Признаки протекания химических реакций и условия их проведения
Тема кодификатора ОГЭ: Химическая реакция. Условия и признаки протекания химических реакций. Химические уравнения.
1. Химические реакции и явления
В окружающем нас мире постоянно происходят изменения. Все явления делятся на физические и химические.
Примеры физических явлений: плавление льда, кипение воды, измельчение сахара в пудру, свечение вольфрамовой нити в лампочке.
Примеры химических явлений: горение древесины, ржавление железа, скисание молока, гниение листьев, взаимодействие соды и уксуса.
2. Условия возникновения и течения реакций
Для того чтобы реакция началась и продолжалась, необходимо соблюдение определенных условий:
- Соприкосновение веществ. Для реакции твердых веществ их часто измельчают и перемешивают, или переводят в раствор, чтобы увеличить площадь соприкосновения.
- Нагревание. Многие реакции начинаются только при повышении температуры (например, горение). Некоторые требуют постоянного нагревания (эндотермические реакции).
- Действие света. Некоторые реакции протекают только под воздействием света (фотохимические реакции), например, фотосинтез или взаимодействие хлора с водородом.
- Применение катализаторов. Это вещества, которые ускоряют реакцию, но сами в ней не расходуются (например, оксид марганца(IV) при разложении пероксида водорода).
3. Признаки протекания химических реакций
В Задании 12 ОГЭ чаще всего проверяется ваше умение по описанию (уравнению) реакции определить, что мы увидим глазками в пробирке. Для этого надо знать основные признаки:
- Выделение газа. Появление пузырьков в жидкости или характерного запаха.
- Выпадение или растворение осадка. Помутнение раствора или исчезновение твердого вещества (часто с образованием прозрачного раствора).
- Изменение цвета. Например, обесцвечивание раствора перманганата калия или изменение цвета индикатора в кислой/щелочной среде.
- Появление или исчезновение запаха. Характерно для реакций, в которых образуются пахучие газы (аммиак, сероводород, сернистый газ).
- Выделение или поглощение тепла (а иногда и света). Пример — горение магния (яркая вспышка) или горение природного газа.
4. Цвета важнейших осадков (Таблица)
Для успешного решения заданий ОГЭ нужно знать цвета основных нерастворимых веществ (осадков). Они часто встречаются в реакциях ионного обмена.
| Вещество (формула) | Цвет и характеристика осадка |
|---|---|
| BaSO₄ | Белый кристаллический осадок (не растворяется в кислотах) |
| AgCl | Белый творожистый осадок |
| AgBr | Светло-желтый (желтоватый) осадок |
| AgI | Желтый осадок |
| Ag₃PO₄ | Желтый осадок |
| Cu(OH)₂ | Голубой (синий) желеобразный осадок |
| Fe(OH)₂ | Серо-зеленый (зеленоватый) осадок (на воздухе буреет) |
| Fe(OH)₃ | Бурый (ржаво-коричневый) осадок |
| Al(OH)₃, Zn(OH)₂ | Белые желеобразные осадки (амфотерные, растворяются в избытке щелочи) |
| CaCO₃, BaCO₃ | Белые осадки (растворяются в кислотах с выделением газа CO₂) |
| CuS, PbS, Ag₂S | Черные осадки |
5. Характеристика выделяющихся газов (Таблица)
Не менее важно знать свойства выделяющихся газов.
| Газ | Свойства и признаки |
|---|---|
| CO₂ (углекислый газ) | Газ без цвета и запаха. Не поддерживает горение. Вызывает помутнение известковой воды. |
| H₂ (водород) | Газ без цвета и запаха. Легче воздуха, горюч (сгорает с характерным хлопком). |
| O₂ (кислород) | Газ без цвета и запаха. Поддерживает горение (в нем ярко вспыхивает тлеющая лучинка). |
| SO₂ (сернистый газ) | Газ без цвета с резким запахом (запах жженой спички). |
| H₂S (сероводород) | Газ без цвета с резким неприятным запахом тухлых яиц. |
| NH₃ (аммиак) | Газ без цвета с резким специфическим запахом (запах нашатырного спирта). |
| NO₂ (оксид азота IV) | Бурый газ ("лисий хвост") с резким неприятным запахом. |
| Cl₂ (хлор) | Желто-зеленый газ с резким удушливым запахом. |
6. Разбор типовых заданий
Пример 1: Определение признака реакции
Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) FeCl₃ и NaOH
Б) Na₂CO₃ и HCl
В) CuSO₄ и Ba(NO₃)₂
1) выделение газа
2) выпадение белого осадка
3) выпадение бурого осадка
4) выпадение голубого осадка
Разбор:
А) Реакция обмена: FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃↓ + 3NaCl.
Fe(OH)₃ — нерастворимое основание, выпадает в осадок. Цвет осадка гидроксида железа(III) — бурый. (Цифра 3)
Б) Реакция обмена с образованием слабой кислоты: Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂CO₃.
Угольная кислота неустойчива и тут же распадается на воду и углекислый газ (H₂O + CO₂↑). Признак: выделение газа. (Цифра 1)
В) Реакция обмена: CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ → BaSO₄↓ + Cu(NO₃)₂.
Сульфат бария (BaSO₄) — это классический белый осадок, нерастворимый в кислотах. (Цифра 2)
Ответ: 312.
Пример 2: Реакции с выделением газа
Установите соответствие между реагирующими веществами и признаком протекающей между ними реакции: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) NH₄Cl и Ca(OH)₂ (при нагревании)
Б) K₂SO₃ и H₂SO₄
В) Cu и HNO₃ (конц.)
1) выделение бесцветного газа с резким запахом
2) выделение бурого газа
3) выделение газа без цвета и запаха
4) образование белого осадка
Разбор:
А) Качественная реакция на ион аммония. 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O.
Выделяется аммиак (NH₃) — это бесцветный газ с резким специфическим запахом. (Цифра 1)
Б) Взаимодействие соли слабой кислоты с сильной кислотой. K₂SO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂O + SO₂↑.
Выделяется сернистый газ (SO₂) — он также является бесцветным газом с резким запахом жженой спички. (В ответе тоже цифра 1, так как оба газа подходят под это описание).
В) Взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой: Cu + 4HNO₃(конц) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O.
В результате ОВР выделяется диоксид азота (NO₂) — это бурый газ ("лисий хвост"). (Цифра 2)
Ответ: 112.