Вопросы в начале параграфа, страница 77 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 2. Кислород. Горение. Параграф 23. Свойства кислорода. Подумай, ответь, выполни... - страница 77.

Условие.

🔴 Повторите § 20.

🔴 Чем схема реакции отличается от уравнения реакции?

🔴 Как составляют уравнения химических реакций?

🔴 Повторите по учебнику физики, что такое нормальные условия.

Решение.

Решение 2.

Чем схема реакции отличается от уравнения реакции?

Схема реакции и уравнение реакции — это два способа записи химического превращения, но они имеют ключевое различие, основанное на законе сохранения массы.

Схема реакции — это условная запись, которая показывает, какие вещества (реагенты) вступают в реакцию и какие вещества (продукты) образуются в её результате. В схеме реакции число атомов каждого элемента в левой и правой частях может не совпадать. Схема лишь качественно описывает процесс.

Например, схема реакции горения водорода: $H_2 + O_2 \rightarrow H_2O$. В левой части 2 атома кислорода, а в правой — только 1. Закон сохранения массы не соблюдается.

Уравнение химической реакции — это условная запись реакции с помощью химических формул и математических знаков, которая соответствует закону сохранения массы. В уравнении реакции число атомов каждого элемента в левой части (реагенты) строго равно числу атомов этого же элемента в правой части (продукты). Это достигается расстановкой стехиометрических коэффициентов — чисел перед формулами веществ.

Например, уравнение реакции горения водорода: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$. Теперь в обеих частях по 4 атома водорода и по 2 атома кислорода. Закон сохранения массы соблюдается.

Ответ: Схема реакции — это качественная запись химического процесса, которая не учитывает закон сохранения массы (число атомов до и после реакции может быть разным). Уравнение реакции — это количественная запись, которая подчиняется закону сохранения массы, и число атомов каждого элемента в реагентах и продуктах одинаково за счет расстановки коэффициентов.

Как составляют уравнения химических реакций?

Составление уравнения химической реакции — это процесс преобразования схемы реакции в равенство, подчиняющееся закону сохранения массы. Этот процесс выполняется в несколько шагов:

1. Запись схемы реакции. В левой части записывают формулы исходных веществ (реагентов), а в правой — формулы продуктов реакции. Между левой и правой частями ставят стрелку ($\rightarrow$). Например, для реакции горения метана ($CH_4$) в кислороде ($O_2$) с образованием углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$) схема будет такой: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$.

2. Уравнивание числа атомов (балансировка). Подбирают стехиометрические коэффициенты — целые числа, которые ставят перед формулами веществ так, чтобы число атомов каждого химического элемента в левой части стало равным числу его атомов в правой части. Уравнивание производят поочередно для каждого элемента.
- Углерод (C): слева 1 атом, справа 1 атом. Уравнено.
- Водород (H): слева 4 атома, справа 2 атома. Чтобы уравнять, нужно поставить коэффициент 2 перед формулой воды ($H_2O$): $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$. Теперь водорода справа стало $2 \times 2 = 4$.
- Кислород (O): слева 2 атома. Справа в $CO_2$ 2 атома и в $2H_2O$ еще 2 атома ($2 \times 1 = 2$), итого 4 атома. Чтобы уравнять, нужно поставить коэффициент 2 перед формулой кислорода ($O_2$): $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.

3. Проверка. После расстановки всех коэффициентов производят финальную проверку числа атомов каждого элемента в обеих частях уравнения.
- Слева: C - 1, H - 4, O - $2 \times 2 = 4$.
- Справа: C - 1, H - $2 \times 2 = 4$, O - $2 + (2 \times 1) = 4$.
Число атомов всех элементов совпадает, значит, уравнение составлено верно. Стрелку ($\rightarrow$) можно заменить на знак равенства (=): $CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O$.

Ответ: Чтобы составить уравнение химической реакции, необходимо: 1) записать схему реакции, указав формулы реагентов и продуктов; 2) уравнять число атомов каждого элемента в левой и правой частях схемы с помощью подбора стехиометрических коэффициентов, следуя закону сохранения массы; 3) выполнить проверку правильности расстановки коэффициентов.

Повторите по учебнику физики, что такое нормальные условия.

Нормальные условия (сокращенно н. у.) — это стандартные физические условия, принятые для приведения к единому стандарту результатов измерений свойств веществ, в частности газов. Эти условия важны в химии и физике для сравнения данных, полученных в разных экспериментах.

В соответствии с рекомендациями Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), стандартными условиями считаются температура $\text{0}$ градусов по Цельсию ($0^\circ C$) или $273.15$ Кельвин ($\text{K}$) и давление $100$ килопаскалей ($кПа$).

Однако в школьных учебниках и многих справочниках по-прежнему широко используется прежнее определение нормальных условий:
- Температура: $t = 0^\circ C$ (или $T = 273.15$ $\text{K}$)
- Давление: $P = 1$ атмосфера ($атм$) = $760$ мм рт. ст. = $101325$ Паскалей ($Па$)

При таких нормальных условиях 1 моль любого идеального газа занимает объём, равный $22.4$ литра. Этот объём называется молярным объёмом газа ($V_m$).

Ответ: Нормальные условия (н. у.) — это стандартные значения температуры и давления, которые в большинстве учебных материалов определяются как температура $0^\circ C$ ($273.15$ $\text{K}$) и атмосферное давление $\text{1}$ атм ($101325$ Па).