Номер 2, страница 18 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

2. Как классифицируют химические реакции по тепловому эффекту? Что такое термохимическое уравнение? Приведите примеры уравнений таких реакций.

Как классифицируют химические реакции по тепловому эффекту?

По тепловому эффекту, то есть по выделению или поглощению теплоты в ходе реакции, все химические реакции делятся на два типа: экзотермические и эндотермические.

• Экзотермические реакции (от греч. exo — наружу) — это реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду. В таких реакциях внутренняя энергия продуктов меньше внутренней энергии исходных веществ (реагентов). Тепловой эффект ($Q$) таких реакций положителен ($Q > 0$), а изменение энтальпии системы ($\Delta H$) — отрицательно ($\Delta H < 0$), так как система теряет энергию. К экзотермическим реакциям относятся почти все реакции горения, многие реакции соединения (например, синтез аммиака), нейтрализация кислот основаниями.
• Эндотермические реакции (от греч. endon — внутрь) — это реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды. Для их протекания требуется постоянный подвод энергии извне. В таких реакциях внутренняя энергия продуктов больше внутренней энергии реагентов. Тепловой эффект ($Q$) таких реакций отрицателен ($Q < 0$), а изменение энтальпии системы ($\Delta H$) — положительно ($\Delta H > 0$), так как система получает энергию. К эндотермическим реакциям относятся многие реакции разложения (например, разложение известняка), реакция фотосинтеза, реакция азота с кислородом при высоких температурах.

Ответ: Химические реакции по тепловому эффекту классифицируют на экзотермические (протекающие с выделением теплоты, $\Delta H < 0$) и эндотермические (протекающие с поглощением теплоты, $\Delta H > 0$).

Что такое термохимическое уравнение?

Термохимическое уравнение — это уравнение химической реакции, в котором указаны не только стехиометрические коэффициенты, но и агрегатные (физические) состояния всех участвующих веществ, а также значение теплового эффекта реакции.

Тепловой эффект обычно указывается как изменение энтальпии ($\Delta H$) для данной реакции. Значение $\Delta H$ приводится в килоджоулях (кДж) и относится к мольным количествам веществ, указанным коэффициентами в уравнении. Обязательно указываются агрегатные состояния веществ (т — твёрдое, ж — жидкое, г — газообразное, р — растворённое), так как тепловой эффект зависит от состояния, в котором находятся реагенты и продукты.

Ответ: Термохимическое уравнение — это уравнение химической реакции, в котором указаны агрегатные состояния веществ и величина теплового эффекта ($\Delta H$).

Приведите примеры уравнений таких реакций.

Ниже приведены примеры термохимических уравнений для экзотермической и эндотермической реакций.

Пример экзотермической реакции (горение метана):

$CH_4(г) + 2O_2(г) = CO_2(г) + 2H_2O(ж); \Delta H = -891$ кДж

Это уравнение показывает, что при сгорании 1 моль газообразного метана в 2 моль газообразного кислорода образуется 1 моль газообразного диоксида углерода и 2 моль жидкой воды, при этом выделяется 891 кДж теплоты.

Пример эндотермической реакции (разложение карбоната кальция):

$CaCO_3(т) = CaO(т) + CO_2(г); \Delta H = +178$ кДж

Это уравнение показывает, что для разложения 1 моль твёрдого карбоната кальция на 1 моль твёрдого оксида кальция и 1 моль газообразного диоксида углерода необходимо затратить 178 кДж теплоты.

Ответ: Пример экзотермической реакции: $CH_4(г) + 2O_2(г) = CO_2(г) + 2H_2O(ж); \Delta H = -891$ кДж. Пример эндотермической реакции: $CaCO_3(т) = CaO(т) + CO_2(г); \Delta H = +178$ кДж.