакциями. К основным физическим свойствам относятся:

• Агрегатное состояние — твёрдое, жидкое или газообразное при заданных условиях (температуре и давлении).
• Органолептические свойства — те, что воспринимаются органами чувств: цвет, блеск, запах, вкус.
• Механические свойства — характеризуют поведение вещества под действием внешних сил:
  • Плотность — масса на единицу объёма.
  • Твёрдость — способность сопротивляться деформации или царапанию.
  • Пластичность — способность изменять форму без разрушения и сохранять её.
  • Упругость — способность восстанавливать форму после снятия нагрузки.
  • Хрупкость — свойство разрушаться при незначительной деформации.
  • Вязкость — сопротивление течению (для жидкостей и газов).
• Тепловые свойства — характеризуют реакцию вещества на изменение температуры:
  • Температура плавления — температура перехода из твёрдого состояния в жидкое.
  • Температура кипения — температура перехода из жидкого состояния в газообразное.
  • Теплопроводность — способность передавать теплоту.
  • Удельная теплоёмкость — количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на один градус.
• Электрические и магнитные свойства:
  • Электропроводность — способность проводить электрический ток. По этому свойству вещества делят на проводники, полупроводники и диэлектрики (изоляторы).
  • Магнитные свойства — способность вещества взаимодействовать с магнитным полем.
• Оптические свойства — характеризуют взаимодействие вещества со светом: показатель преломления, прозрачность, поглощение и отражение света.
• Растворимость — способность вещества растворяться в другом веществе (растворителе), образуя однородную систему.

Ответ: К физическим свойствам веществ относят агрегатное состояние, цвет, блеск, запах, вкус, плотность, твёрдость, пластичность, упругость, хрупкость, температуру плавления и кипения, теплопроводность, электропроводность, магнитные свойства, растворимость и другие характеристики, которые можно измерить или наблюдать без изменения химического состава вещества.

2. Опишите физические свойства следующих веществ: кислород, вода, поваренная соль. Для описания свойств составьте и заполните таблицу, используя признаки, при-веденные на с. 9–11 учебника.

Для описания физических свойств кислорода, воды и поваренной соли составим и заполним следующую таблицу:

Ответ: Физические свойства кислорода, воды и поваренной соли представлены в сравнительной таблице.

3. Чем отличаются физические явления от химических?

Физические и химические явления — это изменения, происходящие с веществами, но они принципиально различаются по своей сути.

Физические явления — это изменения, при которых не происходит превращения одних веществ в другие. Изменяется только форма, размеры, агрегатное состояние (твёрдое, жидкое, газообразное) или другие физические свойства вещества, но его молекулярный состав остаётся прежним. Молекулы вещества не изменяются.

Примеры физических явлений:

• Таяние льда: вода из твёрдого состояния ($H_2O_{(т)}$) переходит в жидкое ($H_2O_{(ж)}$). Состав молекулы воды ($H_2O$) не меняется.
• Кипение воды: вода из жидкого состояния ($H_2O_{(ж)}$) переходит в газообразное (пар, $H_2O_{(г)}$).
• Измельчение сахара: кусок сахара превращается в сахарный песок, но вещество остаётся сахарозой.
• Растворение соли в воде: кристаллы соли распадаются на ионы в растворе, но при испарении воды соль снова кристаллизуется.
• Ковка металла: изменяется форма металлического изделия, но сам металл остаётся тем же.

Физические явления, как правило, обратимы. Например, воду можно заморозить, а потом снова растопить.

Химические явления (или химические реакции) — это процессы, в результате которых из одних веществ образуются другие, новые вещества с новыми свойствами и новым составом. В ходе химических явлений происходит перегруппировка атомов: старые химические связи разрушаются, а новые образуются.

Примеры химических явлений:

• Горение древесины: целлюлоза (основной компонент древесины) взаимодействует с кислородом, образуя углекислый газ, воду и золу. Это совершенно новые вещества.
• Ржавление железа: железо ($Fe$) реагирует с кислородом ($O_2$) и водой, образуя гидратированный оксид железа ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$) — ржавчину, которая имеет другой цвет и свойства.
• Скисание молока: под действием бактерий молочный сахар (лактоза) превращается в молочную кислоту.
• Гашение соды уксусом: гидрокарбонат натрия реагирует с уксусной кислотой с образованием ацетата натрия, воды и углекислого газа (шипение).

Химические явления часто сопровождаются внешними признаками, такими как:

• выделение или поглощение тепла и света;
• изменение цвета;
• появление запаха;
• образование осадка;
• выделение газа.

Химические явления, как правило, необратимы или труднообратимы. Например, из пепла и углекислого газа невозможно снова получить древесину.

Ответ: Главное отличие заключается в том, что при физических явлениях изменяются лишь физические свойства вещества (например, агрегатное состояние или форма), но состав его молекул остаётся неизменным. При химических явлениях (реакциях) из исходных веществ образуются совершенно новые вещества с другим составом и свойствами.

4. Какие явления из перечисленных ниже относятся к физическим, а какие — к химическим:

а) таяние льда;

б) испарение воды;

в) ржавление (коррозия) железа;

г) горение бумаги;

д) распространение запаха духов;

е) почернение серебряных изделий?

Для определения типа явления необходимо понять, происходит ли изменение химического состава вещества. Если вещество меняет свою форму, агрегатное состояние или просто смешивается с другим, но его молекулы остаются прежними, то это физическое явление. Если же в результате процесса образуются новые вещества с новыми свойствами, то это химическое явление (химическая реакция).

а) таяние льда
Таяние льда — это процесс перехода воды из твердого агрегатного состояния (лёд) в жидкое (вода). Химическая формула вещества при этом не меняется, это по-прежнему вода ($H_2O$). Меняется лишь взаимное расположение молекул и их кинетическая энергия. Поскольку нового вещества не образуется, это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

б) испарение воды
Испарение воды — это процесс перехода воды из жидкого состояния в газообразное (водяной пар). Как и при таянии, химический состав вещества ($H_2O$) не изменяется. Меняется только агрегатное состояние. Следовательно, это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

в) ржавление (коррозия) железа
Ржавление — это химическая реакция взаимодействия железа ($Fe$) с кислородом ($O_2$) в присутствии воды ($H_2O$). В результате этой реакции образуется новое вещество — гидратированный оксид железа(III) ($Fe_2O_3 \cdot nH_2O$), который мы называем ржавчиной. Ржавчина имеет совершенно другие свойства (цвет, прочность), чем исходное железо. Так как произошло образование нового вещества, это химическое явление.

Ответ: химическое явление.

г) горение бумаги
Горение бумаги — это сложный химический процесс (окисление), при котором целлюлоза, основная составляющая бумаги, вступает в реакцию с кислородом воздуха при высокой температуре. В результате реакции образуются новые вещества: углекислый газ ($CO_2$), вода ($H_2O$) и зола (смесь минеральных соединений). Исходное вещество (бумага) превращается в другие, поэтому горение — это химическое явление.

Ответ: химическое явление.

д) распространение запаха духов
Распространение запаха — это физический процесс, называемый диффузией. Молекулы летучих ароматических веществ, из которых состоят духи, испаряются с поверхности и самопроизвольно перемешиваются с молекулами воздуха, распространяясь в пространстве. Химический состав самих молекул духов при этом не меняется. Они просто смешиваются с воздухом. Это физическое явление.

Ответ: физическое явление.

е) почернение серебряных изделий
Почернение серебра — это результат его химической реакции с серосодержащими соединениями (например, сероводородом $H_2S$, который в малых количествах присутствует в воздухе) и кислородом. В ходе реакции чистое серебро ($Ag$) превращается в сульфид серебра ($Ag_2S$) — соединение чёрного цвета. Уравнение реакции: $4Ag + 2H_2S + O_2 \rightarrow 2Ag_2S + 2H_2O$. Поскольку образуется новое химическое вещество, это химическое явление.

Ответ: химическое явление.

5. Перечислите признаки химических реакций.

Химическая реакция — это процесс, в ходе которого одни вещества (реагенты) превращаются в другие (продукты), отличающиеся от исходных по составу и/или строению. Определить, что произошла химическая реакция, можно по ряду внешних признаков.

Изменение цвета

В ходе реакции цвет реагентов или раствора может измениться. Например, при добавлении раствора йода (коричневого цвета) к крахмалу появляется синее окрашивание.

Выделение газа

Образование газообразного продукта можно наблюдать по появлению пузырьков или характерному шипению. Классический пример — реакция пищевой соды ($NaHCO_3$) с уксусной кислотой ($CH_3COOH$), при которой выделяется углекислый газ ($CO_2$).

Выпадение осадка

Если в результате реакции образуется нерастворимое или малорастворимое вещество, оно выпадает в виде осадка (твердой фазы). Например, при смешивании растворов нитрата серебра ($AgNO_3$) и хлорида натрия ($NaCl$) образуется белый творожистый осадок хлорида серебра ($AgCl$).

Выделение или поглощение тепла

Реакции, сопровождающиеся выделением тепла, называются экзотермическими (например, горение), а реакции, идущие с поглощением тепла, — эндотермическими (например, растворение нитрата аммония в воде, что приводит к охлаждению раствора).

Появление запаха

Образование нового вещества с характерным запахом также является признаком реакции. Например, при протухании яиц выделяется сероводород ($H_2S$) с запахом тухлых яиц.

Появление света

Некоторые химические реакции сопровождаются свечением (хемолюминесценция). Примером может служить свечение фосфора в темноте или работа химических источников света ("светящихся палочек").

Ответ: Признаками химических реакций являются: изменение цвета, выделение газа, выпадение или растворение осадка, выделение или поглощение тепла, появление запаха, появление света.

Приведите примеры химических реакций, с которыми вы познакомились при изучении географии, биологии.

Химические реакции в географии

При изучении географии мы сталкиваемся с химическими реакциями, которые формируют облик нашей планеты. Ключевыми примерами являются процессы выветривания и атмосферные реакции.

1. Химическое выветривание (карстовые процессы). Этот процесс отвечает за образование пещер, воронок и других уникальных форм рельефа в районах, сложенных растворимыми породами, такими как известняк. Углекислый газ ($CO_2$) из атмосферы растворяется в дождевой воде, образуя слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$). Эта кислота реагирует с нерастворимым карбонатом кальция ($CaCO_3$) в известняке, превращая его в растворимый гидрокарбонат кальция ($Ca(HCO_3)_2$), который уносится водой.

Реакция образования угольной кислоты:

$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

Реакция растворения известняка:

$CaCO_3 + H_2CO_3 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

2. Образование кислотных дождей. Промышленные выбросы, содержащие оксиды серы и азота, вступают в химические реакции с атмосферной влагой, образуя сильные кислоты, которые выпадают на землю в виде кислотных дождей, нанося вред экосистемам и разрушая строения.

Реакция образования серной кислоты:

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

Реакция образования азотной кислоты:

$4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$

Ответ: Примерами химических реакций в географии являются выветривание горных пород (например, образование карстовых пещер при реакции известняка с угольной кислотой) и формирование кислотных дождей из промышленных выбросов в атмосфере.

Химические реакции в биологии

Биология изучает живые организмы, жизнедеятельность которых полностью основана на химических реакциях. Важнейшие из них — фотосинтез и дыхание.

1. Фотосинтез. Это фундаментальный процесс, в ходе которого зеленые растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют энергию солнечного света в химическую энергию. Используя углекислый газ и воду, они синтезируют глюкозу ($C_6H_{12}O_6$) — основной источник энергии для большинства живых организмов, и выделяют кислород ($O_2$) как побочный продукт.

Суммарное уравнение фотосинтеза:

$6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow{\text{свет, хлорофилл}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$

2. Клеточное дыхание. Это процесс, обратный фотосинтезу. Все живые организмы, включая растения и животных, окисляют органические вещества (в первую очередь глюкозу) для высвобождения энергии, необходимой для их жизнедеятельности. Эта энергия запасается в молекулах АТФ. Продуктами реакции являются углекислый газ и вода.

Суммарное уравнение клеточного дыхания:

$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{энергия (АТФ)}$

3. Пищеварение. Это совокупность процессов, обеспечивающих расщепление сложных органических молекул пищи (белков, жиров, углеводов) на более простые компоненты, которые могут быть усвоены организмом. Например, расщепление (гидролиз) крахмала до глюкозы под действием ферментов.

$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \xrightarrow{\text{ферменты}} nC_6H_{12}O_6$

Ответ: Примерами химических реакций в биологии являются фотосинтез (синтез глюкозы из углекислого газа и воды под действием света), клеточное дыхание (окисление глюкозы для получения энергии) и ферментативное расщепление сложных органических веществ в процессе пищеварения.

Найдите в двух онлайн-энциклопедиях определения ключевых слов и словосочетаний параграфа. Укажите электронные адреса источников, которые вы использовали.

Так как в вопросе не указан конкретный параграф, из которого необходимо выделить ключевые слова и словосочетания, в качестве примера будет выполнен поиск определений для терминов, относящихся к теме "Фотосинтез", в двух онлайн-энциклопедиях: "Википедия" и "Большая российская энциклопедия".

Фотосинтез

Определение из онлайн-энциклопедии "Википедия":

Фотосинтез — сложный химический процесс преобразования энергии видимого света (в некоторых случаях инфракрасного излучения) в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл у бактерий и бактериородопсин у архей).

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Фотосинтез

Определение из онлайн-энциклопедии "Большая российская энциклопедия":

Фотосинтез — процесс образования органических веществ (преимущественно углеводов) из диоксида углерода и воды при участии неорганических соединений (напр., сероводорода, водорода) в клетках фотоавтотрофных организмов (высших растений, водорослей, некоторых бактерий и архей) за счёт энергии света, поглощённой пигментами (хлорофиллами, бактериохлорофиллами, каротиноидами).

Источник: https://bigenc.ru/c/fotosintez-89e377

Ответ: Определения для ключевого слова "Фотосинтез" были найдены в двух онлайн-энциклопедиях с указанием электронных адресов источников.

Хлорофилл

Определение из онлайн-энциклопедии "Википедия":

Хлорофиллы — зелёные пигменты, обусловливающие окраску хлоропластов растений в зелёный цвет. При участии хлорофиллов осуществляется процесс фотосинтеза.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Хлорофилл

Определение из онлайн-энциклопедии "Большая российская энциклопедия":

Хлорофиллы — зелёные пигменты растений, осуществляющие фотосинтез.

Источник: https://bigenc.ru/c/khlorofilly-9e32f0

Ответ: Определения для ключевого слова "Хлорофилл" были найдены в двух онлайн-энциклопедиях с указанием электронных адресов источников.

Органические вещества

Определение из онлайн-энциклопедии "Википедия":

Органические вещества (органические соединения) — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов).

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Органические_вещества

Определение из онлайн-энциклопедии "Большая российская энциклопедия":

Органические соединения — класс химических соединений, в состав которых входит углерод (углеводороды и их производные).

Источник: https://bigenc.ru/c/organicheskie-soedineniia-bf31b7

Ответ: Определения для ключевого словосочетания "Органические вещества" были найдены в двух онлайн-энциклопедиях с указанием электронных адресов источников.

Углекислый газ

Определение из онлайн-энциклопедии "Википедия":

Оксид углерода(IV) (диоксид углерода, двуокись углерода, углекислый газ, углекислота) — бесцветный газ (в нормальных условиях), не имеющий запаха, со слегка кисловатым вкусом. Химическая формула — $CO_2$.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксид_углерода(IV)

Определение из онлайн-энциклопедии "Большая российская энциклопедия":

Диоксид углерода $CO_2$ – бесцветный газ без запаха, тяжелее воздуха.

Источник: https://bigenc.ru/c/ugleroda-oksidy-24be51

Ответ: Определения для ключевого словосочетания "Углекислый газ" были найдены в двух онлайн-энциклопедиях с указанием электронных адресов источников.

Изучение естественно-научных дисциплин: биологии, географии, физики — основывается на использовании одинаковых методов. Вспомните, какие это методы. Можно ли их использовать при изучении химии?

Вспомните, какие это методы

Изучение естественно-научных дисциплин, таких как биология, география и физика, основывается на общих методах научного познания. К ключевым методам относятся: наблюдение (целенаправленное восприятие явлений без вмешательства в их ход), эксперимент (активное изучение явления в контролируемых и воспроизводимых условиях), измерение (определение количественных характеристик объектов с помощью приборов), моделирование (создание и исследование упрощенных аналогов реальных объектов или процессов), анализ (разложение целого на части для изучения их по отдельности) и синтез (объединение частей в единое целое), а также выдвижение гипотез (научно обоснованных предположений) и построение теорий (целостных систем знаний, объясняющих совокупность явлений).

Ответ: Основными методами, используемыми в естественных науках, являются наблюдение, эксперимент, измерение, моделирование, анализ и синтез, выдвижение гипотез и построение теорий.

Можно ли их использовать при изучении химии?

Да, безусловно. Химия является одной из центральных естественных наук и в полной мере использует весь арсенал научных методов. Например, химики наблюдают за изменением цвета раствора, выделением газа или выпадением осадка в ходе реакции. Они ставят эксперименты, смешивая реагенты в строго контролируемых условиях (температура, давление, концентрация) для получения новых веществ или изучения механизмов реакций. С помощью измерений определяют массу веществ, объем растворов, рН среды. Химики широко применяют моделирование, создавая компьютерные или физические модели молекул для изучения их строения и предсказания свойств. Анализ и синтез – это два фундаментальных направления в химии: аналитическая химия занимается определением состава и структуры веществ, а химический синтез позволяет целенаправленно создавать новые соединения. Любое крупное открытие в химии начиналось с гипотез и приводило к созданию фундаментальных теорий, таких как атомно-молекулярное учение или теория химической связи.

Ответ: Да, все перечисленные методы не только можно, но и необходимо использовать при изучении химии, так как они являются универсальной основой для познания природы в любой из естественно-научных дисциплин.