Keemiliste reaktsioonide kulgemise tingimused ja elementaarsete vastastikmõjude teooria. Keemiliste reaktsioonide kulgemise tunnused ja tingimused Keemiliste reaktsioonide kulgemise kohustuslikud tingimused

I. Keemiliste reaktsioonide toimumise tunnused ja tingimused

Sa juba tunned paljusid aineid, oled jälginud nende muundumisi ja nendega kaasnevaid muundumisi. märgid.

kõige poolt peamine omadus keemiline reaktsioon on uute ainete moodustumine. Kuid seda saab hinnata ka reaktsioonide käigu väliste tunnuste järgi.

Keemiliste reaktsioonide välised märgid:

  • sademed
  • värvimuutus
  • välja laskmine
  • lõhna välimus
  • energia neeldumine ja vabanemine (soojus, elekter, valgus)

See on ilmne Keemiliste reaktsioonide toimumiseks ja kulgemiseks on vajalikud teatud tingimused:

  • algainete (reaktiivide) kokkupuude
  • kuumutamine teatud temperatuurini
  • keemilist reaktsiooni kiirendavate ainete (katalüsaatorid) kasutamine

II. Keemilise reaktsiooni termiline mõju

DI. Mendelejev tõi välja: kõigi keemiliste reaktsioonide kõige olulisem tunnus on energia muutumine nende toimumise protsessis.

Igas aines on teatud kogus energiat talletatud. Seda ainete omadust kohtame juba hommiku-, lõuna- või õhtusöögi ajal, kuna toiduained võimaldavad meie kehal kasutada mitmesuguste toidus sisalduvate keemiliste ühendite energiat. Kehas muundub see energia liikumiseks, tööks ning seda kasutatakse püsiva (ja üsna kõrge!) kehatemperatuuri hoidmiseks.

Soojuse eraldumine või neeldumine keemiliste reaktsioonide protsessis on tingitud asjaolust, et energia kulub osade ainete hävimisprotsessile (aatomite ja molekulide vaheliste sidemete hävitamine) ja vabaneb teiste ainete moodustumisel (aatomite moodustumine). sidemed aatomite ja molekulide vahel).

Energiamuutused avalduvad kas soojuse eraldumises või neeldumises.

Reaktsioone, mis eraldavad soojust, nimetatakse eksotermiline (kreeka keelest "exo" - välja).

Reaktsioone, mis toimuvad energia neeldumisega, nimetatakseendotermiline (ladina keelest "endo" - sees).

Kõige sagedamini vabaneb või neeldub energia soojuse kujul (harvemini valguse või mehaanilise energia kujul). Seda soojust saab mõõta. Mõõtmistulemus väljendatakse kilodžaulides (kJ) reagendi ühe MOL või (harvemini) reaktsioonisaaduse mooli kohta. Keemilises reaktsioonis vabanenud või neeldunud soojushulka nimetatakse reaktsiooni termiline efekt(Q).

Eksotermiline reaktsioon:

Lähteained → reaktsiooniproduktid + Q kJ

Endotermiline reaktsioon:

Lähteained → reaktsiooniproduktid - Q kJ

Keemiliste reaktsioonide termiline mõju on vajalik paljude tehniliste arvutuste jaoks. Kujutage end hetkeks ette võimsa raketi disainerina, mis on võimeline orbiidile saatma kosmoselaevu ja muid kasulikke koormaid.

Oletame, et tead tööd (kJ), mis tuleb kulutada koormaga raketi toimetamiseks Maa pinnalt orbiidile, samuti on sul teada töö õhutakistuse ja muude energiakulude ületamiseks lennu ajal. Kuidas arvutada vajalikku vesiniku ja hapniku varu, mida (vedeldatud olekus) selles raketis kütusena ja oksüdeerijana kasutatakse?

Ilma vesinikust ja hapnikust vee moodustumise reaktsiooni termilise efektita on seda raske teha. Lõppude lõpuks on soojusefekt just see energia, mis peaks raketi orbiidile viima. Raketi põlemiskambrites muundatakse see soojus kuumade gaasimolekulide (auru) kineetiliseks energiaks, mis väljub düüsidest ja tekitab joa tõukejõu.

Keemiatööstuses on soojusefekte vaja selleks, et arvutada soojushulk kütta reaktoreid, milles toimuvad endotermilised reaktsioonid. Energeetikasektoris arvutatakse soojusenergia tootmine kütuse põlemissoojust kasutades.

Dietoloogid kasutavad toidu oksüdatsiooni termilisi mõjusid kehas, et koostada õiget dieeti mitte ainult patsientidele, vaid ka tervetele inimestele – sportlastele, erinevate elukutsete töötajatele. Traditsiooniliselt ei kasutata siin arvutustes mitte džaule, vaid muid energiaühikuid - kaloreid (1 cal = 4,1868 J). Toidu energiasisaldus viitab mõnele toiduainete massile: 1 g, 100 g või isegi toote standardpakendile. Näiteks kondenspiimapurgi sildilt saate lugeda järgmist kirja: "kalorite sisaldus 320 kcal / 100 g."

Keemia haru, mis tegeleb termiliste mõjude ja keemiliste reaktsioonide uurimisega, nimetatakse termokeemia.

Nimetatakse keemiliste reaktsioonide võrrandeid, milles on näidatud termiline efekt termokeemiline.

Võimalust suhelda erinevate keemiliste reagentidega ei määra mitte ainult nende aatom- ja molekulaarstruktuur, vaid ka keemiliste reaktsioonide toimumise tingimused. Keemilise eksperimendi praktikas tunnistati need tingimused intuitiivselt ära ja võeti empiiriliselt arvesse, kuid teoreetiliselt neid tegelikult ei uuritud. Samal ajal sõltub saadud reaktsioonisaaduse saagis suuresti neist.

Need tingimused hõlmavad peamiselt termodünaamilisi tingimusi, mis iseloomustavad reaktsioonide sõltuvust temperatuurist, rõhust ja mõnest muust tegurist. Veelgi suuremal määral sõltuvad reaktsioonide iseloom ja eriti kiirus kineetilistest tingimustest, mille määravad katalüsaatorite ja muude lisandite olemasolu reagentides, samuti lahustite, reaktori seinte ja muude tingimuste mõju.

Termodünaamilised tegurid, millel on oluline mõju keemiliste reaktsioonide kiirusele, on temperatuur ja rõhk reaktoris. Kuigi iga reaktsioon võtab teatud aja, võivad mõned reaktsioonid olla väga kiired, teised aga väga aeglased. Seega võtab hõbekloriidi sademe moodustumise reaktsioon hõbeda- ja klooriioone sisaldavate lahuste segamisel mitu sekundit. Samal ajal võib vesiniku ja hapniku segu toatemperatuuril ja normaalrõhul säilitada aastaid, ilma et tekiks mingit reaktsiooni. Kuid niipea, kui elektrisäde lastakse segust läbi, toimub plahvatus. See näide näitab, et keemiliste reaktsioonide kiirust mõjutavad paljud erinevad tingimused: kokkupuude elektri-, ultraviolett- ja röntgenikiirgusega, reaktiivide kontsentratsioon, nende segamine ja isegi teiste reaktsioonis mitteosalevate ainete olemasolu.

Sel juhul kulgevad ühest faasist koosnevas homogeenses süsteemis toimuvad reaktsioonid reeglina kiiremini kui mitmest faasist koosnevas heterogeenses süsteemis. Tüüpiline homogeense reaktsiooni näide on radioaktiivse aine loomuliku lagunemise reaktsioon, mille kiirus on võrdeline aine kontsentratsiooniga R. Seda kiirust saab väljendada diferentsiaalvõrrandiga:

kus kuni - reaktsioonikiiruse konstant;

R on aine kontsentratsioon.

Sellist reaktsiooni nimetatakse esimest järku reaktsiooniks ja aega, mis kulub aine esialgse koguse vähenemiseks poole võrra pool elu.

Kui reaktsioon toimub kahe molekuli vastasmõju tulemusena Ah B, siis on selle kiirus võrdeline nende kokkupõrgete arvuga. On leitud, et see arv on võrdeline molekulide kontsentratsiooniga A ja B. Seejärel saame määrata teist järku reaktsiooni kiiruse diferentsiaalvormis:

Kiirus sõltub suuresti temperatuurist. Empiirilised uuringud on näidanud, et peaaegu kõigi keemiliste reaktsioonide puhul kahekordistub temperatuuri tõus 10 °C võrra. Siiski täheldatakse ka kõrvalekaldeid sellest empiirilisest reeglist, kui kiirus võib suureneda vaid 1,5 korda ja vastupidi, reaktsioonikiirus mõnel juhul, näiteks munaalbumiini denatureerimisel (munade keetmisel), suureneb 50 korda. Siiski ei tohiks unustada, et need tingimused võivad keemiliste ühendite molekulide teatud struktuuriga mõjutada keemiliste reaktsioonide olemust ja tulemust.

Kõige aktiivsemad on selles suhtes muutuva koostisega ühendid, mille komponentidevahelised sidemed on nõrgenenud. Just neile on suunatud peamiselt erinevate katalüsaatorite toime, mis kiirendavad oluliselt keemiliste reaktsioonide kulgu. Termodünaamilised tegurid, nagu temperatuur ja rõhk, mõjutavad reaktsioone vähem. Võrdluseks võime tuua ammoniaagi sünteesi reaktsiooni lämmastikust ja vesinikust. Esialgu ei saanud seda läbi viia ei kõrge rõhu ega kõrge temperatuuri abil ning esimest korda tõi edu vaid spetsiaalselt töödeldud raua kasutamine katalüsaatorina. See reaktsioon on aga seotud suurte tehnoloogiliste raskustega, mis saadi üle pärast metallorgaanilise katalüsaatori kasutamist. Selle juuresolekul toimub ammoniaagi süntees normaalsel temperatuuril 18 ° C ja normaalsel atmosfäärirõhul, mis avab suurepärased väljavaated mitte ainult väetiste tootmiseks, vaid tulevikus selline muutus teravilja (rukis ja nisu) geneetilises struktuuris. ), kui nad ei vaja lämmastikväetisi. Veelgi suuremad võimalused ja väljavaated tekivad katalüsaatorite kasutamisel teistes keemiatööstuse harudes, eriti "peen" ja "raske" orgaanilises sünteesis.

Tootmata rohkem näiteid katalüsaatorite ülikõrge efektiivsuse kohta keemiliste reaktsioonide kiirendamisel, peaksime pöörama erilist tähelepanu asjaolule, et elu tekkimine ja areng Maal oleks võimatu ilma katalüsaatorite olemasoluta. ensüümid toimides põhiliselt elavate katalüsaatoritena.

Hoolimata asjaolust, et ensüümidel on kõigile katalüsaatoritele omased ühised omadused, ei ole nad siiski viimastega identsed, kuna toimivad elussüsteemides. Seetõttu satuvad kõik katsed kasutada eluslooduse kogemusi anorgaanilise maailma keemiliste protsesside kiirendamiseks tõsiste piirangute kätte. Saab rääkida vaid osade ensüümide funktsioonide modelleerimisest ja nende mudelite kasutamisest elussüsteemide aktiivsuse teoreetiliseks analüüsiks ning osaliselt ka isoleeritud ensüümide praktiliseks rakendamiseks mõne keemilise reaktsiooni kiirendamiseks.

Sektsioonid: Keemia

Tunni tüüp: uute teadmiste omandamine.

Tunni tüüp: vestlus koos katsete demonstreerimisega.

Eesmärgid:

Hariduslik- korrata keemiliste nähtuste ja füüsikaliste nähtuste erinevusi. Kujundada teadmisi keemiliste reaktsioonide tunnustest ja tingimustest.

Hariduslik- arendada keemiateadmistel põhinevaid oskusi, püstitada lihtsaid ülesandeid, sõnastada hüpoteese., üldistada.

Haridus - jätkata õpilaste teadusliku ilmavaate kujundamist, arendada suhtluskultuuri paaristööga "õpilane-õpilane", "õpilane-õpetaja", samuti vaatlus, tähelepanu, uudishimu, algatusvõime.

Meetodid ja metoodilised võtted: Vestlus, katsete demonstreerimine; tabeli täitmine, keemiline dikteerimine, iseseisev töö kaartidega.

Seadmed ja reaktiivid. Laborialus katseklaasidega, raudlusikas ainete põletamiseks, gaasi väljalasketoruga katseklaas, alkoholilamp, tikud, raudkloriidi FeCL 3 lahused, kaaliumtiotsüanaat KNCS, vasksulfaat (vasksulfaat) CuSO 4, naatriumhüdroksiid NaOH, naatriumkarbonaat Na2CO3, vesinikkloriidhape HCL, pulber S.

Tundide ajal

Õpetaja. Uurime peatükki "Ainetega toimuvad muutused" ja teame, et muutused võivad olla füüsikalised ja keemilised. Mis vahe on keemilisel ja füüsikalisel nähtusel?

Üliõpilane. Keemilise nähtuse tagajärjel muutub aine koostis ning füüsikalise nähtuse tulemusena jääb aine koostis muutumatuks ning muutub ainult selle agregatsiooniseisund või kehade kuju ja suurus.

Õpetaja. Samas katses saab üheaegselt jälgida keemilisi ja füüsikalisi nähtusi. Kui vasktraati haamriga lamedaks teha, saad vaskplaadi. Traadi kuju muutub, kuid selle koostis jääb samaks. See on füüsiline nähtus. Kui vaskplaati kuumutada kõrgel kuumusel, kaob metalliline läige. Vaskplaadi pind kaetakse musta kattega, mida saab noaga maha kraapida. See tähendab, et vask interakteerub õhuga ja muutub uueks aineks. See on keemiline nähtus. Õhus oleva metalli ja hapniku vahel toimub keemiline reaktsioon.

Keemiline diktaat

valik 1

Harjutus. Märkige, millised nähtused (füüsikalised või keemilised) on kõne all. Selgitage oma vastust.

1. Bensiini põlemine auto mootoris.

2. Pulbri valmistamine kriiditükist.

3. Taimejääkide lagunemine.

4. Piima hapnemine.

5. Sademed

2. võimalus

1. Söe põletamine.

2. Lumi sulamine.

3. Rooste teke.

4. Puudele härmatise teke.

5. Volframhõõgniidi kuma lambipirnis.

Hindamiskriteeriumid

Maksimaalselt saab koguda 10 punkti (õigesti näidatud nähtuse eest 1 punkt ja vastuse põhjendamise eest 1 punkt).

Õpetaja. Niisiis, teate, et kõik nähtused jagunevad füüsikalisteks ja keemilisteks. Erinevalt füüsikalistest nähtustest muundub keemilistes nähtustes või keemilistes reaktsioonides üks aine teiseks. Nende muutustega kaasnevad välised märgid. Keemiliste reaktsioonide tutvustamiseks viin läbi rea näidiskatseid. Peate tuvastama märgid, mille järgi saate aru saada, et keemiline reaktsioon on toimunud. Pöörake tähelepanu sellele, millised tingimused on nende keemiliste reaktsioonide toimumiseks vajalikud.

Demokogemus nr 1

Õpetaja. Esimeses katses peate välja selgitama, mis juhtub raudkloriidiga (111), kui sellele lisatakse kaaliumtiotsüanaadi KNCS lahust.

FeCL 3 + KNCS = Fe(NCS) 3 + 3 KCL

Üliõpilane. Reaktsiooniga kaasneb värvimuutus

Demokogemus nr 2

Õpetaja. Valage katseklaasi 2 ml vasksulfaati, lisage veidi naatriumhüdroksiidi lahust.

CuSO 4 + 2 NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Üliõpilane. Sinine sade Cu (OH) 2↓

Demokogemus nr 3

Õpetaja. Saadud Cu (OH) 2↓ lahusele lisatakse happe HCL lahus

Cu (OH) 2↓ + 2 HCL \u003d CuCL 2 +2 HOH

Üliõpilane. Sade lahustub.

Demokogemus nr 4

Õpetaja. Valage vesinikkloriidhappe HCL lahus naatriumkarbonaadi lahusega katseklaasi.

Na 2 CO 3 + 2 HCL \u003d 2 NaCL + H 2 O + CO 2

Üliõpilane. Gaas lastakse välja.

Demokogemus nr 5

Õpetaja. Paneme raudlusikas veidi väävlit põlema. Tekib vääveldioksiid - vääveloksiid (4) - SO 2.

S + O 2 \u003d SO 2

Üliõpilane. Väävel süttib sinaka leegiga, eraldab ohtralt kirbe suitsu, eraldub soojust ja valgust.

Demonstratsioonikogemus nr 6

Õpetaja. Kaaliumpermangaadi lagunemisreaktsioon on hapniku saamise ja äratundmise reaktsioon.

Üliõpilane. Gaas lastakse välja.

Õpetaja. See reaktsioon kulgeb pideva kuumutamisega, niipea kui see peatatakse, peatub ka reaktsioon (seadme gaasi väljalasketoru ots, kuhu hapnik vastu võeti, lastakse veega katseklaasi - kuumutamisel eraldub hapnik , ja seda on näha toru otsast tekkivate mullide järgi, kui kuumutamine lõpetada – peatub ka hapnikumullide eraldumine).

Demonstratsioonikogemus nr 7

Õpetaja. NH 4 CL ammooniumkloriidiga katseklaasi lisage kuumutades veidi NaOH-d. Paluge ühel õpilasel tulla ja nuusutada eralduvat ammoniaaki. Hoiatage õpilast tugeva lõhna eest!

NH 4 CL + NaOH \u003d NH 3 + HOH + NaCL

Üliõpilane. Eraldub terava lõhnaga gaas.

Õpilased panevad vihikusse kirja keemiliste reaktsioonide märgid.

Keemiliste reaktsioonide märgid

Soojuse või valguse emissioon (neeldumine).

Värvi muutus

Gaasi evolutsioon

Sademe eraldamine (lahustumine).

Lõhna muutus

Kasutades õpilaste teadmisi keemiliste reaktsioonide kohta, koostame tehtud näidiskatsete põhjal keemiliste reaktsioonide toimumise ja toimumise tingimuste tabeli.

Õpetaja. Olete uurinud keemiliste reaktsioonide märke ja nende toimumise tingimusi. Individuaalne töö kaartidega.

Millised märgid on iseloomulikud keemilistele reaktsioonidele?

A) Sademed

B) Agregatsiooni oleku muutus

B) Gaasi eraldumine

D) Ainete jahvatamine

Lõpuosa

Õpetaja teeb tunni kokkuvõtte tulemusi analüüsides. Annab hindeid.

Kodutöö

Tooge näiteid keemilistest nähtustest, mis esinevad teie vanemate töös, majapidamises, looduses.

O.S.Gabrieliani õpiku "Keemia – 8.klass" § 26 järgi harjutus. 3.6 lk.96

Elu jooksul puutume pidevalt kokku füüsikaliste ja keemiliste nähtustega. Looduslikud füüsikalised nähtused on meile nii tuttavad, et me pole neile pikka aega erilist tähtsust omistanud. Meie kehas toimuvad pidevalt keemilised reaktsioonid. Keemiliste reaktsioonide käigus eralduvat energiat kasutatakse pidevalt igapäevaelus, tootmises ja kosmoselaevade startimisel. Paljud materjalid, millest meid ümbritsevad asjad on valmistatud, ei ole loodusest võetud valmis kujul, vaid on valmistatud keemiliste reaktsioonide abil. Igapäevaelus pole meil suurt mõtet juhtunust aru saada. Aga füüsikat ja keemiat piisaval tasemel õppides on need teadmised asendamatud. Kuidas eristada füüsikalisi nähtusi keemilistest? Kas on mingeid märke, mis aitavad seda teha?

Keemilistes reaktsioonides tekivad mõnedest ainetest uued ained, mis erinevad algsetest. Esimese märkide kadumise ja teise märkide ilmnemise, samuti energia vabanemise või neeldumise põhjal järeldame, et on toimunud keemiline reaktsioon.

Kui vaskplaat on kaltsineeritud, ilmub selle pinnale must kate; süsinikdioksiidi puhumisel läbi lubjavee tekib valge sade; puidu põlemisel tekivad anuma külmadele seintele veetilgad, magneesiumi põletamisel saadakse valge pulber.

Selgub, et keemiliste reaktsioonide tunnusteks on värvimuutus, lõhn, sademe teke, gaasi ilmumine.

Keemiliste reaktsioonide käsitlemisel tuleb pöörata tähelepanu mitte ainult nende kulgemisele, vaid ka tingimustele, mis peavad olema täidetud reaktsiooni alguseks ja kulgemiseks.

Niisiis, millised tingimused peavad olema täidetud, et keemiline reaktsioon algaks?

Selleks on ennekõike vaja reageerivad ained kokku puutuda (ühendada, segada). Mida rohkem on aineid purustatud, seda suurem on nende kokkupuutepind, seda kiiremini ja aktiivsemalt nendevaheline reaktsioon kulgeb. Näiteks tükksuhkur on raskesti süttiv, kuid purustatuna ja õhu käes pihustatuna põleb see sekundi murdosaga läbi, moodustades omamoodi plahvatuse.

Lahustamise abil saame aine purustada pisikesteks osakesteks. Mõnikord soodustab lähteainete eellahustumine ainetevahelist keemilist reaktsiooni.

Mõnel juhul piisab reaktsiooni tekkimiseks ainete, näiteks raua kokkupuutest niiske õhuga. Kuid enamasti ei piisa selleks ühest kokkupuutest ainetega: peavad olema täidetud mõned muud tingimused.

Seega ei reageeri vask õhuhapnikuga madalal temperatuuril umbes 20–25 °C. Vase ja hapniku kombinatsiooni reaktsiooni tekitamiseks on vaja kasutada kuumutamist.

Kuumutamine mõjutab keemiliste reaktsioonide toimumist erineval viisil. Mõned reaktsioonid nõuavad pidevat kuumutamist. Kuumutamine peatub – keemiline reaktsioon peatub. Näiteks suhkru lagundamiseks on vajalik pidev kuumutamine.

Muudel juhtudel on kuumutamine vajalik ainult reaktsiooni toimumiseks, see annab tõuke ja seejärel kulgeb reaktsioon ilma kuumutamiseta. Näiteks jälgime sellist kuumutamist magneesiumi, puidu ja muude põlevate ainete põlemisel.

blog.site, materjali täieliku või osalise kopeerimisega on nõutav link allikale.

§ 1 Keemiliste reaktsioonide tunnused

Keemilistes reaktsioonides muudetakse lähteained teisteks erinevate omadustega aineteks. Seda saab hinnata keemiliste reaktsioonide väliste tunnuste järgi: gaasilise või lahustumatu aine teke, energia vabanemine või neeldumine, aine värvuse muutumine.

Kuumutame vasktraadi tüki alkoholilambi leegis. Näeme, et leegis olnud traadi osa muutus mustaks.

Valage söögisooda pulbrile 1-2 ml äädikhappe lahust. Jälgime gaasimullide tekkimist ja sooda kadumist.

Valage seebikivi lahusele 3-4 ml vaskkloriidi lahust. Sel juhul muutub sinine läbipaistev lahus helesiniseks sademeks.

2 ml tärkliselahusele lisada 1-2 tilka joodilahust. Ja poolläbipaistev valge vedelik muutub läbipaistmatuks tumesiniseks.

Keemilise reaktsiooni kõige olulisem märk on uute ainete teke.

Kuid seda saab hinnata ka reaktsioonide käigu väliste tunnuste järgi:

sademed;

Värvi muutus;

Gaasi vabastamine;

Lõhna välimus;

Energia vabanemine või neeldumine soojuse, elektri või valguse kujul.

Näiteks kui vesiniku ja hapniku segusse tuuakse valgustatud kild või lastakse sellest segust läbi elektrilahendus, siis toimub kõrvulukustav plahvatus ja anuma seintele tekib uus aine, vesi. Toimus vesiniku- ja hapnikuaatomitest veemolekulide moodustumise reaktsioon soojuse vabanemisega.

Vastupidi, vee lagunemine hapnikuks ja vesinikuks nõuab elektrienergiat.

§ 2 Keemilise reaktsiooni toimumise tingimused

Siiski on keemilise reaktsiooni toimumiseks vajalikud teatud tingimused.

Mõelge etüülalkoholi põlemisreaktsioonile.

See tekib siis, kui alkohol interakteerub õhus oleva hapnikuga; reaktsiooni alguseks on vajalik alkoholi ja hapniku molekulide kokkupuude. Aga kui piirituslambi kork lahti teha, siis esialgsete ainete - alkoholi ja hapniku kokkupuutel reaktsiooni ei toimu. Võtame kaasa süüdatud tiku. Piirituslambi tahil olev alkohol kuumeneb ja süttib, algab põlemisreaktsioon. Reaktsiooni toimumiseks vajalik tingimus on siin esialgne kuumutamine.

Valage katseklaasi 3% vesinikperoksiidi lahus. Kui jätame katseklaasi lahti, laguneb vesinikperoksiid aeglaselt veeks ja hapnikuks. Sel juhul on reaktsioonikiirus nii madal, et me ei näe märke gaasi eraldumisest. Lisame veidi musta mangaan (IV) oksiidi pulbrit. Jälgime gaasi kiiret vabanemist. See on hapnik, mis tekkis vesinikperoksiidi lagunemisel.

Selle reaktsiooni alguse vajalik tingimus oli aine lisamine, mis reaktsioonis ei osale, vaid kiirendab seda.

Seda ainet nimetatakse katalüsaatoriks.

Ilmselt on keemiliste reaktsioonide toimumiseks ja kulgemiseks vajalikud teatud tingimused, nimelt:

Lähteainete (reaktiivide) kokkupuude,

soojendage neid teatud temperatuurini,

Katalüsaatorite kasutamine.

§ 3 Keemiliste reaktsioonide tunnused

Keemiliste reaktsioonide iseloomulik tunnus on see, et nendega kaasneb sageli energia neeldumine või vabanemine.

Dmitri Ivanovitš Mendelejev tõi välja, et kõigi keemiliste reaktsioonide kõige olulisem tunnus on energia muutumine nende käigus.

Soojuse eraldumine või neeldumine keemiliste reaktsioonide protsessis on tingitud asjaolust, et energia kulub osade ainete hävimisprotsessile (aatomite ja molekulide vaheliste sidemete hävitamine) ja vabaneb teiste ainete moodustumisel (aatomite moodustumine). sidemed aatomite ja molekulide vahel).

Energiamuutused avalduvad kas soojuse eraldumises või neeldumises. Reaktsioone, mis eraldavad soojust, nimetatakse eksotermilisteks.

Reaktsioone, mis neelavad soojust, nimetatakse endotermilisteks.

Vabanenud või neeldunud soojushulka nimetatakse reaktsioonisoojuseks.

Tavaliselt tähistatakse soojusefekti ladina tähega Q ja vastava märgiga: +Q eksotermiliste reaktsioonide ja -Q endotermiliste reaktsioonide jaoks.

Keemiavaldkonda, mis uurib keemiliste reaktsioonide termilisi mõjusid, nimetatakse termokeemiaks. Esimesed termokeemiliste nähtuste uuringud kuuluvad teadlasele Nikolai Nikolajevitš Beketovile.

Soojusefekti väärtus on seotud 1 mooli ainega ja seda väljendatakse kilodžaulides (kJ).

Enamik looduses, laboris ja tööstuses läbiviidavatest keemilistest protsessidest on eksotermilised. Nende hulka kuuluvad kõik põlemis-, oksüdatsiooni-, metalliühendid teiste elementidega ja muud reaktsioonid.

Siiski on ka endotermilisi protsesse, näiteks vee lagunemine elektrivoolu toimel.

Keemiliste reaktsioonide termilised mõjud varieeruvad suuresti vahemikus 4 kuni 500 kJ/mol. Soojusefekt on kõige olulisem põlemisreaktsioonides.

Proovime selgitada, mis on ainete käimasolevate muundumiste olemus ja mis juhtub reageerivate ainete aatomitega. Aatom-molekulaarse doktriini järgi koosnevad kõik ained aatomitest, mis on omavahel ühendatud molekulideks või muudeks osakesteks. Reaktsiooni käigus toimub algainete (reaktiivide) hävimine ja uute ainete (reaktsiooniproduktide) moodustumine. Seega taanduvad kõik reaktsioonid uute ainete moodustumiseks aatomitest, mis moodustavad algsed ained.

Seetõttu on keemilise reaktsiooni olemus aatomite ümberpaigutamine, mille tulemusena saadakse molekulidest (või muudest osakestest) uusi molekule (või muid ainevorme).

Kasutatud kirjanduse loetelu:

  1. MITTE. Kuznetsova. Keemia. 8. klass. Õpik haridusasutustele. – M. Ventana-Graf, 2012.