Номер 3, страница 52 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 10. Химические уравнения. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 3, страница 52.

3. Перечислите, какую информацию несёт уравнение химической реакции.

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.

1. Качественная информация

• Участники реакции: Показывает, какие вещества (реагенты) вступают в реакцию и какие вещества (продукты) образуются. Реагенты записываются в левой части уравнения, а продукты — в правой.

• Качественный состав веществ: Химические формулы точно указывают, из атомов каких химических элементов состоят исходные вещества и продукты реакции.

• Условия протекания реакции: Часто над или под знаком стрелки ($\rightarrow$) указываются необходимые условия, такие как температура ($t^\circ$), давление ($p$), наличие катализатора ($kat$ или формула катализатора), облучение светом ($h\nu$).

• Агрегатное состояние веществ: Могут быть указаны агрегатные состояния участников реакции: (г) — газ, (ж) — жидкость, (т) или (к) — твердое вещество, (р-р) — раствор. Также могут использоваться знаки: $(\downarrow)$ — выпадение осадка, $(\uparrow)$ — выделение газа.

• Тип и направление реакции: Вид уравнения позволяет классифицировать реакцию (например, реакция соединения, разложения, замещения, обмена). Использование специального знака ($\rightleftarrows$) указывает на обратимость процесса.

• Тепловой эффект: Указание $+Q$ или $-Q$ (или значение изменения энтальпии $\Delta H$) в конце уравнения информирует о том, является ли реакция экзотермической (с выделением тепла) или эндотермической (с поглощением тепла).

2. Количественная информация

• Количественный состав веществ: Индексы в химических формулах показывают количество атомов каждого элемента в одной молекуле (или формульной единице) вещества.

• Стехиометрические соотношения: Коэффициенты, стоящие перед формулами веществ, показывают количественные (мольные) соотношения, в которых вещества вступают в реакцию и образуются. Это основа для всех стехиометрических расчетов.

• Массовые соотношения: На основании мольных соотношений и молярных масс веществ можно рассчитать массы реагентов и продуктов. Уравнение реакции является математическим выражением закона сохранения массы веществ.

• Объемные соотношения (для газов): Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака и закону Авогадро, для газообразных веществ коэффициенты в уравнении также показывают соотношение их объемов (при одинаковых температуре и давлении).

Пример: Рассмотрим уравнение реакции горения водорода:

$$2H_2(г) + O_2(г) \rightarrow 2H_2O(ж) + Q$$

Из этого уравнения можно получить следующую информацию:

• Качественная: В реакцию вступают газообразные водород ($H_2$) и кислород ($O_2$), а в результате образуется жидкая вода ($H_2O$). Реакция является экзотермической (выделяется теплота $Q$).

• Количественная: $2$ моль водорода реагируют с $1$ моль кислорода с образованием $2$ моль воды. Соотношение объемов газообразных реагентов: $2$ объема $H_2$ на $1$ объем $O_2$. Массовое соотношение (исходя из молярных масс $M(H_2) \approx 2$ г/моль, $M(O_2) = 32$ г/моль, $M(H_2O) = 18$ г/моль): $2 \cdot 2$ г водорода реагируют с $32$ г кислорода, образуя $2 \cdot 18$ г воды, т.е. $4 \text{ г } H_2 + 32 \text{ г } O_2 = 36 \text{ г } H_2O$.

Ответ: Уравнение химической реакции несет информацию о качественном и количественном составе участников реакции (реагентов и продуктов), их стехиометрических (мольных, массовых, а для газов и объемных) соотношениях, а также может содержать данные об условиях протекания реакции (температура, давление, катализатор), ее тепловом эффекте, обратимости и агрегатном состоянии веществ.