Страница 45 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. По тепловому эффекту почти все реакции соединения относятся к _______________ реакциям, а реакции □□□□□□□□□□ – к _______________.

4.

Для того чтобы правильно заполнить пропуски, необходимо рассмотреть классификацию химических реакций по тепловому эффекту, а также сущность реакций соединения и разложения.

Классификация реакций по тепловому эффекту
По признаку выделения или поглощения теплоты реакции делятся на два типа:

- Экзотермические реакции (от греч. «экзо» — наружу) — это реакции, которые протекают с выделением теплоты в окружающую среду. Тепловой эффект таких реакций обозначается со знаком «+» ($+Q$), а изменение энтальпии системы отрицательно ($\Delta H < 0$).

- Эндотермические реакции (от греч. «эндо» — внутрь) — это реакции, которые протекают с поглощением теплоты извне. Тепловой эффект таких реакций обозначается со знаком «–» ($-Q$), а изменение энтальпии положительно ($\Delta H > 0$).

Анализ типов реакций
Реакции соединения — это реакции, в результате которых из двух или более простых или сложных веществ образуется одно, более сложное вещество (например, $A + B \rightarrow AB$). В ходе таких реакций происходит образование новых химических связей, что, как правило, сопровождается выделением энергии. Энергии, которая выделяется при образовании связей в продуктах, обычно больше, чем энергии, которая затрачивается на разрыв связей в реагентах. Поэтому почти все реакции соединения являются экзотермическими.

Реакции разложения — это реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется два или более простых вещества (например, $AB \rightarrow A + B$). Эти реакции, по сути, противоположны реакциям соединения. Для того чтобы разорвать прочные химические связи в исходном соединении, необходимо затратить энергию. Поэтому подавляющее большинство реакций разложения являются эндотермическими. Слово «разложения» состоит ровно из 10 букв, что соответствует количеству квадратов в задании.

Таким образом, на основании вышеизложенного, мы можем заполнить пропуски в предложении.

Ответ: По тепловому эффекту почти все реакции соединения относятся к экзотермическим реакциям, а реакции разложения – к эндотермическим.

5. Катализатор — это __________

5. Катализатор — это химическое вещество, которое увеличивает скорость химической реакции, участвуя в промежуточных стадиях, но по окончании реакции остаётся химически неизменным и в том же количестве. Катализаторы не расходуются в процессе реакции и не входят в состав конечных продуктов.
Механизм действия катализатора заключается в том, что он предоставляет альтернативный путь реакции, характеризующийся более низкой энергией активации ($E_a$). Энергия активации — это минимальная энергия, которую необходимо сообщить реагирующим частицам, чтобы их столкновение привело к химическому превращению. Снижая этот энергетический барьер, катализатор увеличивает число эффективных столкновений молекул в единицу времени, что и приводит к увеличению скорости реакции. Важно отметить, что катализатор не смещает химическое равновесие, то есть не изменяет равновесный выход продуктов, а лишь ускоряет достижение состояния равновесия.
Существуют различные типы катализа:

• Гомогенный катализ: катализатор и реагенты находятся в одной фазе (например, все в растворе).
• Гетерогенный катализ: катализатор и реагенты находятся в разных фазах (например, твёрдый катализатор и газообразные реагенты).
• Ферментативный катализ: катализаторами выступают ферменты — биологические макромолекулы (обычно белки), ускоряющие биохимические реакции в живых организмах.

6. Оформите отчёт о выполненном лабораторном опыте «Замещение меди в медном купоросе железом».

Что делали

$M(\text{ZnCl})$

$M(\text{H}_2)$

$T(\text{K})$

$M(\text{CuSO}_4)$

$M(\text{CaCO}_3)$

масса $\text{Fe}(\text{CO}_3)$ исходная

Что наблюдали

H

M H

0.HS

M

H

M

H

$\text{CaCO}_3 + \text{HCl} = \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$

OH

M

H

масса $\text{Fe}(\text{CO}_3)$ исходная

V O 0.

M

M

Выводы и уравнения

2.01

2.01

3.00

0

0

1.00

2.0

4.0

0

0

1.0

H

V

1.00

M

H

H

M

Что делали

В пробирку или химический стакан налили раствор медного купороса (сульфата меди(II), $CuSO_4$), имеющий характерный голубой цвет. Затем в этот раствор опустили железный гвоздь, предварительно очищенный от ржавчины и оксидной пленки с помощью наждачной бумаги.

Что наблюдали

Спустя некоторое время на поверхности железного гвоздя, погруженного в раствор, появился рыхлый налет красно-коричневого цвета. Этот налет является металлической медью. Одновременно с этим голубая окраска раствора начала бледнеть, постепенно изменяясь на бледне-зеленую. Это указывает на то, что ионы меди($Cu^{2+}$) в растворе замещаются ионами железа($Fe^{2+}$), образуя сульфат железа(II) ($FeSO_4$).

Выводы и уравнения

Произошла реакция замещения, в которой более активный металл (железо) вытесняет менее активный металл (медь) из раствора его соли. Железо находится в ряду активности металлов левее меди, поэтому оно способно вступать с солями меди в реакцию.

Атомы железа окисляются, отдавая два электрона и превращаясь в катионы $Fe^{2+}$:

$Fe^0 - 2e^- \rightarrow Fe^{2+}$

Катионы меди восстанавливаются, принимая два электрона и превращаясь в атомы металлической меди, которая оседает на поверхности железа:

$Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu^0$

Общее уравнение реакции в молекулярном виде:

$Fe_{(тв)} + CuSO_{4(р-р)} \rightarrow FeSO_{4(р-р)} + Cu_{(тв)}\downarrow$

В ионном виде реакция выглядит следующим образом:

Полное ионное уравнение:

$Fe^0 + Cu^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow Fe^{2+} + SO_4^{2-} + Cu^0\downarrow$

Сокращенное ионное уравнение (показывает суть химического превращения):

$Fe^0 + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu^0\downarrow$

Ответ: В ходе лабораторного опыта было продемонстрировано, что железо является химически более активным металлом, чем медь. В результате реакции замещения железо вытесняет медь из раствора её соли (медного купороса), при этом на поверхности железа образуется осадок меди, а раствор меняет цвет с голубого на бледно-зеленый. Реакция описывается уравнением: $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$.

7. Реакции замещения – это __________

7. Реакции замещения

Реакции замещения — это химические реакции, в которых атомы или группы атомов в молекуле сложного вещества замещаются на другие атомы или группы атомов. Этот тип реакций характерен как для неорганической, так и для органической химии.

В неорганической химии реакция замещения чаще всего протекает между простым и сложным веществами, в результате чего образуются новые простое и сложное вещества. Общая схема такой реакции:

$A + BC \rightarrow AC + B$

где A — простое вещество, а BC — сложное вещество.

Примеры реакций замещения в неорганической химии:

1. Взаимодействие более активного металла с солью менее активного металла. Например, цинк вытесняет медь из раствора сульфата меди(II):

$Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$

Здесь атом цинка (A) замещает атом меди в составе сложного вещества сульфата меди (BC), образуя сульфат цинка (AC) и простое вещество медь (B).

2. Взаимодействие активных металлов (стоящих в ряду активности до водорода) с кислотами:

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$

Здесь железо замещает водород в соляной кислоте.

В органической химии реакции замещения — это реакции, в ходе которых происходит замена атома водорода или функциональной группы в молекуле органического соединения на другой атом или группу.

Пример реакции замещения в органической химии:

Реакция галогенирования алканов, например, хлорирование метана под действием ультрафиолетового света:

$CH_4 + Cl_2 \xrightarrow{hv} CH_3Cl + HCl$

В этой реакции один из атомов водорода в молекуле метана замещается на атом хлора.

Ответ: это химические реакции, в результате которых атомы одного реагента (обычно простого вещества) замещают атомы одного из элементов в молекуле другого реагента (сложного вещества), или реакции, при которых один атом или группа атомов в молекуле замещается на другой атом или группу атомов.