Задача. Вычисление количества вещества (или объема) газа, необходимого для реакции с определенным количеством вещества (или объемом) другого газа.

Пример:

2. Сколько литров кислорода необходимо для сгорания 89,6 литров водорода?

Решение:

Объем газа пропорционален количеству вещества:

v = 22,4 л/моль • n,

где 22,4 – молярный объем, т.е. объем одного моля любого газа,

n – количество вещества (моль)

Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением – число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед веществом):

89,6 л x л

2H2 + O2 = 2H2O

2 моль 1 моль

Составляем пропорцию:

89,6 л – x л

2 моль – 1 моль

(или с пояснением:

для сгорания 89,6 л водорода требуется x л кислорода,

а для 2 моль – 1 моль)

Находим x:

x = 89,6 л • 1 моль / 2 моль = 44,8 л

Ответ: 44,8 л.

Билет № 8

1. Классификация химических реакций по различным признакам: числу и составу исходных и полученных веществ; выделению или поглощению энергии; изменению степени окисления химических элементов. Примеры реакций различных типов.

♦ По числу и составу исходных и полученных веществ химические реакции бывают:

Соединения – из двух или нескольких веществ образуется одно сложное вещество:

Fe + S = FeS

(при нагревании порошков железа и серы образуется сульфид железа)

Разложения – из одного сложного вещества образуется два или несколько веществ:

2H2O = 2H2 + O2

(вода разлагается на водород и кислород при пропускании электрического тока)

Замещения – атомы простого вещества замещают один из элементов в сложном веществе:

Fe + CuCl2 = Cu↓ + FeCl2

(железо вытесняет медь из раствора хлорида меди (II))

Обмена – 2 сложных вещества обмениваются составными частями:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

(реакция нейтрализации – соляная кислота реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия и воды)

♦ Реакции, протекающие с выделением энергии (тепла), называются экзотермическими. К ним относятся реакции горения, например серы:

S + O2 = SO2 + Q

Образуется оксид серы (IV), выделение энергии обозначают + Q

Реакции, требующие затрат энергии, т.е. протекающие с поглощением энергии, называются эндотермическими. Эндотермической является реакция разложения воды под действием электрического тока:

2H2O = 2H2 + O2 – Q

♦ Реакции, сопровождающиеся изменением степеней окисления элементов, т.е. переходом электронов, называются окислительно-восстановительными:

Fe0 + S0 = Fe+2S-2

Противоположностью являются электронно-статичные реакции, часто их называют просто реакции, протекающие без изменения степени окисления. К ним относятся все реакции обмена:

H+1Cl-1 + Na+1O-2H+1 = Na+1Cl-1 + H2+1O-2

(Напомним, что степень окисления в веществах, состоящих из двух элементов, численно равна валентности, знак ставится перед цифрой)