Pada Bab 5.2 kita belajar tentang prinsip dasar reaksi kimia. Mereka merupakan teori interaksi dasar.

§ 5.3.1 Teori interaksi dasar

Tercantum di bawah ketentuan utama TEV jawab pertanyaannya:

Apa yang diperlukan agar reaksi kimia dapat terjadi?

1. Reaksi kimia dimulai oleh partikel reagen aktif selain molekul jenuh: radikal, ion, senyawa tak jenuh koordinatif. Reaktivitas zat awal ditentukan oleh adanya partikel aktif tersebut dalam komposisinya.

Kimia mengidentifikasi tiga faktor utama yang mempengaruhi reaksi kimia:

• suhu;
• katalis (jika diperlukan);
• sifat zat yang bereaksi.

Dari jumlah tersebut, yang paling penting adalah yang terakhir. Sifat suatu zat menentukan kemampuannya membentuk partikel aktif tertentu. Dan insentif hanya membantu proses ini terwujud.

2. Partikel aktif berada dalam kesetimbangan termodinamika dengan molekul jenuh aslinya.

3. Partikel aktif berinteraksi dengan molekul asli melalui mekanisme rantai.

4. Interaksi antara partikel aktif dan molekul reagen terjadi dalam tiga tahap: asosiasi, isomerisasi elektronik, dan disosiasi.

Pada tahap pertama reaksi kimia, tahap asosiasi, partikel aktif menempel pada molekul jenuh dari reagen lain menggunakan ikatan kimia yang lebih lemah daripada ikatan kovalen. Asosiasi dapat dibentuk menggunakan van der Waals, hidrogen, donor-akseptor, dan ikatan dinamis.

Pada tahap kedua reaksi kimia - tahap isomerisasi elektronik - terjadi proses yang paling penting - transformasi ikatan kovalen kuat pada molekul reagen awal menjadi ikatan yang lebih lemah: hidrogen, donor-akseptor, dinamis, atau bahkan van der Waals.

5. Tahap ketiga interaksi antara partikel aktif dan molekul reagen - disosiasi asosiasi terisomerisasi dengan pembentukan produk reaksi akhir - adalah tahap pembatas dan paling lambat dari keseluruhan proses.

“Kelicikan” yang hebat dari sifat kimia suatu zat

Tahap inilah yang menentukan total biaya energi untuk seluruh proses tiga tahap reaksi kimia. Dan di sinilah letak “kelicikan” besar sifat kimia suatu zat. Proses yang paling memakan energi - pemutusan ikatan kovalen dalam reagen - terjadi dengan mudah dan lancar, hampir tidak terasa dalam waktu dibandingkan dengan tahap reaksi ketiga yang membatasi. Dalam contoh kita, ikatan dalam molekul hidrogen dengan energi 430 kJ/mol dengan mudah dan alami diubah menjadi ikatan van der Waals dengan energi 20 kJ/mol. Dan seluruh konsumsi energi reaksi dikurangi menjadi pemutusan ikatan van der Waals yang lemah ini. Inilah sebabnya mengapa biaya energi yang dibutuhkan untuk memutus ikatan kovalen secara kimia jauh lebih kecil dibandingkan biaya penghancuran ikatan ini secara termal.

Dengan demikian, teori interaksi elementer memberikan makna fisik yang ketat pada konsep “energi aktivasi”. Ini adalah energi yang dibutuhkan untuk memutus ikatan kimia yang sesuai dalam suatu asosiasi, yang pembentukannya mendahului produksi produk akhir dari suatu reaksi kimia.

Kami sekali lagi menekankan kesatuan sifat kimia zat. Ia hanya dapat bereaksi dalam satu kasus: ketika partikel aktif muncul. Dan suhu, katalis, dan faktor lainnya, terlepas dari perbedaan fisiknya, memainkan peran yang sama: pemrakarsa.

1. Tunjukkan apakah fenomena yang digambarkan dalam gambar bersifat fisika atau kimia.

2. Cocokkan.

Contoh reaksi kimia:
I. interaksi marmer dengan asam klorida;
II. interaksi besi dengan belerang;
AKU AKU AKU. dekomposisi hidrogen peroksida;
IV. interaksi karbon dioksida dengan air kapur.

Syarat terjadinya reaksi kimia:
a) kontak zat;
b) pemanasan;
c) penggunaan katalis.

Menjawab: saya - sebuah; II - a,b; AKU AKU AKU - di; IV - sebuah.

3. Isi diagram 2.

4. "Teka-teki silang - sebaliknya." Semua kata di teka-teki silang sudah dimasukkan. Definisikan setiap kata setepat mungkin.

"Kata kunci" adalah reaksi kimia pertama yang diketahui manusia.

1. Salah satu dari empat wujud materi.
2. Pembentukan zat padat dalam larutan selama reaksi kimia.
3. Kedudukan dua atau lebih benda, benda, zat.
4. Perangkat portabel atau seluler untuk memadamkan api.
5. Prosesnya ditandai dengan peningkatan suhu.
6. Zat kimia yang mempercepat suatu reaksi, tetapi bukan merupakan bagian dari hasil reaksi.
7. Pengaruh benda satu sama lain.

I. Tanda dan syarat terjadinya reaksi kimia

Anda telah mengetahui banyak zat, telah mengamati transformasinya dan transformasi yang menyertai transformasi tersebut. tanda-tanda.

Yang paling Fitur utama Reaksi kimia adalah pembentukan zat baru. Tapi ini juga bisa dinilai dari beberapa tanda eksternal dari reaksi yang terjadi.

Tanda-tanda eksternal terjadinya reaksi kimia:

• pengendapan
• perubahan warna
• evolusi gas
• munculnya bau
• penyerapan dan pelepasan energi (panas, listrik, cahaya)

Jelas sekali Untuk terjadinya dan jalannya reaksi kimia, diperlukan kondisi tertentu:

• kontak zat awal (reagen)
• pemanasan sampai suhu tertentu
• penggunaan zat yang mempercepat reaksi kimia (katalis)

II. Efek termal dari reaksi kimia

DI. Mendeleev menunjukkan: ciri terpenting dari semua reaksi kimia adalah perubahan energi selama terjadinya.

Setiap zat menyimpan sejumlah energi tertentu. Kita sudah menemukan sifat zat ini saat sarapan, makan siang atau makan malam, karena makanan memungkinkan tubuh kita menggunakan energi dari berbagai senyawa kimia yang terkandung dalam makanan. Di dalam tubuh, energi ini diubah menjadi gerakan, kerja, dan digunakan untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan (dan cukup tinggi!).

Pelepasan atau penyerapan panas selama reaksi kimia disebabkan oleh fakta bahwa energi dihabiskan untuk proses penghancuran beberapa zat (penghancuran ikatan antara atom dan molekul) dan dilepaskan selama pembentukan zat lain (pembentukan ikatan antar atom). dan molekul).

Perubahan energi memanifestasikan dirinya dalam pelepasan atau penyerapan panas.

Reaksi yang terjadi dengan pelepasan kalor disebut eksotermik (dari bahasa Yunani "exo" - keluar).

Reaksi yang terjadi dengan penyerapan energi disebutendotermik (dari bahasa Latin "endo" - di dalam).

Paling sering, energi dilepaskan atau diserap dalam bentuk panas (lebih jarang dalam bentuk energi cahaya atau mekanik). Panas ini dapat diukur. Hasil pengukuran dinyatakan dalam kilojoule (kJ) untuk satu MOLE reaktan atau (lebih jarang) untuk satu mol produk reaksi. Banyaknya kalor yang dilepaskan atau diserap selama reaksi kimia disebut efek termal dari reaksi(Q).

Reaksi eksotermik:

Zat awal → produk reaksi + Q kJ

Reaksi endotermik:

Zat awal → produk reaksi - Q kJ

Efek termal dari reaksi kimia diperlukan untuk banyak perhitungan teknis. Bayangkan sejenak diri Anda sebagai perancang roket bertenaga yang mampu meluncurkan pesawat ruang angkasa dan muatan lainnya ke orbit.

Katakanlah Anda mengetahui usaha (dalam kJ) yang harus dikeluarkan untuk mengirimkan roket dengan muatan dari permukaan bumi ke orbit; Anda juga mengetahui usaha untuk mengatasi hambatan udara dan biaya energi lainnya selama penerbangan. Bagaimana cara menghitung pasokan hidrogen dan oksigen yang dibutuhkan, yang (dalam keadaan cair) digunakan dalam roket ini sebagai bahan bakar dan pengoksidasi?

Tanpa bantuan efek termal dari reaksi pembentukan air dari hidrogen dan oksigen, hal ini sulit dilakukan. Bagaimanapun, efek termal adalah energi yang seharusnya meluncurkan roket ke orbit. Di ruang bakar roket, panas ini diubah menjadi energi kinetik molekul gas panas (uap), yang keluar dari nozel dan menciptakan gaya dorong jet.

Dalam industri kimia, efek termal diperlukan untuk menghitung jumlah panas untuk memanaskan reaktor di mana reaksi endotermik terjadi. Di bidang energi, produksi energi panas dihitung menggunakan panas pembakaran bahan bakar.

Ahli gizi menggunakan efek termal dari oksidasi makanan dalam tubuh untuk menciptakan pola makan yang tepat tidak hanya untuk pasien, tetapi juga untuk orang sehat - atlet, pekerja di berbagai profesi. Secara tradisional, perhitungan di sini tidak menggunakan joule, tetapi satuan energi lainnya - kalori (1 kal = 4,1868 J). Kandungan energi suatu makanan mengacu pada massa produk makanan apa pun: 1 g, 100 g, atau bahkan kemasan standar produk tersebut. Misalnya pada label toples susu kental manis terdapat tulisan berikut: “kandungan kalori 320 kkal/100 g”.

Bidang kimia yang mempelajari tentang efek termal dan reaksi kimia disebut kimia panas.

Persamaan reaksi kimia yang menunjukkan efek termal disebut termokimia.

Bagian: Kimia

Jenis pelajaran: perolehan pengetahuan baru.

Jenis pelajaran: percakapan dengan demonstrasi eksperimen.

Sasaran:

Pendidikan- ulangi perbedaan antara fenomena kimia dan fisika. Mengembangkan pengetahuan tentang tanda dan kondisi reaksi kimia.

Pembangunan- mengembangkan keterampilan berdasarkan pengetahuan kimia, mengajukan masalah sederhana, merumuskan hipotesis, menggeneralisasi.

Pendidikan – terus membentuk pandangan dunia ilmiah siswa, menumbuhkan budaya komunikasi melalui kerja berpasangan “siswa-siswa”, “siswa-guru”, serta observasi, perhatian, rasa ingin tahu, dan inisiatif.

Metode dan teknik metodologis: Percakapan, demonstrasi eksperimen; mengisi tabel, dikte kimia, kerja mandiri dengan kartu.

Peralatan dan reagen. Tempat laboratorium dengan tabung reaksi, sendok besi untuk bahan bakar, tabung reaksi dengan tabung saluran keluar gas, lampu alkohol, korek api, larutan besi klorida FeCL 3, kalium tiosianat KNCS, tembaga sulfat (tembaga sulfat) CuSO 4, natrium hidroksida NaOH, natrium karbonat Na 2 CO 3, asam klorida HCL, bubuk S.

Selama kelas

Guru. Kita sedang mempelajari bab “Perubahan yang terjadi pada zat” dan kita mengetahui bahwa perubahan dapat bersifat fisika dan kimia. Apa perbedaan antara fenomena kimia dan fenomena fisika?

Murid. Akibat fenomena kimia, komposisi suatu zat berubah, dan akibat fenomena fisika, komposisi suatu zat tetap tidak berubah, dan hanya keadaan agregasinya atau bentuk dan ukuran benda yang berubah.

Guru. Dalam percobaan yang sama, fenomena kimia dan fisika dapat diamati secara bersamaan. Jika Anda meratakan kawat tembaga dengan palu, Anda akan mendapatkan pelat tembaga. Bentuk kawat berubah, namun komposisinya tetap sama. Ini adalah fenomena fisik. Jika pelat tembaga dipanaskan dengan api besar, kilau logamnya akan hilang. Permukaan pelat tembaga akan dilapisi lapisan hitam yang dapat dikikis dengan pisau. Artinya tembaga berinteraksi dengan udara dan berubah menjadi zat baru. Ini adalah fenomena kimia. Reaksi kimia terjadi antara logam dan oksigen di udara.

Dikte kimia

Pilihan 1

Latihan. Tunjukkan fenomena apa (fisik atau kimia) yang sedang Anda bicarakan. Jelaskan jawabanmu.

1. Pembakaran bensin pada mesin mobil.

2. Pembuatan bedak dari sepotong kapur.

3. Pembusukan sisa tanaman.

4. Pengasaman susu.

5. Curah Hujan

pilihan 2

1. Pembakaran batu bara.

2. Salju yang mencair.

3. Terbentuknya karat.

4. Pembentukan embun beku pada pohon.

5. Cahaya filamen tungsten dalam bola lampu.

Kriteria evaluasi

Anda dapat mencetak maksimal 10 poin (1 poin untuk fenomena yang ditunjukkan dengan benar dan 1 poin untuk membenarkan jawaban).

Guru. Jadi, tahukah Anda bahwa semua fenomena terbagi menjadi fisika dan kimia. Berbeda dengan fenomena fisik, selama fenomena kimia, atau reaksi kimia, terjadi transformasi beberapa zat menjadi zat lain. Transformasi ini disertai dengan tanda-tanda eksternal. Untuk memperkenalkan Anda pada reaksi kimia, saya akan melakukan serangkaian percobaan demonstrasi. Anda perlu mengidentifikasi tanda-tanda yang menunjukkan telah terjadi reaksi kimia. Perhatikan kondisi apa yang diperlukan agar reaksi kimia ini dapat terjadi.

Pengalaman demonstrasi No.1

Guru. Pada percobaan pertama, Anda perlu mencari tahu apa yang terjadi pada besi klorida (111) ketika larutan kalium tiosianat KNCS ditambahkan ke dalamnya.

FeCL 3 + KNCS = Fe(NCS) 3 +3 KCL

Murid. Reaksi tersebut disertai dengan perubahan warna

Eksperimen demonstrasi No.2

Guru. Tuang 2 ml tembaga sulfat ke dalam tabung reaksi dan tambahkan sedikit larutan natrium hidroksida.

CuSO 4 + 2 NaOH = Cu (OH) 2↓ + Na 2 SO 4

Murid. Muncul endapan berwarna biru, Cu(OH) 2↓

Eksperimen demonstrasi No.3

Guru. Ke dalam larutan Cu(OH)2↓ yang dihasilkan tambahkan larutan asam HCL

Cu(OH)2↓ + 2 HCL = CuCL 2 +2 HOH

Murid. Endapannya larut.

Eksperimen demonstrasi No.4

Guru. Tuangkan larutan asam klorida HCL ke dalam tabung reaksi yang berisi larutan natrium karbonat.

Na 2 CO 3 +2 HCL = 2 NaCL + H 2 O + CO 2

Murid. Gas dilepaskan.

Eksperimen demonstrasi No.5

Guru. Mari kita bakar sedikit belerang dengan sendok besi. Sulfur dioksida terbentuk - sulfur oksida (4) - SO 2.

S + O 2 = JADI 2

Murid. Belerang menyala dengan nyala api kebiruan, menghasilkan asap tajam yang melimpah, serta melepaskan panas dan cahaya.

Eksperimen demonstrasi No.6

Guru. Reaksi penguraian kalium permanganat merupakan reaksi produksi dan pengenalan oksigen.

Murid. Gas dilepaskan.

Guru. Reaksi ini terjadi dengan pemanasan konstan, segera setelah dihentikan, reaksi juga berhenti (ujung tabung saluran keluar gas alat tempat oksigen diperoleh diturunkan ke dalam tabung reaksi berisi air - saat dipanaskan, oksigen dilepaskan, dan hal ini terlihat dari adanya gelembung-gelembung yang keluar dari ujung tabung, namun jika pemanasan dihentikan maka pelepasan gelembung oksigen juga terhenti).

Eksperimen demonstrasi No.7

Guru. Tambahkan sedikit alkali NaOH ke dalam tabung reaksi yang berisi NH 4 CL amonium klorida sambil dipanaskan. Mintalah salah satu siswa untuk mendekat dan mencium amonia yang dikeluarkan. Peringatkan siswa tentang bau yang menyengat!

NH 4 CL + NaOH = NH 3 + HOH + NaCL

Murid. Gas dengan bau menyengat dilepaskan.

Siswa menuliskan tanda-tanda reaksi kimia di buku catatannya.

Tanda-tanda reaksi kimia

Pelepasan (penyerapan) panas atau cahaya

Perubahan warna

Pelepasan gas

Isolasi (pembubaran) sedimen

Perubahan bau

Dengan menggunakan pengetahuan siswa tentang reaksi kimia, berdasarkan percobaan demonstrasi yang dilakukan, kami menyusun tabel kondisi terjadinya dan terjadinya reaksi kimia.

Guru. Anda telah mempelajari tanda-tanda reaksi kimia dan kondisi terjadinya. Pekerjaan individu menggunakan kartu.

Tanda-tanda manakah yang merupakan ciri-ciri reaksi kimia?

A) Pembentukan sedimen

B) Perubahan keadaan agregasi

B) Pelepasan gas

D) Penggilingan zat

Bagian terakhir

Guru merangkum pelajaran, menganalisis hasil yang diperoleh. Memberikan nilai.

Pekerjaan rumah

Berikan contoh fenomena kimia yang terjadi pada pekerjaan orang tuamu, di rumah tangga, dan di alam.

Menurut buku teks oleh O.S. Gabrielyan "Kimia - kelas 8" § 26, ex. 3.6 hal.96