Вещество и химическая реакция
Вещество имеет состав, строение и свойства, а химическая реакция изменяет состав одних веществ и приводит к образованию других. В этой теме важно научиться отличать физические явления от химических, читать химические формулы, составлять уравнения реакций и использовать признаки веществ при выполнении тапсырмалардың ОГЭ.
Вещество и его свойства
Вещество — это вид материи, состоящий из частиц: атомов, молекул или ионов. Строение атома рассматривается на странице «Атом»: в состав атома кіреді протоны, нейтроны и электроны. Вид атомов с одинаковым зарядом ядра называют химическим элементом.
Вещество — это то, из чего состоят физические тела и что имеет определённый состав, строение и свойства. Например, медная проволока — тело, а медь — вещество.
Свойства вещества делят на физические и химические. Физические свойства можно наблюдать или измерять, не превращая вещество в другое: цвет, запах, агрегатное состояние, плотность, растворимость, температура плавления и кипения, электропроводность. Химические свойства показывают, как вещество взаимодействует с другими веществами: горит ли оно, реагирует ли с водой, кислотами, щелочами или кислородом.
Частицы вещества могут объединяться в молекулы с помощью химических связей. По составу вещества бывают простыми и сложными: простые и сложные вещества отличаются числом химических элементов в составе. В простом веществе атомы принадлежат одному элементу, в сложном — двум или более.
Если в формуле встречается символ только бір элемента, вещество простое: \(O_2\), \(Fe\), \(S_8\). Если символов элементов два или больше, вещество сложное: \(H_2O\), \(CO_2\), \(NaOH\).
Химическая формула и уравнение реакции
Химическая формула показывает качественный и количественный состав вещества. Индекс справа внизу у символа элемента показывает число его атомов в одной частице вещества. Например, в молекуле \(H_2SO_4\) два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода. Если индекс не записан, он равен единице.
Коэффициент перед формулой показывает число частиц или количество вещества. Запись \(3H_2O\) означает три молекулы воды, то есть шесть атомов водорода и три атома кислорода. Нельзя менять индексы при уравнивании реакции: изменение индекса означает другое вещество.
В химической реакции общее число атомов каждого элемента сохраняется. Поэтому в правильно составленном уравнении реакции число атомов каждого элемента слева и справа одинаково.
Химическое уравнение состоит из формул реагентов и продуктов реакции. Реагенты записывают слева, продукты — справа, между ними ставят стрелку. Условия реакции указывают над стрелкой: нагревание, свет, катализатор. Например, горение магния записывают так: \(2Mg+O_2\rightarrow 2MgO\).
Химическая реакция и её признаки
Химическая реакция — это превращение одних веществ в другие, при котором изменяется состав и строение частиц. Исходные вещества называют реагентами, образующиеся вещества — продуктами реакции.
Химическая реакция — процесс превращения одних веществ в другие. При реакции разрываются одни химические связи и образуются другие, но атомы не исчезают и не возникают.
Основные признаки химической реакции: выделение газа, образование осадка, изменение цвета, появление или исчезновение запаха, выделение или поглощение теплоты, свечение. Один признак не всегда доказывает реакцию: например, пузырьки могут появиться при кипении воды, а изменение температуры — при смешивании веществ без образования новых веществ. Нужно учитывать условия опыта и возможность образования нового вещества.
- Выделение газа: \(CaCO_3+2HCl\rightarrow CaCl_2+H_2O+CO_2\uparrow\).
- Образование осадка: \(AgNO_3+NaCl\rightarrow AgCl\downarrow+NaNO_3\).
- Изменение цвета: взаимодействие веществ, при котором появляется новое окрашенное соединение.
- Выделение теплоты или света, например при горении.
Физическое явление не приводит к образованию нового вещества. Плавление льда, растворение сахара, измельчение мела и испарение воды изменяют состояние или форму вещества, но не его состав. Горение, ржавление железа, разложение мела и реакция кислоты с металлом являются химическими явлениями.
Какое явление является химической реакцией?
Классификация химических реакций
По числу и составу реагентов и продуктов выделяют четыре основные типа реакций. Для определения типа сравнивают число исходных веществ и продуктов, а также состав частиц.
| Тип реакции | Общая схема | Пример |
|---|---|---|
| Соединение | \(A+B\rightarrow AB\) | \(2H_2+O_2\rightarrow 2H_2O\) |
| Разложение | \(AB\rightarrow A+B\) | \(CaCO_3\xrightarrow{t}CaO+CO_2\) |
| Замещение | \(A+BC\rightarrow AC+B\) | \(Zn+2HCl\rightarrow ZnCl_2+H_2\) |
| Обмен | \(AB+CD\rightarrow AD+CB\) | \(HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O\) |
Определим тип реакции \(Fe+CuSO_4\rightarrow FeSO_4+Cu\). Слева два вещества, справа также два. Железо вытесняет медь из её соединения, поэтому это реакция замещения.
Реакции также классифицируют по другим признакам: обратимые и необратимые, экзотермические и эндотермические, окислительно-восстановительные и не являющиеся окислительно-восстановительными. В школьных заданиях важно определить, выделяется или поглощается теплота, участвует ли кислород, образуется ли осадок или газ.
1. Не путайте коэффициент и индекс: коэффициенты можно изменять, индексы — нельзя. 2. Наличие пузырьков не всегда означает реакцию: при кипении образуется пар того же вещества. 3. В реакции обмена не меняйте местами частицы случайно — проверьте заряды и формулы соединений. 4. Для определения типа реакции анализируйте всю схему, а не только один продукт.
Растворы и практические тапсырмалар ОГЭ
Раствор — однородная смесь растворителя и растворённого вещества. Растворение само по себе обычно является физическим процессом, но растворённое вещество может вступить в химическую реакцию с другим веществом. Например, раствор хлорида натрия проводит электрический ток благодаря ионам, а при добавлении раствора нитрата серебра образуется осадок хлорида серебра.
В заданиях oge-1–oge-5 могут проверяться распознавание веществ по свойствам, чтение формул, классификация простых и сложных веществ, выбор признака реакции и составление или анализ уравнения. Удобный алгоритм: определить вещества по формулам, установить их свойства, записать возможную схему, расставить коэффициенты и проверить сохранение атомов.
1. Прочитайте условие и выделите формулы веществ. 2. Определите простые или сложные вещества. 3. Найдите признак реакции или изменение состава. 4. Выберите тип реакции по общей схеме. 5. Проверьте индексы, коэффициенты и число атомов каждого элемента.
Проверь себя
Главное
- Вещество имеет состав, строение и физические и химические свойства.
- Химическая реакция приводит к образованию жаңа веществ, а атомы при этом сохраняются.
- Признаки реакции: газ, осадок, изменение цвета, запаха, температуры или свечение; каждый признак нужно оценивать в контексте опыта.
- Основные типы реакций: соединение, разложение, замещение и обмен.
- При работе с уравнением нельзя изменять индексы; коэффициенты расставляют по закону сохранения массы.
- Для заданий ОГЭ полезно идти по алгоритму: формула — свойства — схема реакции — тип — проверка атомов.