Короткий ориентир: в физическом явлении новые вещества не образуются, меняются только форма или агрегатное состояние; в химическом — образуются новые вещества с другими свойствами.
1. Чем отличаются химические явления от физических?
- Физические: изменяются форма, размер, агрегатное состояние, но состав вещества остаётся прежним.
Примеры: плавление льда, испарение воды, измельчение мела, растворение сахара. - Химические: одни вещества превращаются в другие.
Примеры: горение бумаги, ржавление железа, скисание молока, почернение серебра.
Признаки химической реакции: изменение цвета, выделение газа, выпадение осадка, выделение теплоты и света, появление запаха.
2. Физические и химические явления
- а) образование сосулек — физическое: вода меняет агрегатное состояние.
- б) чёрный налёт на серебре — химическое: образуется сульфид серебра, цвет меняется.
- в) брожение сока или варенья — химическое: сахара превращаются в спирт, кислоты, углекислый газ.
- г) гашение соды уксусом — химическое: выделяется углекислый газ.
- д) испарение уксусной кислоты — физическое: жидкость переходит в пар, вещество то же.
- е) распространение запаха духов — физическое: происходит диффузия молекул.
3. Аппарат Киппа
Аппарат Киппа используют для получения газов при взаимодействии твёрдого вещества и жидкости без нагревания.
Принцип действия: твёрдый реагент лежит на решётке, жидкость при открытом кране поднимается и соприкасается с ним — идёт реакция. Если кран закрыть, газ давит на жидкость и оттесняет её от твёрдого вещества — реакция прекращается.
Для получения водорода берут цинк и разбавленную соляную или серную кислоту: \[ \mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow} \] или \[ \mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow} \]
4. Разложение дихромата аммония
Нужно нагревание, поджигание: \[ \mathrm{(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2\uparrow + 4H_2O\uparrow + Q} \]
Это экзотермическая реакция: теплота выделяется.
Признаки: оранжевые кристаллы становятся зелёными, выделяется газ, появляются пламя, искры, теплота; опыт похож на «вулкан».
5. Условия реакций и пожары
Для реакции нужны:
- соприкосновение веществ;
- иногда нагревание, давление, катализатор, измельчение и перемешивание.
При разжигании костра обеспечивают доступ кислорода, нагревают топливо до температуры воспламенения, увеличивают поверхность соприкосновения.
При тушении пожара убирают одно из условий горения:
- прекращают доступ кислорода;
- охлаждают ниже температуры воспламенения;
- убирают горючее вещество.
Средства в кабинете химии: огнетушитель, песок, асбестовое одеяло (кошма). Воду используют не для всех веществ, поэтому при пожаре действуют по указанию учителя.
6. Фотосинтез
Исходные вещества: углекислый газ и вода.
Продукты: глюкоза и кислород.
\[
\mathrm{6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2}
\]
Процесс идёт на свету в хлорофилле.
Значение: растения создают органические вещества, выделяют кислород для дыхания, поддерживают баланс кислорода и углекислого газа; без фотосинтеза жизнь на Земле была бы невозможна.
7. Реакции горения в технике и быту
Примеры:
- горение природного газа в газовой плите: \[ \mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + Q} \]
- горение угля: \[ \mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2 + Q} \]
- горение бензина в двигателе;
- горение ацетилена при сварке металлов;
- горение дров в печи.
Выделяющуюся теплоту используют для нагревания, приготовления пищи, получения электроэнергии, движения транспорта, сварки и резки металлов.
Проверка уравнений: в реакции дихромата аммония слева и справа по 2 Cr, 2 N, 8 H и 7 O; в уравнении фотосинтеза слева и справа по 6 C, 12 H и 18 O — всё сходится.
