Решебник по химии 8 класс. Рудзитис ФГОС §19

Химическая реакция — это процесс, при котором из одних веществ образуются другие с новыми свойствами. Определить, что произошла химическая реакция, можно по нескольким признакам:

1. Выделение или поглощение тепла — например, при сгорании вещества становится горячо.

2. Выделение газа — часто сопровождается пузырьками или вспениванием, как при реакции уксуса с содой.

3. Выпадение осадка — в растворе может появиться мутность или хлопья, если образовалось нерастворимое вещество.

4. Изменение цвета — если вещество поменяло цвет, значит произошла химическая перестройка.

5. Появление запаха — может свидетельствовать о появлении нового летучего вещества.

6. Световое или звуковое излучение — например, при взрыве или горении.

Все эти признаки указывают на то, что произошла химическая реакция и образовалось новое вещество.

Масса — это физическая величина, которая показывает количество вещества в теле и является мерой инертности. Масса не зависит от положения тела в пространстве и остаётся постоянной при любых физических изменениях. Она измеряется в килограммах (кг) и является одной из основных величин в физике. Массу можно определить, сравнивая тело с эталоном на весах.

Закон сохранения массы веществ гласит: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ. Это значит, что при химических реакциях ни масса, ни количество вещества не исчезают и не появляются из ниоткуда — происходит лишь перераспределение атомов между веществами.

С точки зрения атомно-молекулярного учения, химическая реакция — это процесс, при котором атомы не исчезают и не возникают, а просто перегруппировываются, образуя новые молекулы. Количество атомов каждого элемента до и после реакции остаётся одинаковым, следовательно, сохраняется и масса.

Пример: при реакции водорода с кислородом образуется вода:

(2H₂ + O₂ → 2H₂O).

До реакции: 4 атома водорода и 2 атома кислорода, после — те же атомы объединены в две молекулы воды, масса не изменилась.

Масса реторты изменится только в том случае, если реторта была открыта или из неё выходил/входил воздух. Но в данном случае трубка была закрыта зажимом, следовательно, реторта была герметичной. При прокаливании цинк вступает в реакцию с кислородом воздуха, находящимся внутри реторты, и образуется оксид цинка:

(2Zn + O₂ → 2ZnO).

Вся кислородная составляющая осталась внутри системы, поэтому масса реторты после реакции не изменится, так как ни одно вещество не покидало её и не поступало извне. Это подтверждает закон сохранения массы веществ.

При горении смеси железа и серы происходит химическая реакция между ними с участием кислорода воздуха. Образуется сульфид железа:

(Fe + S → FeS).

Однако если реакция проходит на открытом воздухе, к смеси присоединяется кислород, масса которого не учитывалась в исходной смеси. В результате образовавшееся вещество (FeS) имеет большую массу, чем масса исходных железа и серы.

Закон сохранения массы при этом не нарушается, потому что если учесть все участвующие вещества, включая кислород воздуха, то масса до и после реакции будет одинакова. Нарушения происходит лишь при неполном учёте всех веществ, участвующих в реакции.

Закон сохранения массы веществ имеет важнейшее теоретическое значение: он лежит в основе всей химии, позволяет составлять уравнения реакций, рассчитывать количество реагентов и продуктов. Благодаря этому закону можно предсказать, сколько вещества потребуется для реакции и сколько получится в результате.

Практическое значение закона огромно. Он используется: — в химической промышленности для расчёта сырья и получения заданного количества продукта;

— в фармацевтике для точного дозирования веществ;

— в металлургии для плавки и сплавов;

— в сельском хозяйстве при изготовлении удобрений.

Например, если нужно получить 44 кг сульфида железа(II) (FeS), то, зная уравнение реакции (Fe + S → FeS) и массу соединения, можно точно рассчитать массу железа и серы, необходимую для реакции. Это позволяет избежать перерасхода веществ и делает химическое производство эффективным и экономичным.

Согласно условию, массовое отношение меди и серы 2 : 1, то есть на каждые 2 части меди приходится 1 часть серы. Суммарно 2 + 1 = 3 части вещества. Чтобы найти нужную массу меди и серы в 21 г соединения, найдём, сколько приходится на каждую «часть»:

21 г / 3 = 7 г (одна часть)

Значит:

• меди: 2 × 7 = 14 г

• серы: 1 × 7 = 7 г

По закону сохранения массы: масса вещества до реакции равна сумме масс веществ после реакции.

Значит: масса кислорода = масса оксида ртути – масса ртути = 4,34 г – 4,02 г = 0,32 г