Феномени во секојдневниот живот. Хемиски феномени во секојдневниот живот

12.ФИЗИЧКИ И ХЕМИСКИ ПОЈАВИ.
РАВЕНКИ НА ХЕМИСКИ РЕАКЦИИ.

Од текот на природната историја и физиката, знаете дека се случуваат промени во телата и супстанциите, кои се поделени на физички и хемиски

Секоја хемиска реакција е придружена со надворешни знаци, според кои го оценуваме нејзиниот напредок. Ова:
1. Појавата на талог.
2.Промена на боја.
3. Ослободување на гас.
4. Апсорпција или ослободување на топлина.
Потребни се неколку услови за да се случи хемиска реакција. Првиот е доведување на супстанции кои реагираат во контакт; втората е мелење на материи (најголемото мелење се постигнува со растворање на супстанции); Трето, за да се појават многу реакции, неопходно е да се загреат супстанциите што реагираат на одредена температура.
Хемиските реакции може да се изразат во писмена форма користејќи равенки за хемиски реакции, често наречени хемиски равенки. Што е тоа?
Хемиска равенка е условно претставување на хемиска реакција со користење на хемиски формули и коефициенти.
При составување равенки за реакција, неопходно е да се користи законот за зачувување на масата на супстанции, откриен од М.В. Ломоносов и А. Лавоазие. Масата на супстанции што влегуваат во реакција е еднаква на масата на супстанциите што произлегуваат од неа.И знаете дека супстанциите се состојат од атоми, затоа, кога составуваме хемиски равенки, ќе го користиме правилото: бројот на атоми на секој хемиски елемент на почетните супстанции мора да биде еднаков на бројот на атоми во производите на реакцијата.

Алгоритам за составување равенки за реакција.

Да го разгледаме алгоритмот за составување хемиски равенки користејќи го примерот на заемното дејство на едноставни супстанции: метали и неметали едни со други. Нека фосфорот и кислородот комуницираат (реакција на согорување).

1. Запишете ги овие супстанции една до друга, ставете знак „+“ меѓу нив (тука ќе го земеме предвид фактот дека кислородот е диатомска молекула), а по нив стрелка како знак за еднаквост. P+O 2

2. Запишете ја формулата на производот од реакцијата по стрелката: P+O 2 P 2 O 5

3. Од дијаграмот јасно се гледа дека лево има 2 атоми на кислород, десно 5, а во согласност со законот за зачувување на масата на супстанции, бројот на атоми на даден хемиски елемент треба да биде ист. За да го изедначиме нивниот број, го наоѓаме најмалиот заеднички множител. За 2 и 5, ова ќе биде бројот 10. Поделете го најмалиот заеднички множител со бројот на атоми во формулите. 10:2=5, 10:5=2, тоа ќе бидат коефициентите што се поставуваат соодветно пред кислородот O 2 и фосфор оксидот (V) P 2 O 5. Р+5О 2 2Р 2 О 5 кислородот лево и десно стана 10 (5 2 = 10, 2 5 = 10)

4. Коефициентот се однесува на целата формула и се става пред неа. По поставувањето на десно, фосфорот станал 2·2=4 атоми. А лево е 1 (коефициентот 1 не е ставен, тоа значи дека го ставаме коефициентот 4 пред фосфорот). 4P+5O 2 2P 2 O 5 Ова е последното снимање на хемиската равенка. Тоа гласи: четири пе плус пет о-два е еднакво на два пе-два о-пет.

Во оваа статија ќе научите за 10-те најсекојдневни хемиски реакцииво животот!

Реакција бр.1 - фотосинтеза

Растенијата користат хемиска реакција фотосинтезаза претворање на јаглерод диоксид во вода, храна и кислород. Фотосинтеза- една од најчестите и најважните хемиски реакции во животот. Само преку фотосинтезата растенијата произведуваат храна за себе и за животните, таа го претвора јаглерод диоксидот во кислород. 6 CO2 + 6 H2O + светлина → C6H12O6 + 6 O2

Реакција бр. 2 - Аеробно клеточно дишење

Аеробно клеточно дишење- Ова е спротивен процес на фотосинтезата со тоа што енергијата на молекулите се комбинира со кислородот што го дишеме за да ја ослободи енергијата потребна за нашите клетки, плус јаглерод диоксид и вода. Енергијата што ја користат клетките е хемиска реакција во форма на АТП.

Општата равенка за аеробно клеточно дишење е: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + енергија (36 ATPs)

Реакција бр.3 - Анаеробно дишење

За разлика од аеробното клеточно дишење, анаеробно дишењеопишува збир на хемиски реакции кои им овозможуваат на клетките да добијат енергија од сложени молекули без кислород. Вашите мускулни клетки вршат анаеробно дишење кога ви снемува кислород што го снабдуваат, како на пример за време на интензивно или продолжено вежбање. Анаеробното дишење на квасецот и бактериите се користи за ферментација, за производство на етанол, јаглерод диоксид и други хемикалии кои произведуваат сирење, вино, пиво, леб и многу други намирници.

Општата хемиска равенка за анаеробно дишење е: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + енергија

Реакција бр.4 - Согорување

Секогаш кога ќе запалите кибрит, ќе запалите свеќа, ќе запалите оган или ќе запалите скара, гледате реакција на согорување. Реакција на согорувањеги комбинира енергетските молекули со кислород за да формира јаглерод диоксид и вода.

На пример, реакцијата на согорување на пропан пронајдена во скари со гас и некои камини е: C 3 H 8 + 5O 2 → 4H 2 O + 3CO 2 + енергија

Реакција #5 - 'Рѓа

Со текот на времето, железото станува црвено, наречено слоевит капак 'рѓа. Ова е пример за реакција на оксидација. Други предмети за домаќинството вклучуваат формирање на вердигрис.

Хемиска равенка за железна 'рѓа: Fe + O 2 + H 2 O → Fe 2 O 3. XH2O

Реакција #6 - Мешање хемикалии

Ако во рецепт измешате оцет со сода бикарбона или млеко со прашок за пециво, ќе видите дека ќе дојде до размена на реакции. Состојките се рекомбинираат за да создадат јаглерод диоксид и вода. Јаглерод диоксидсоздава меурчиња и им помага на печивата да нараснат.

Во пракса, оваа реакција е прилично едноставна, но често се состои од неколку чекори. Еве го генералот хемиска равенказа реакција на сода со оцет: HC 2 H 3 O 2 (aq) + NaHCO 3 (aq) → NaC 2 H 3 O 2 (aq) + H 2 O () + CO 2 (g)

Реакција #7 - Батерија

Електрохемиски или редокс реакции батериисе користи за претворање на хемиската енергија во електрична енергија. Спонтаните редокс реакции се случуваат во галванските ќелии, додека неспонтаните се случуваат во електролизерите.

Реакција #8 - Варење

Во текот на процесот се случуваат илјадници хемиски реакции варење. Веднаш штом ќе ставите храна во устата, ензимот во плунката амилаза, почнува да го разложува шеќерот и другите јаглеводороди во поедноставни форми за да можете да ја апсорбирате храната. Хлороводородна киселинаво желудникот, тој реагира со храната за да ја разгради, додека ензимите ги разградуваат протеините и мастите за да можат да поминат низ крвта низ цревните ѕидови.

Реакција бр. 9 - Киселинско-базна

Секогаш кога комбинирате киселина со база, вие изведувате киселинско-базна реакција. Ова е реакција на неутрализација на киселина и база за формирање на сол и вода.

Хемиска равенка за киселинско-базна реакција, кој произведува калиум хлорид: HCl + KOH → KCl + H2O

Реакција #10 - Сапуни и детергенти

Сапуните и детергентите се добиваат со чисти хемиски реакции. Сапунја емулгира нечистотијата, што значи дека дамките од масло се врзуваат за сапун за да можат да се отстранат со вода. Детергентидејствуваат како сурфактанти, намалувајќи ја површинската напнатост на водата за да можат да комуницираат со маслата, да ги засекуваат и исфрлаат.

ФизичкиТие ги нарекуваат таквите појави во кои нема трансформации на една супстанција во друга, туку нивната состојба на агрегација, обликот и големината на телата се менуваат.

Примери: топење мраз, влечење жица, дробење гранит, испарување на вода.

ХемискиТоа се појавите во кои се јавува трансформација на една супстанција во друга.

Примери: запалено дрво, оцрнување на бакар, рѓосување на железо.

Во продолжение, хемиските појави ќе ги наречеме хемиски реакции.

Знаци на хемиски реакции. Тие може да се користат за да се процени дали се случила хемиска реакција помеѓу реагенсите или не. Овие знаци го вклучуваат следново:

· Промена на боја: CuSO4 (сино) = Cu 2+ + SO4 2-

· Врнежи: CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O

Ослободување гас: CaCO 3 + HCl CaCl 2 + CO 2 + H 2 O

· Формирање на слабо дисоцирани супстанции: 2NaOH+H2SO4 = Na2SO4 +2H2O

Ослободување енергија (термичка или светлина): 2 H 2 (g) + O 2 (g) = 2 H 2 O (l) + 572 kJ

1. Близок контакт на супстанциите што реагираат (неопходен): H 2 SO 4 + Zn = ZnSO 4 + H 2 2. Загревање (можно) а) за започнување на реакцијата

б) постојано Класификација на хемиските реакции според различни критериуми 1. Врз основа на присуството на фазна граница, сите хемиски реакции се делат на хомогенаИ хетерогениХемиската реакција што се случува во една фаза се нарекува хомогена хемиска реакција. Хемиската реакција што се случува на интерфејсот се нарекува хетерогена хемиска реакција. Во повеќестепената хемиска реакција, некои чекори може да бидат хомогени, додека други може да бидат хетерогени. Ваквите реакции се нарекуваат хомогено-хетерогено. Во зависност од бројот на фази кои ги формираат почетните материјали и производите на реакцијата, хемиските процеси можат да бидат хомофазни (почетните супстанции и производите се во една фаза) и хетерофазни (почетните супстанции и производите формираат неколку фази). Хомо- и хетерофазичноста на реакцијата не е поврзана со тоа дали реакцијата е хомо- или хетерогена. Според тоа, може да се разликуваат четири типа на процеси: Хомогени реакции (хомофазни). Во овој тип на реакција, реакционата смеса е хомогена и реактантите и производите припаѓаат на истата фаза. Пример за такви реакции се реакциите на јонска размена, на пример, неутрализација на киселински раствор со алкален раствор: Хетерогени хомофазни реакции. Компонентите се во една фаза, но реакцијата се јавува на фазната граница, на пример, на површината на катализаторот. Пример би бил хидрогенизацијата на етилен преку никелски катализатор: Хомогени хетерофазни реакции. Реактантите и производите во таквата реакција постојат во неколку фази, но реакцијата се јавува во една фаза. Така може да се одвива оксидацијата на јаглеводородите во течна фаза со гасовит кислород. Хетерогени хетерофазни реакции. Во овој случај, реактантите се во различни фазни состојби, а производите на реакцијата исто така можат да бидат во која било фазна состојба. Процесот на реакција се јавува на границата на фазата. Пример е реакцијата на соли на јаглеродна киселина (карбонати) со Бронстед киселини: 2. Со промена на оксидационите состојби на реактантите[уреди | уреди го текстот на вики] Во овој случај, се прави разлика помеѓу редокс реакции, во кои атоми на еден елемент (оксидирачки агенс) се обновуваат , односно ја намалуваат нивната оксидациска состојба и атомите на друг елемент (редукционо средство) оксидираат , односно ја зголемуваат нивната оксидациска состојба. Посебен случај на редокс реакции се пропорционалните реакции, во кои оксидирачките и редукционите агенси се атоми на ист елемент во различни состојби на оксидација. Пример за реакција на редокс е согорувањето на водород (редукционо средство) во кислород (оксидирачки агенс) за да се формира вода: Пример за реакција на компорпорција е реакцијата на распаѓање на амониум нитрат кога се загрева. Во овој случај, оксидирачко средство е азот (+5) од нитро групата, а редукционо средство е азот (-3) од катјонот на амониум: Тие не припаѓаат на редокс реакции во кои нема промена во оксидационите состојби. на атоми, на пример: 3. Според термичкиот ефект на реакцијата Сите хемиски реакции се придружени со ослободување или апсорпција на енергија. Кога хемиските врски во реагенсите се прекинуваат, се ослободува енергија, која главно се користи за формирање на нови хемиски врски. Во некои реакции енергиите на овие процеси се блиски, а во овој случај целокупниот термички ефект на реакцијата се приближува до нула. Во други случаи, можеме да разликуваме: егзотермни реакции кои се јавуваат со ослободување на топлина (позитивен термички ефект) CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + енергија (светлина, топлина); CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + енергија (топлина). ендотермични реакции при кои се апсорбира топлина (негативен термички ефект) од околината. Ca(OH) 2 + енергија (топлина) = CaO + H 2 O Термичкиот ефект на реакцијата (енталпија на реакција, Δ r H), кој често е многу важен, може да се пресмета со користење на Хесовиот закон ако енталпиите на формирање на познати се реактантите и производите. Кога збирот на енталпиите на производите е помал од збирот на енталпиите на реактантите (Δ r H< 0) наблюдается выделение тепла, в противном случае (Δ r H >0) - апсорпција. 4. Според типот на трансформација на честичките што реагираат[уреди | уреди вики текст] соединенија: распаѓање: замена: размена (вклучувајќи го и типот на реакција - неутрализација): Хемиските реакции секогаш се придружени со физички ефекти: апсорпција или ослободување на енергија, промена на бојата на реакционата смеса итн. овие физички ефекти за кои луѓето често се оценуваат за појавата на хемиски реакции. Сложена реакција- хемиска реакција како резултат на која се формира само една нова супстанција од две или повеќе почетни супстанции и едноставни и сложени супстанции. Реакција на распаѓање-хемиска реакција која резултира со формирање на неколку нови супстанции од една супстанција. Реакциите од овој тип вклучуваат само сложени соединенија, а нивните производи можат да бидат и сложени и едноставни супстанции Реакција на замена- хемиска реакција како резултат на која атомите на еден елемент кои се дел од едноставна супстанција ги заменуваат атомите на друг елемент во неговото сложено соединение. Како што следува од дефиницијата, во таквите реакции едната од почетните супстанции мора да биде едноставна, а другата сложена. Размена на реакции- реакција како резултат на која две сложени супстанции ги разменуваат своите составни делови 5. Врз основа на насоката на настанување хемиските реакции се делат на неповратни и реверзибилниНеповратни хемиските реакции кои се одвиваат само во една насока се нарекуваат од лево кон десно"), како резултат на што почетните супстанции се трансформираат во производи за реакција. Се вели дека таквите хемиски процеси продолжуваат "до крај". реакции на согорување, и реакции придружени со формирање на слабо растворливи или гасовити супстанцииРеверзибилна се нарекуваат хемиски реакции кои се случуваат истовремено во две спротивни насоки („од лево кон десно“ и „од десно кон лево“ во равенките на таквите реакции, знакот за еднаквост се заменува со две спротивно насочени стрелки , се разликуваат директно (тече од лево кон десно) и обратно(продолжува „од десно кон лево“ бидејќи за време на реверзибилна реакција, почетните супстанции се трошат и формираат истовремено, тие не се целосно претворени во реакциони производи. Како резултат на тоа, секогаш се формира мешавина од почетни супстанции и производи за реакција. 6. Врз основа на учеството на катализаторите хемиските реакции се делат на каталитичкиИ некаталитичкиКаталитички 2SO 2 + O 2 → 2SO 3 (катализатор V 2 O 5) се реакции кои се случуваат во присуство на катализатори Во равенките на таквите реакции, хемиската формула на катализаторот е означена над знакот за еднаквост или знакот за реверзибилност. заедно со назначувањето на условите на настанување. Реакциите од овој тип вклучуваат многу реакции на распаѓање и комбинација. Некаталитички 2NO+O2=2NO 2 се однесува на многу реакции кои се случуваат во отсуство на катализатори Тоа се, на пример, реакции на размена и супституција.

3 Прашање 3

Развој на идеи за структурата на материјата:

Околу нас постојано се случуваат различни хемиски реакции. Хемијата е присутна секогаш кога готвиме, дишеме или џвакаме. Сложените хемиски и биохемиски процеси се одвиваат во тави и тенџериња. Во оваа статија ќе научите како да ги користите во секојдневниот живот.

1. Анализа на супстанции со помош на индикаторска течност

Материјали и алатки:

Црвена зелка;

• сода бикарбона;

  тенџере;

• стаклена тегла;

  чајна лажица;

  три чаши.

Напредокот на експериментот

1. Исечете ја зелката на тенки парчиња и прелијте ја со врела вода.
2. Кога водата ќе стане виолетова, истурете ја низ цедалка во тегла. Резултатот беше индикатор течност.
3. Во една чаша истурете вода и во друга исцедете сок од лимон, вода и сода бикарбона, а во третата само вода.
4. Во секоја чаша додадете една лажица индикаторска течност.

Искусете го резултатот

Водата со лимон станува розова, водата со сода станува сино-зелена, чистата вода добива боја на индикаторска течност.

индикатор за црвена зелка

Научно објаснување

Лушпа од црвена зелка е показател - супстанца што може да ја промени бојата во зависност од тоа дали е во интеракција со киселина (во нашиот случај станува розова) или со основа (се претвора во сина или зелена боја, како во втората чаша). За време на експериментот, индикаторската течност јасно покажа дека првата чаша содржи кисела супстанција, втората содржи база, а водата во третата чаша е неутрална супстанција.

2. Како да се отстрани бигор од котел?

Материјали и алатки:

• лимонска киселина;

Напредокот на експериментот

1. Треба да разредете 1-2 лажички киселина во 1 литар вода.
2. Истурете го растворот во котел и варете.
3. Исплакнете го котелот и зовријте ја водата „неактивен“.

Искусете го резултатот

Вагата ќе исчезне без трага, лесно ќе се олупи под влијание на киселина.

Научно објаснување

Скалата се состои главно од калциум карбонат, кој се формира при распаѓање на калциум бикарбонат содржан во природните води. Како резултат на реакцијата под влијание на лимонска киселина, се формираат калциум цитрат растворлив во вода, јаглерод диоксид и вода.

2C6H8O7 + 3CaCO3 = Ca3(C6H5O7)2 + 3CO2 + 3H2O

3. Дали рибата е свежа?

Материјали и алатки:

индикаторска течност (види став 1);

чајна лажица.

Напредокот на експериментот

1. На телото на рибата правиме длабок засек.
2. Истурете една лажица индикаторска течност во сечењето.

Искусете го резултатот

Ако сечењето стане розово или јорговано, рибата е свежа. Сината или зелената боја укажува на поинаку.

Научно објаснување

Како добар показател, супата од црвена зелка ни овозможи да ја одредиме киселоста на околината. Малку јоргована или розова боја укажува на неутрална или малку кисела реакција - што значи дека рибата е со добар квалитет.

Сината или зелената боја укажува на алкална средина, односно рибата е расипана. Кликнете за да дознаете што друго можете да користите за да подготвите природен индикатор за pH дома.

4. Дали млекото содржи скроб?

Најсигурниот начин да се утврди дали има скроб во млекото е да фрлите малку јод во него. Скробот често се додава во обезмастеното млеко за да биде погусто.

Материјали и алатки:

• раствор на јод;

Напредокот на експериментот

1. Истурете малку млеко во чаша.
2. Капеме јод.
3. Ја гледаме реакцијата.

Искусете го резултатот

Ако течноста добила синкава нијанса, тоа значи дека во млекото има скроб. Ако на него се појават жолтеникави кругови, тогаш имате среќа: во ова млеко нема адитиви.

Научно објаснување

Растворот на јод работеше како индикатор: при контакт со скроб, тој ја промени бојата.

5. Дали млекото е свежо?

Материјали и алатки:

• сода бикарбона;

Напредокот на експериментот

1. Истурете половина чаша млеко.
2. Додадете ½ лажиче. сода
3. Ја гледаме реакцијата.

Искусете го резултатот

Ако се појави пена, млекото станало кисело.

Научно објаснување

Кога натриум бикарбонат (сода) се додава во кисела средина, се јавува реакција на неутрализација. Киселината и алкалите (сода) се неутрализираат едни со други, ослободувајќи јаглерод диоксид, кој ја пени смесата.

6. Правење лимонада

Материјали и алатки:

лимонска киселина;

сода бикарбона;

Напредокот на експериментот

1. Истурете по една лажичка лимонска киселина и сода во епрувета, а потоа додадете две лажички гранулиран шеќер.
2. Истурете ја целата смеса во сува, чиста чаша и измешајте темелно.
3. Смесата поделете ја на неколку еднакви делови. Секој дел може да се спакува во кеса.
4. Истурете еден таков дел во чаша и наполнете ја со вода.

Искусете го резултатот

Резултатот е шумлив и газиран пијалок, освежителен како лимонада.

Научно објаснување

Кога лимонската киселина е во интеракција со натриум бикарбонат, се јавува реакција на неутрализација. Добиваме натриум лимонска киселина, јаглерод диоксид и вода.

Н₃С₆Н5О7 + 3NaHCO3 –> Na3C6H5O7 + 3CO2 + 3H2O

7. Како да сварите испукано јајце?

Материјали и алатки:

Напредокот на експериментот

Ставете го јајцето во зовриена солена вода и варете 5 минути.

Искусете го резултатот

Јајцето ќе биде сварено и нема да истече од лушпата.

Научно објаснување

Солта делува на протеинот како коагулант на колоиден раствор. Како резултат на тоа, протеинот се коагулира во пукнатините на школка.