Номер 2, страница 84 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

2. Как может протекать взаимодействие веществ с кислородом?

Взаимодействие веществ с кислородом — это химические реакции окисления. Эти реакции могут протекать с разной скоростью и с различными внешними эффектами в зависимости от условий (температура, давление, наличие катализаторов) и природы реагирующих веществ. Выделяют три основных вида таких процессов.

Горение — это быстрая экзотермическая реакция окисления, которая сопровождается выделением большого количества тепла и света (пламени). Для начала горения необходимо соблюдение «треугольника огня»: наличие горючего вещества, окислителя (кислорода) и источника зажигания (достижение температуры воспламенения). В результате горения простых веществ образуются их оксиды. При горении сложных веществ, например, органических, образуются оксиды элементов, входящих в их состав.

Примеры реакций горения:

1. Горение угля (основа — углерод) с образованием углекислого газа: $C + O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2$

2. Горение магния, которое происходит с ослепительной вспышкой и образованием оксида магния: $2Mg + O_2 \xrightarrow{t^\circ} 2MgO$

3. Горение природного газа (метана) в бытовых плитах: $CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{t^\circ} CO_2 + 2H_2O$

Медленное окисление — это процесс взаимодействия веществ с кислородом, протекающий постепенно, в течение длительного времени. В отличие от горения, при медленном окислении выделяющееся тепло успевает рассеяться в окружающую среду, поэтому не наблюдается ни пламени, ни значительного повышения температуры. К процессам медленного окисления относятся ржавление металлов, гниение органических веществ и дыхание живых организмов.

Примеры медленного окисления:

1. Ржавление железа на воздухе в присутствии влаги с образованием гидроксида железа(III): $4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3$

2. Дыхание — сложный биохимический процесс в живых организмах, в ходе которого происходит окисление глюкозы для получения энергии: $C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \text{энергия}$

3. Гниение — процесс разложения органических остатков (например, опавших листьев) под действием кислорода и микроорганизмов.

Взрыв — это чрезвычайно быстрая, практически мгновенная реакция окисления. Скорость реакции настолько велика, что за доли секунды выделяется огромное количество энергии и образуются газообразные продукты. Это приводит к резкому локальному повышению давления и температуры, вызывая разрушительную ударную волну. Взрыв можно рассматривать как предельный случай горения, когда скорость распространения пламени превышает скорость звука в данной среде.

Пример взрывной реакции:

1. Взрыв смеси двух объемов водорода и одного объема кислорода («гремучего газа») при инициировании (например, искрой): $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

Ответ: Взаимодействие веществ с кислородом может протекать тремя основными способами в зависимости от скорости реакции и выделяемых эффектов: горение (быстро, с теплом и светом), медленное окисление (постепенно, без видимых проявлений) и взрыв (мгновенно, с образованием ударной волны).