Номер 2, страница 4 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 1. Классификация химических реакций. Параграф 1. Окислительно-восстановительные реакции. Вопросы в начале параграфа - номер 2, страница 4.

Условие.

● Какие типы химических реакций вам известны?

Решение.

Решение 2.

Химические реакции классифицируют по разным признакам. Ниже приведены основные типы реакций согласно наиболее распространенным классификациям.

1. По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции

Эта классификация основана на изменении состава и количества веществ, вступающих в реакцию и образующихся в результате нее.

- Реакции соединения: реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно более сложное вещество. Схема: $A + B \rightarrow AB$.

Пример: горение серы в кислороде с образованием оксида серы(IV): $S + O_2 \rightarrow SO_2$.

- Реакции разложения: реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется два или более новых веществ (простых или сложных). Схема: $AB \rightarrow A + B$.

Пример: разложение карбоната кальция при нагревании: $CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$.

- Реакции замещения: реакции между простым и сложным веществами, в ходе которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе. Схема: $A + BC \rightarrow AC + B$.

Пример: взаимодействие цинка с соляной кислотой: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$.

- Реакции обмена: реакции между двумя сложными веществами, в ходе которых они обмениваются своими составными частями. Схема: $AB + CD \rightarrow AD + CB$.

Пример: взаимодействие нитрата серебра с хлоридом натрия с образованием осадка хлорида серебра: $AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$.

Ответ: По числу и составу веществ реакции делятся на реакции соединения, разложения, замещения и обмена.

2. По тепловому эффекту

Эта классификация основана на выделении или поглощении теплоты в ходе реакции.

- Экзотермические реакции: реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду. Тепловой эффект $Q$ положителен ($Q > 0$), а изменение энтальпии $\Delta H$ отрицательно ($\Delta H < 0$).

Пример: горение метана: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + 890 \text{ кДж}$.

- Эндотермические реакции: реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды. Тепловой эффект $Q$ отрицателен ($Q < 0$), а изменение энтальпии $\Delta H$ положительно ($\Delta H > 0$).

Пример: синтез оксида азота(II) из азота и кислорода: $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO - 180 \text{ кДж}$.

Ответ: По тепловому эффекту реакции бывают экзотермические (с выделением тепла) и эндотермические (с поглощением тепла).

3. По изменению степеней окисления

Эта классификация основана на том, изменяются ли степени окисления атомов элементов в ходе реакции.

- Окислительно-восстановительные реакции (ОВР): реакции, в ходе которых происходит изменение степеней окисления у атомов одного или нескольких элементов. К ним относятся все реакции замещения и многие реакции соединения и разложения.

Пример: взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой: $\overset{0}{Cu} + 4H\overset{+5}{N}O_3 \rightarrow \overset{+2}{Cu}(NO_3)_2 + 2\overset{+4}{N}O_2\uparrow + 2H_2O$.

- Реакции, протекающие без изменения степеней окисления: реакции, в которых степени окисления всех атомов остаются неизменными. К ним относятся все реакции обмена и некоторые реакции соединения и разложения.

Пример: реакция нейтрализации: $NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$.

Ответ: По изменению степеней окисления реакции делятся на окислительно-восстановительные и реакции, протекающие без изменения степеней окисления.

4. По направлению протекания

Классификация по способности реакции протекать в прямом и обратном направлениях.

- Необратимые реакции: реакции, протекающие только в одном направлении до полного превращения исходных веществ в продукты. Обычно это реакции с образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества (например, воды).

Пример: $BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$.

- Обратимые реакции: реакции, которые могут протекать одновременно в прямом и обратном направлениях. В уравнениях таких реакций используется знак обратимости $\rightleftarrows$.

Пример: синтез аммиака: $N_2 + 3H_2 \rightleftarrows 2NH_3$.

Ответ: По направлению реакции делятся на необратимые (идут в одном направлении) и обратимые (идут в прямом и обратном направлениях).

5. По участию катализатора

Классификация по наличию или отсутствию в реакции катализатора — вещества, изменяющего скорость реакции, но не входящего в состав продуктов.

- Каталитические реакции: реакции, протекающие с участием катализатора.

Пример: окисление оксида серы(IV) в оксид серы(VI) в присутствии катализатора $V_2O_5$: $2SO_2 + O_2 \xrightarrow{V_2O_5} 2SO_3$.

- Некаталитические реакции: реакции, протекающие без участия катализатора.

Пример: горение магния: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$.

Ответ: По участию катализатора реакции бывают каталитические и некаталитические.

6. По агрегатному состоянию (фазе) веществ

Классификация основана на том, находятся ли реагенты в одной или в разных фазах.

- Гомогенные реакции: реакции, в которых все реагирующие вещества находятся в одной фазе (например, все газы или все вещества в растворе).

Пример: $H_{2(г)} + Cl_{2(г)} \rightarrow 2HCl_{(г)}$.

- Гетерогенные реакции: реакции, в которых реагирующие вещества находятся в разных фазах (например, твердое вещество и газ, жидкость и газ). Реакция протекает на границе раздела фаз.

Пример: $Fe_{(тв)} + 2HCl_{(р-р)} \rightarrow FeCl_{2(р-р)} + H_{2(г)}$.

Ответ: По агрегатному состоянию веществ реакции делятся на гомогенные (реагенты в одной фазе) и гетерогенные (реагенты в разных фазах).