Номер 9, страница 57 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 11. Типы химических реакций. Глава 1. Первоначальные химические понятия - номер 9, страница 57.

9. При горении метана, формула которого $\text{CH}_4$, образуются углекислый газ и вода. Можно ли отнести эту реакцию к одному из изученных вами типов:

а) по составу и числу реагентов и продуктов реакции;

б) по поглощению или выделению теплоты? Поясните ответ.

Для ответа на вопрос сначала запишем уравнение реакции горения метана. Метан ($CH_4$) — это сложное вещество, которое реагирует с кислородом ($O_2$) — простым веществом. В результате образуются два новых сложных вещества: углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Уравнение реакции в сбалансированном виде:

$CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Теперь проанализируем эту реакцию по указанным в задаче признакам.

а) по составу и числу реагентов и продуктов реакции

Основные типы реакций по этому признаку, которые изучаются в школьном курсе химии, — это реакции соединения, разложения, замещения и обмена. Реакция горения метана не вписывается ни в один из этих типов. Это не реакция соединения, так как в результате образуется не одно, а два вещества. Это не реакция разложения, так как в реакцию вступают два исходных вещества, а не одно. Это не реакция замещения в её классическом определении ($A + BC \rightarrow AC + B$), так как атомы простого вещества (кислорода) входят в состав обоих продуктов реакции. Это не реакция обмена, так как для реакции обмена необходимо, чтобы оба реагента были сложными веществами, а кислород ($O_2$) — простое вещество. Таким образом, реакция горения метана является более сложным процессом (окислительно-восстановительной реакцией) и не может быть отнесена к одному из перечисленных базовых типов.

Ответ: Нет, по признаку состава и числа реагентов и продуктов реакцию горения метана нельзя отнести к изученным базовым типам (соединения, разложения, замещения, обмена), так как она не соответствует ни одному из их определений.

б) по поглощению или выделению теплоты

По тепловому эффекту все реакции делятся на два типа: экзотермические (протекают с выделением теплоты) и эндотермические (протекают с поглощением теплоты). Процесс горения любого вещества, включая метан, всегда сопровождается выделением большого количества энергии в виде тепла и света. Мы используем горение природного газа (основой которого является метан) для обогрева домов и приготовления пищи, что является прямым доказательством выделения тепла. Следовательно, реакция горения метана относится к экзотермическим реакциям. Её термохимическое уравнение записывается с указанием теплового эффекта $Q$: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + Q$.

Ответ: Да, по признаку теплового эффекта эту реакцию можно классифицировать. Реакция горения метана является экзотермической, так как она протекает с выделением теплоты.