Дано:
А) m (C) = 72 г.
Б) m (CH₄) = 48 г.
В) V (CH₄) = 100 л.
Г) V (CH₄) = 28 л.
Найти:
A) V (CH₄)
Б) V (H₂)
В) m (C)
Г) m (H₂)
• Запишем саму реакцию для всех пунктов:
CH₄ ==(1000°C)==> C + 2 H₂↑
• По уравнению реакции: ν (CH₄) : ν (C) : ν (H₂) = 1 : 1 : 2
А) Найдём количество углерода:
ν (C) = m/M = 72 г./12 г/моль = 6 моль
Зная отношение количества веществ, найдём количество метана, а затем и его объём:
ν (CH₄) = ν (C) = 6 моль
V (CH₄) = Vm • ν = 22,4 л/моль • 6 моль = 134,4 л.
Б) Найдём количество метана:
ν (CH₄) = m/M = 48 г./16 г/моль = 3 моль
Зная отношение количества веществ, находим количество водорода, а затем и его объём:
ν (H₂) = 2 ν (CH₄) = 2 • 3 моль = 6 моль
V (H₂) = Vm • ν = 22,4 л/моль • 6 моль = 134,4 л.
В) Найдём количество метана:
ν (CH₄) = V/Vm = 100 л./22,4 л/моль ≈ 4,46 моль
Зная отношение количества веществ, находим количество углерода, а затем и его массу:
ν (C) = ν (CH₄) ≈ 4,46 моль
m (C) = M • ν = 12 г/моль • 4,46 моль ≈ 53,52 г.
Г) Найдём количество метана:
ν (CH₄) = V/Vm = 28 л./22,4 моль = 1,25 моль
Зная отношение количества веществ, находим количество водорода, а затем и его массу:
ν (H₂) = 2 ν (CH₄) = 2 • 1,25 моль = 2,5 моль
m (H₂) = M • ν = 2 г/моль • 2,5 моль = 5 г.
A) V (CH₄) = 134,4 л.
Б) V (H₂) = 134,4 л.
В) m (C) ≈ 53,52 г.
Г) m (H₂) = 5 г.
Самое интересное в окружающем мире состоит в том, что он постоянно изменяется.
Понятие «химическая реакция» - второе главное понятие химии. Каждую секунду в мире происходит неисчислимое множество реакций, в результате которых одни вещества превращаются в другие. Некоторые реакции мы можем наблюдать непосредственно, например ржавление железных предметов, свертывание крови, сгорание автомобильного топлива.
В то же время, подавляющее большинство реакций остаются невидимыми, но именно они определяют свойства окружающего нас мира.
Для того, чтобы осознать свое место в мире и научиться им управлять, человек должен глубоко понять природу этих реакций и те законы, которым они подчиняются. Задача современной химии состоит в изучении функций веществ в сложных химических и биологических системах, анализе связи структуры вещества с его функциями и синтезе веществ с заданными функциями.
Итак, химических реакций протекающих вокруг человека очень много, они протекают постоянно. Что же необходимо сделать, чтобы не запутаться во всём многообразии химических реакций? Научиться их классифицировать и выявлять существенные признаки классов.
Цель данной работы: рассмотреть понятие «химическая реакция» и систематизировать и обобщить знания о классификации химических реакций.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы 14 страниц.
1. Общее понятие о химической реакции
Химическая реакция - это превращение одних веществ в другие. Однако, такое определение нуждается в существенном дополнении.
Так, например, в ядерном реакторе или в ускорителе тоже одни вещества превращаются в другие, но такие превращения химическими не называют. В чем же здесь дело? В ядерном реакторе происходят ядерные реакции. Они заключаются в том, что ядра элементов при столкновении с частицами высокой энергии (ими могут быть нейтроны, протоны и ядра иных элементов) - разбиваются на осколки, представляющие собой ядра других элементов. Возможно и слияние ядер между собой. Эти новые ядра затем получают электроны из окружающей среды и, таким образом, завершается образование двух или нескольких новых веществ. Все эти вещества являются какими-либо элементами Периодической системы. В отличие от ядерных реакций, в химических реакциях не затрагиваются ядра атомов. Все изменения происходят только во внешних электронных оболочках. Разрываются одни химические связи и образуются другие.
Таким образом, химическими реакциями называются явления, при которых одни вещества, обладающие определенным составом и свойствами, превращаются в другие вещества - с другим составом и другими свойствами. При этом в составе атомных ядер изменений не происходит.
Выделим признаки и условия химических реакций (рис.1, 2).
Рисунок 1 – Признаки химических реакций
Рисунок 2 – Условия проведения химических реакций
Рассмотрим типичную химическую реакцию: сгорание природного газа (метана) в кислороде воздуха (данную реакцию можно наблюдать дома, у кого есть газовая плита) на рисунке 3.
Рисунок 3 - Сгорание природного газа (метана) в кислороде воздуха
Метан СН4 и кислород О2 реагируют между собой с образованием диоксида углерода СО2 и воды Н2О. При этом разрываются связи между атомами С и Н в молекуле метана и между атомами кислорода в молекуле О2. На их месте возникают новые связи между атомами С и О, Н и О.
На рисунке 3 хорошо видно, что для успешного осуществления реакции на одну молекулу метана надо взять две молекулы кислорода. Однако записывать химическую реакцию с рисунков молекул не слишком удобно, поэтому для записи химических реакций используют сокращенные формулы веществ - такая запись называется уравнением химической реакции.
