Category: 9 клас

Наведена схема рівняння реакції є схемою окисно-відновної реакції:

KI + AgNO₃ → AgI↓ + KNO₃ – Ні 

Наведена схема рівняння реакції є схемою окисно-відновної реакції:

HBr + NaOH → NaBr + H₂O – Ні

Сума ступенів окиснення всіх атомів у сполуці дорівнює нулю.

Вкажіть сполуку, у якій ступінь окиснення Сульфуру становить +6. H₂SO₄

Визначте ступінь окиснення Карбону у сполуці: Na₂CO₃. +4

Вкажіть сполуку, у якій ступінь окиснення Сульфуру становить +4. H₂SO₃

Наведена схема рівняння реакції є схемою окисно-відновної реакції:

KClO₃ → KCl + O₂ – Так

Наведена схема рівняння реакції є схемою окисно-відновної реакції:

H₂O + CaO → Ca (OH)₂ – Ні

Визначте ступінь окиснення Мангану у сполуці: KMnO₄. +7

Вкажіть сполуку, у якій ступінь окиснення Сульфуру становить 0. S 

Визначте ступінь окиснення Хлору у сполуці: HClO₄. +7

Визначте ступінь окиснення Мангану у сполуці: K₂MnO₄. +6

Вкажіть сполуку, у якій ступінь окиснення Сульфуру становить -2. H₂S 

Наведена схема рівняння реакції є схемою окисно-відновної реакції:

H₂O + CO₂ ↔ H₂CO₃ – Ні

Наведена схема рівняння реакції є схемою окисно-відновної реакції:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu – Так

Фотосинтез — сукупність багатьох окисно-відновних реакцій, завдяки яким існує життя на Землі. Сумарне рівняння реакції фотосинтезу таке:
6СО₂ + 6Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

У звичайних батарейках також відбуваються ОВР, енергія яких перетворюється на електричну енергію. У батарейці відбувається реакція, яку схематично можна передати рівнянням:
Zn + MnO₂ → ZnO + MnO

Який елемент у реакції Zn + MnO₂ → ZnO + MnO, що відбувається у батарейці є окисником? Манган

Реакція азоту з воднем N₂ + 3H₂ → 2NH₃  є також окисно-відновною.

Зміна значень ступенів окиснення відбувається завдяки переходу електронів від одного атому до іншого.

Вкажіть назву найпоширенішого антиоксиданту, що міститься у овочах та фруктах. вітамін С

Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічне рівняння

Хімічні реакції, які відбуваються з виділенням теплоти, називають екзотермічними

Рівняння реакції горіння вугілля

С + О₂ → СО₂ + Q

Сучасний запис цієї реакції має такий вигляд:

С + О₂ → СО₂; ΔН = -Х кДж (або ΔН < 0), де

ΔН — ентальпія реакції, кількість енергії, яку в цьому випадку втратила система, тому значення її від’ємне. Х — кількість кілоджоулів.

Кількість теплоти, яка поглинається або виділяється під час хімічних реакцій, називають тепловим ефектом реакції (позначають: ΔH («дельта-аш»)).

Хімічні рівняння, у яких зазначають (записують, вказують) тепловий ефект, називають термохімічними.

Отже, термохімічне рівняння горіння вуглецю має такий вигляд:

С + О₂ → СО₂; ΔН = -410 кДж

Тепловий ефект реакції визначають для речовин такої кількості, яка залучена в хімічній реакції, тобто відповідно до коефіцієнтів.

Під час взаємодії кальцій оксиду з водою (гасіння вапна) виділяється значна кількість теплоти:

СаО + Н₂О → Са(ОН)₂ + Q  — історична форма запису

СаО + Н₂О → Са(ОН)₂; ΔН = -Х кДж  (або ΔН < 0)

Хімічні реакції, які відбуваються з поглинанням теплоти, називають ендотермічними

Розклад калій перманганату, у результаті якого добувають кисень у лабораторії, теж відбувається під час нагрівання:

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂ – Q

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂; ΔН = + Х кДж
(або ΔН > 0)

Реакція синтезу гідроген хлориду екзотермічна:
Н-Н + Сl-Сl → 2 Н-Сl; ΔН = – 184,8 кДж

Під час утворення 2 моль НСl виділяється 862,8 кДж енергії. На розрив зв’язку Н–Н витрачається 435,9 кДж/моль, а на розрив зв’язку Н–Сl — 242,3 кДж/моль. Різниця становить 862,8 – (435,9 + 242,3) = 184,6 (кДж), яка виділяється у вигляді тепла.

Тепловий ефект реакції (ΔH) — це різниця між умістом енергії у вихідних реагентах і кінцевих продуктах реакції.

Тепловий ефект реакції записують окремо від хімічного рівняння, після крапки з комою:

2Mg + O₂ → 2 MgO; ΔН = – 1205 кДж (екзотермічна);

С + Н₂О → СО + Н₂; ΔН = +131,4 кДж (ендотермічна).

Завдання 1. Для взаємодії азоту з киснем потрібно
180,5 кДж тепла. Запишіть термохімічне рівняння.

Розв’язання

N₂ + О₂ → 2NО; ΔH = +180,5 кДж

Завдання 2. Під час згорання 0,5 моль фосфору в надлишку кисню виділилося 373 кДж теплоти. Складіть термохімічне рівняння.

1. Складаємо хімічне рівняння:

4Р + 5О₂ → 2Р₂О₅

 2. Розраховуємо тепловий ефект реакції.

Під час згорання 0,5 моль фосфору виділяється 373 кДж теплоти, а під час згорання 4 моль фосфору виділяється х кДж теплоти;

X = 4 моль * 373 кДж / 0,5 моль = 2984 кДж

Записуємо термохімічне рівняння:

4Р + 5О₂ → 2Р₂О₅; ΔH = – 2984 кДж

Відповідь: 4Р + 5О₂ → 2Р₂О₅; ΔH = -2984кДж

Завдання 3. За термохімічним рівнянням СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О; ΔН = -802 кДж визначте, яка кількість теплоти виділяється під час згорання 5,6 л метану (н. у.).

Знаходимо кількість речовини метану:

ν(СН₄)  = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль

 Обчислюємо кількість теплоти.

Під час згорання 1 моль метану виділяється 802 кДж теплоти, а під час згорання 0,25 моль метану виділяється х кДж теплоти.

Х = 0,25 моль * 802 кДж / 1 моль = 200,5 кДж

Відповідь: під час згорання 5,6 л метану виділяється 200,5 кДж теплоти.

Завдання 4. У промисловості негашене вапно СаО добувають термічним розкладом вапняку, головною складовою якого є кальцій карбонат СаСО₃. За термохімічним рівнянням цієї реакції СаСО₃ → СаО + СО₂; ΔН = – 157 кДж обчисліть масу одержаного кальцій оксиду, якщо виділилося 3140 кДж теплової енергії.

Обчислюємо кількість речовини кальцій оксиду, що утворюється в разі виділення 3140 кДж теплоти через складання пропорції:

1 моль СаО — 157 кДж

х моль СаО — 3140 кДж

Х = 1 моль * 3140 кДж / 157 кДж = 20 моль

Обчислюємо масу кальцій оксиду кількістю речовини 20 моль:
M (CaO) = 56 г/моль

M (CaO) = 56 г/моль • 20 моль = 1120 г

Відповідь: m CaO = 1120 г.

У результаті згорання магнію виділяється 1205 кДж теплоти. Складіть термохімічне рівняння цієї реакції.

Розв’язання:

2Mg + O₂ → 2MgO; ΔН = -1205 кДж

2. За термохімічним рівнянням S + O₂ → SO₂; ΔН = -297 кДж обчисліть масу сірки, яка згорає з виділенням 9,3 кДж теплоти.

Розв’язання:

За рівнянням реакції ми бачимо, що під час згорання 1 моль сірки (32 г/моль) виділяється 297 кДж теплоти. Складаємо пропорцію:

32 г сірки — 297 кДж

х г             — 9,3 кДж

Х = 32 г * 9,3 кДж / 297 = 1 г

Відповідь: 1 г.

3. Під час взаємодії алюмінію масою 9 г із киснем виділилося 274,44 кДж теплоти. Складіть термохімічне рівняння цієї реакції.

Розв’язання:

Складемо рівняння реакції взаємодії алюмінію з киснем:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

З реакції бачимо, що треба розрахувати кількість теплоти на 4 моль алюмінію, тобто 427 = 108 г. Складаємо пропорцію.

Під час горіння 9 г алюмінію виділяється 274,44 кДж теплоти, а під час горіння 108 г — х кДж:

Х = 108 г * 274.44 кДж / 9 г = 3293,28 кДж

Отже, термохімічне рівняння горіння алюмінію має такий вигляд:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃; ΔН = -3293,28 кДж

При екзотермічних реакціях внутрішня енергія речовин, що беруть участь в реакції зменшується

Встановіть відповідність між рівняннями хімічних реакцій та їх типом за ознакою теплового ефекту реакції та ознакою складу речовин.

Н₂ + Сl₂ → 2НСl; ΔН = -184,6 кДж – Екзотермічна, сполучення
(СuОН)₂СO₃ → 2СuО + СO₂↑ + Н₂O; ΔН > 0 – Ендотермічна, розкладу
Fе₂O₃ + 2Аl → 2Fе + Аl₂O₃; ΔН < 0 – Екзотермічна, заміщення
2NaОН + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂О; ΔН < 0 – Екзотермічна, обміну

Це кількість теплоти, що виділяється або поглинається в результаті хімічної реакції. тепловий ефект

За наведеним термохімічним рівнянням добування амоніаку
N₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃; ΔН = -92 кДж обчисліть кількість теплоти, що виділяється під час утворення 5 моль амоніаку.

2 моль – 92

5 моль – х

Х = 92*5 / 2 = 230

Відповідь: 230 кДж

За термохімічним рівнянням: S + O₂ = SO₂ ; ΔН = – 297 кДж, обчисліть кількість теплоти, яка виділиться у процесі згорання сірки, маса якої 1 кг.

Відповідь: 9281 кДж

Оборотні та необоротні реакції

Реакції, що відбуваються в одному напрямі й завершуються цілковитим перетворенням реагентів на продукти реакції, називають необоротними.

Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

Проте деякі хімічні реакції відбуваються інакше: до певного часу відбувається лише реакція між вихідними речовинами — пряма, а потім починається зворотній процес — із продуктів реакції утворюються вихідні речовини — зворотна реакція.  Такі реакції є оборотними.

У оборотних реакціях одночасно відбуваються дві взаємодії: 1) між реагентами з утворенням продуктів реакції; 2) між продуктами реакції, унаслідок чого утворюються вихідні речовини — реагенти.

Наприклад, під час нагрівання парів молекулярного йоду І₂ з воднем Н₂ за 200⁰С відбувається реакція:

І₂ + Н₂ → 2НІ. Це пряма реакція.             

Під час утворення газової суміші з умістом НІ 80% ця реакція припиняється. У разі подальшого нагрівання цієї суміші до 350⁰С відбувається розклад утвореного НІ:

2НІ → І₂ + Н_2. Це зворотна реакція.        

Хімічні реакції, що за певних умов можуть відбуватися в протилежних напрямах, називають оборотними.

Н₂ + І₂ ↔ 2НІ

Хімічна рівновага — це такий стан зворотних реакцій, коли за одиницю часу утворюється стільки ж продуктів реакції, скільки їх перетворюється на реагенти.

Реакція є необоротною, якщо відбувається в одному напрямку

Прикладом необоротної реакції є взаємодія металу з кислотою

В основі поділу хімічних реакцій на необоротні та оборотні лежить напрям протікання реакцій.

Вкажіть тип реакції за двома ознаками класифікації.

Ва(ОН)₂ + 2НCl → BaCl₂ + 2H₂O необоротна, обміну

Вкажіть тип хімічної реакції за двома ознаками класифікації.
Н₂ + Br₂ ↔ 2HBr оборотна, сполучення

Яка з хімічних реакцій є оборотною? взаємодія водню з йодом 

Обчисліть об’єм водню, що виділиться при взаємодії надлишку алюмінію з розчином хлоридної кислоти масою 10 г з масовою часткою кислоти 14,6%. 0,448 л 

Закінчіть рівняння хімічної реакції. Розставте коефіцієнти в рівнянні реакції методом електронного балансу.

3Ca + 2H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂

У відповіді вкажіть загальну кількість електронів, що віддав відновник. – 6

Закінчіть рівняння хімічної реакції. Розставте коефіцієнти в рівнянні реакції методом електронного балансу.

Al + CuSO₄ → AlSO₄ + Cu

У відповіді вкажіть загальну кількість електронів, що віддав відновник. 6

Речовина, що віддає електрони в окисно-відновній реакції, називається відновником

Вкажіть сполуку,  в якій Нітроген проявляє лише окисні властивості. HNO₃

Вкажіть сполуку,  в якій Нітроген проявляє лише відновні властивості. NH₃

Яка з наведених хімічних реакцій є необоротною? взаємодія металу з кислотою

Оберіть термохімічне рівняння горіння водню, якщо відомо, що під час згоряння водню масою 2 г виділяється 285,9 кДж теплоти.

2Н₂+О₂→2Н₂О; ΔН = – 571,8 кДж

Реакція, у результаті якої тепло виділяється, називається екзотермічною

Для реакції Fe + HCl → FeCl₂ + H₂
визначте загальну кількість електронів, що бере участь у процесах окиснення і відновлення, застосувавши метод електронного балансу. 2

Для реакції Fe₂O₃ + CO → Fe + CO₂ визначте загальну кількість електронів, що бере участь у процесах окиснення і відновлення, застосувавши метод електронного балансу. 6

Укажіть рівняння екзотермічних реакцій.

 CH₄ +2O₂ → CO₂ + H₂O;   ΔH = -891 кДж,

S + Fe → FeS;   ΔH= – 95,3 кДж

За наведеним рівнянням реакції:
2Mg + O₂ → 2MgO; ΔН = -1205 кДж
обчисліть, яка кількість теплоти виділиться внаслідок взаємодії магнію масою 96 г. Відповідь: 2410 кДж 

Обчисліть об’єм вуглекислого газу, що утвориться в результаті дії сульфатної кислоти на розчин калій карбонату масою 110г з масовою часткою солі 25%. Відповідь: 4,46 л

для підвищення виходу продуктів ендотермічної реакції необхідно підвищувати температуру,

швидкість хімічної реакції залежить від температури,

швидкість хімічної реакції прямо пропорційна добутку концентрацій речовин, що реагують, каталізатор сприяє збільшенню швидкості хімічних реакцій

Установіть відповідність між рівнянням хімічної реакції та її типом.

 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ → заміщення,

Zn + O₂ → 2ZnO → сполучення,

MgCO₃ → MgO + CO₂ → розкладу,

Na₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + 2NaCl → обміну

Речовина, що приєднує електрони в окисно-відновній реакції, називається окисником

Укажіть рівняння ендотермічних реакцій.

MnO₂ + 2C → Mn + 2CO;   ΔH = +293 кДж 

CaCO₃ → CaO + CO₂;   ΔH = +178 кДж

Вкажіть, яка величина позначається буквою ΔH. – ентальпія

Реакція, у результаті якої тепло поглинається, називається ендотермічною