Sa kabanata 5.2 nakilala namin ang mga pangunahing prinsipyo ng daloy ng mga reaksiyong kemikal. Binubuo nila ang teorya ng elementarya na pakikipag-ugnayan.

§ 5.3.1 Teorya ng mga pakikipag-ugnayan sa elementarya

Nakalista sa ibaba pangunahing punto TEV sagutin ang tanong:

Ano ang kailangan para maganap ang mga reaksiyong kemikal?

1. Ang isang kemikal na reaksyon ay pinasimulan ng mga aktibong particle ng mga reagents maliban sa mga saturated molecule: mga radical, ions, coordinatively unsaturated compounds. Ang reaktibiti ng mga panimulang sangkap ay tinutukoy ng pagkakaroon ng mga aktibong particle na ito sa kanilang komposisyon.

Tinutukoy ng Chemistry ang tatlong pangunahing salik na nakakaapekto sa isang kemikal na reaksyon:

• temperatura;
• katalista (kung kinakailangan);
• ang likas na katangian ng mga reactant.

Sa mga ito, ang huli ang pinakamahalaga. Ito ang likas na katangian ng sangkap na tumutukoy sa kakayahang bumuo ng ilang mga aktibong particle. At ang mga insentibo ay nakakatulong lamang upang maisagawa ang prosesong ito.

2. Ang mga aktibong particle ay nasa thermodynamic equilibrium kasama ang mga orihinal na saturated molecule.

3. Ang mga aktibong particle ay nakikipag-ugnayan sa mga paunang molekula sa pamamagitan ng isang mekanismo ng kadena.

4. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng aktibong particle at ng reagent molecule ay nangyayari sa tatlong yugto: asosasyon, electronic isomerization, at dissociation.

Sa unang yugto ng isang kemikal na reaksyon, ang yugto ng asosasyon, ang isang aktibong particle ay nakakabit sa isang puspos na molekula ng isa pang reagent gamit ang mga kemikal na bono na mas mahina kaysa sa mga covalent. Maaaring mabuo ang isang associate gamit ang van der Waals, hydrogen, donor-acceptor, at mga dynamic na bono.

Sa ikalawang yugto ng kurso ng isang kemikal na reaksyon - ang yugto ng electronic isomerization, ang pinakamahalagang proseso ay nangyayari - ang pagbabago ng isang malakas na covalent bond sa paunang molekula ng reagent sa isang mas mahina: hydrogen, donor-acceptor, dynamic, at kahit van der Waals.

5. Ang ikatlong yugto ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng aktibong particle at molekula ng reagent - ang paghihiwalay ng isomerized na nauugnay sa pagbuo ng panghuling produkto ng reaksyon - ay ang paglilimita at pinakamabagal na yugto ng buong proseso.

Ang mahusay na "panlinlang" ng kemikal na likas na katangian ng mga sangkap

Ito ang yugtong ito na tumutukoy sa kabuuang gastos sa enerhiya para sa buong tatlong yugto na proseso ng isang kemikal na reaksyon. At narito ang mahusay na "tuso" ng kemikal na kalikasan ng mga sangkap. Ang pinaka-enerhiya-intensive na proseso - ang pagsira ng covalent bond sa reagent - ay naganap nang madali at maganda, halos hindi mahahalata sa oras kumpara sa pangatlo, rate-limiting stage ng reaksyon. Sa aming halimbawa, ang bono sa isang molekula ng hydrogen na may enerhiya na 430 kJ/mol ay napakadali at natural na nabago sa isang bono ng van der Waals na may enerhiya na 20 kJ/mol. At ang lahat ng pagkonsumo ng enerhiya ng reaksyon ay nabawasan upang masira ang mahinang bono ng van der Waals na ito. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga gastos sa enerhiya na kinakailangan upang masira ang isang covalent bond sa kemikal na paraan ay mas mababa kaysa sa mga gastos sa thermal pagkasira ng bono na ito.

Kaya, ang teorya ng mga pakikipag-ugnayan sa elementarya ay nagbibigay ng konsepto ng "enerhiya ng pag-activate" na may mahigpit na pisikal na kahulugan. Ito ang enerhiya na kinakailangan upang masira ang kaukulang chemical bond sa associate, ang pagbuo nito ay nauuna sa huling produkto ng kemikal na reaksyon.

Muli naming binibigyang-diin ang pagkakaisa ng kemikal na katangian ng bagay. Maaari itong pumasok sa isang reaksyon sa isang kaso lamang: kapag lumitaw ang isang aktibong particle. At ang temperatura, katalista at iba pang mga kadahilanan, kasama ang lahat ng kanilang pisikal na pagkakaiba, ay gumaganap ng parehong papel: ang nagpasimula.

1. Ipahiwatig kung pisikal o kemikal ang mga phenomena na ipinapakita sa mga figure.

2. Itakda ang tugma.

Mga halimbawa ng mga reaksiyong kemikal:
I. interaksyon ng marmol na may hydrochloric acid;
II. pakikipag-ugnayan ng bakal na may asupre;
III. agnas ng hydrogen peroxide;
IV. interaksyon ng carbon dioxide sa lime water.

Mga kondisyon para sa paglitaw ng mga reaksiyong kemikal:
a) pakikipag-ugnay sa mga sangkap;
b) pagpainit;
c) ang paggamit ng isang katalista.

Sagot: ako - a; II - a, b; III - sa; IV - a.

3. Punan ang tsart 2.

4. "Crossword - vice versa." Ang lahat ng mga salita sa crossword ay naipasok na. Bigyan ang bawat isa sa mga salita bilang tumpak na kahulugan hangga't maaari.

"Keyword" - ang unang kemikal na reaksyon na nakilala ng tao.

1. Isa sa apat na estado ng bagay.
2. Ang pagbuo ng isang solid sa solusyon sa panahon ng isang kemikal na reaksyon.
3. Ang posisyon ng dalawa o higit pang katawan, bagay, sangkap.
4. Portable o mobile device para sa pag-apula ng apoy.
5. Ang proseso ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura.
6. Isang kemikal na nagpapabilis ng reaksyon, ngunit hindi bahagi ng mga produkto ng reaksyon.
7. Ang epekto ng mga bagay sa bawat isa.

I. Mga palatandaan at kundisyon para sa paglitaw ng mga reaksiyong kemikal

Alam mo na ang maraming mga sangkap, napagmasdan ang kanilang mga pagbabago at ang mga kasamang pagbabago. palatandaan.

ng karamihan pangunahing tampok Ang kemikal na reaksyon ay ang pagbuo ng mga bagong sangkap. Ngunit maaari rin itong hatulan ng ilang panlabas na palatandaan ng kurso ng mga reaksyon.

Panlabas na mga palatandaan ng mga reaksiyong kemikal:

• pag-ulan
• pagbabago ng kulay
• outgassing
• ang hitsura ng isang amoy
• pagsipsip at pagpapakawala ng enerhiya (init, kuryente, liwanag)

Obvious naman yun Para sa paglitaw at kurso ng mga reaksiyong kemikal, kinakailangan ang ilang mga kundisyon:

• contact ng mga paunang sangkap (reagents)
• pag-init sa isang tiyak na temperatura
• ang paggamit ng mga sangkap na nagpapabilis ng isang kemikal na reaksyon (mga catalyst)

II. Thermal na epekto ng isang kemikal na reaksyon

DI. Itinuro ni Mendeleev: ang pinakamahalagang katangian ng lahat ng mga reaksiyong kemikal ay ang pagbabago sa enerhiya sa proseso ng kanilang paglitaw.

Ang bawat sangkap ay may tiyak na dami ng enerhiya na nakaimbak dito. Nakatagpo natin ang pag-aari na ito ng mga sangkap na nasa almusal, tanghalian o hapunan, dahil pinapayagan ng mga produktong pagkain ang ating katawan na gamitin ang enerhiya ng iba't ibang uri ng mga kemikal na compound na nasa pagkain. Sa katawan, ang enerhiya na ito ay na-convert sa paggalaw, trabaho, at ginagamit upang mapanatili ang isang pare-pareho (at sa halip mataas!) temperatura ng katawan.

Ang pagpapakawala o pagsipsip ng init sa proseso ng mga reaksiyong kemikal ay dahil sa ang katunayan na ang enerhiya ay ginugol sa proseso ng pagkasira ng ilang mga sangkap (pagkasira ng mga bono sa pagitan ng mga atomo at molekula) at inilabas sa panahon ng pagbuo ng iba pang mga sangkap (pagbuo ng mga bono sa pagitan ng mga atomo at molekula).

Ang mga pagbabago sa enerhiya ay makikita sa pagpapalabas o pagsipsip ng init.

Ang mga reaksyon na naglalabas ng init ay tinatawag exothermic (mula sa Griyegong "exo" - out).

Ang mga reaksyon na nagaganap sa pagsipsip ng enerhiya ay tinatawagendothermic (mula sa Latin na "endo" - sa loob).

Kadalasan, ang enerhiya ay inilabas o hinihigop sa anyo ng init (mas madalas, sa anyo ng liwanag o mekanikal na enerhiya). Ang init na ito ay maaaring masukat. Ang resulta ng pagsukat ay ipinahayag sa kilojoules (kJ) para sa isang MOL ng reactant o (mas bihira) para sa nunal ng produkto ng reaksyon. Ang dami ng init na inilabas o hinihigop sa isang kemikal na reaksyon ay tinatawag ang thermal effect ng reaksyon(Q).

Exothermic na reaksyon:

Mga panimulang materyales → mga produkto ng reaksyon + Q kJ

Endothermic na reaksyon:

Mga panimulang materyales → mga produkto ng reaksyon - Q kJ

Ang mga thermal effect ng mga reaksiyong kemikal ay kailangan para sa maraming teknikal na kalkulasyon. Isipin ang iyong sarili sa isang sandali bilang isang taga-disenyo ng isang malakas na rocket na may kakayahang maglunsad ng mga spaceship at iba pang mga kargamento sa orbit.

Ipagpalagay na alam mo ang trabaho (sa kJ) na kakailanganing gastusin upang maghatid ng isang rocket na may karga mula sa ibabaw ng Earth patungo sa orbit, alam mo rin ang gawain upang mapagtagumpayan ang air resistance at iba pang mga gastos sa enerhiya sa panahon ng paglipad. Paano makalkula ang kinakailangang supply ng hydrogen at oxygen, na (sa isang tunaw na estado) ay ginagamit sa rocket na ito bilang gasolina at oxidizer?

Kung wala ang tulong ng thermal effect ng reaksyon ng pagbuo ng tubig mula sa hydrogen at oxygen, mahirap itong gawin. Pagkatapos ng lahat, ang thermal effect ay ang mismong enerhiya na dapat maglagay ng rocket sa orbit. Sa mga silid ng pagkasunog ng rocket, ang init na ito ay na-convert sa kinetic energy ng mga mainit na molekula ng gas (steam), na tumatakas mula sa mga nozzle at lumilikha ng jet thrust.

Sa industriya ng kemikal, kinakailangan ang mga thermal effect upang makalkula ang dami ng init sa mga reaktor ng init kung saan nagaganap ang mga endothermic na reaksyon. Sa sektor ng enerhiya, gamit ang init ng pagkasunog ng gasolina, kinakalkula ang henerasyon ng thermal energy.

Ginagamit ng mga dietitian ang mga thermal effect ng oksihenasyon ng pagkain sa katawan upang bumalangkas ng mga tamang diyeta hindi lamang para sa mga pasyente, kundi pati na rin para sa mga malulusog na tao - mga atleta, mga manggagawa ng iba't ibang propesyon. Ayon sa kaugalian, para sa mga kalkulasyon, hindi joules ang ginagamit dito, ngunit iba pang mga yunit ng enerhiya - calories (1 cal = 4.1868 J). Ang nilalaman ng enerhiya ng pagkain ay tumutukoy sa ilang masa ng mga produktong pagkain: hanggang 1 g, hanggang 100 g, o kahit na sa karaniwang packaging ng produkto. Halimbawa, sa label ng isang garapon ng condensed milk, maaari mong basahin ang sumusunod na inskripsiyon: "calorie content 320 kcal / 100 g."

Ang sangay ng kimika na may kinalaman sa pag-aaral ng mga thermal effect at kemikal na reaksyon ay tinatawag thermochemistry.

Ang mga equation ng mga reaksiyong kemikal kung saan ipinahiwatig ang thermal effect ay tinatawag thermochemical.

Mga Seksyon: Chemistry

Uri ng aralin: pagkuha ng bagong kaalaman.

Uri ng aralin: isang pag-uusap na may isang pagpapakita ng mga eksperimento.

Mga layunin:

Pang-edukasyon- upang ulitin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga phenomena ng kemikal at mga pisikal. Upang bumuo ng kaalaman tungkol sa mga palatandaan at kondisyon ng mga reaksiyong kemikal.

Pang-edukasyon- bumuo ng mga kasanayan batay sa kaalaman sa kimika, magpose ng mga simpleng problema, magbalangkas ng mga hypotheses., gawing pangkalahatan.

Pang-edukasyon - ipagpatuloy ang pagbuo ng pang-agham na pananaw ng mga mag-aaral, linangin ang isang kultura ng komunikasyon sa pamamagitan ng trabaho sa mga pares na "mag-aaral-mag-aaral", "mag-aaral-guro", pati na rin ang pagmamasid, atensyon, pagkamatanong, pagkukusa.

Mga pamamaraan at pamamaraan ng pamamaraan: Pag-uusap, pagpapakita ng mga eksperimento; pagpuno sa talahanayan, pagdidikta ng kemikal, independiyenteng gawain gamit ang mga card.

Kagamitan at reagents. Laboratory stand na may mga test tube, isang iron spoon para sa nasusunog na substance, isang test tube na may gas outlet tube, isang alcohol lamp, posporo, mga solusyon ng iron chloride FeCL 3, potassium thiocyanate KNCS, copper sulfate (copper sulfate) CuSO 4, sodium hydroxide NaOH, sodium carbonate Na 2 CO 3, hydrochloric acid HCL, powder S.

Sa panahon ng mga klase

Guro. Pinag-aaralan namin ang kabanata na "Mga pagbabagong nagaganap sa mga sangkap" at alam namin na ang mga pagbabago ay maaaring pisikal at kemikal. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang kemikal na kababalaghan at isang pisikal?

Mag-aaral. Bilang resulta ng isang kemikal na kababalaghan, ang komposisyon ng isang sangkap ay nagbabago, at bilang isang resulta ng isang pisikal na kababalaghan, ang komposisyon ng isang sangkap ay nananatiling hindi nagbabago, at tanging ang estado ng pagsasama-sama nito o ang hugis at sukat ng mga katawan ay nagbabago.

Guro. Sa parehong eksperimento, ang isang tao ay maaaring sabay na obserbahan ang kemikal at pisikal na mga phenomena. Kung patagin mo ang isang tansong kawad gamit ang isang martilyo, makakakuha ka ng isang tansong plato. Ang hugis ng wire ay nagbabago, ngunit ang komposisyon nito ay nananatiling pareho. Ito ay isang pisikal na kababalaghan. Kung ang isang tansong plato ay pinainit sa mataas na init, ang metal na kinang ay mawawala. Ang ibabaw ng tansong plato ay tatakpan ng isang itim na patong na maaaring matanggal gamit ang isang kutsilyo. Nangangahulugan ito na ang tanso ay nakikipag-ugnayan sa hangin at nagiging isang bagong sangkap. Ito ay isang kemikal na kababalaghan. Ang isang kemikal na reaksyon ay nagaganap sa pagitan ng metal at oxygen sa hangin.

Pagdidikta ng kemikal

Opsyon 1

Mag-ehersisyo. Ipahiwatig kung anong phenomena (pisikal o kemikal) ang pinag-uusapan. Ipaliwanag ang iyong sagot.

1. Pagsunog ng gasolina sa makina ng kotse.

2. Paghahanda ng pulbos mula sa isang piraso ng tisa.

3. Pagkabulok ng mga nalalabi sa halaman.

4. Pag-aasim ng gatas.

5. Patak ng ulan

Opsyon 2

1. Nagsusunog ng karbon.

2. Natutunaw na niyebe.

3. Pagbubuo ng kalawang.

4. Pagbubuo ng hamog na nagyelo sa mga puno.

5. Ang glow ng isang tungsten filament sa isang light bulb.

Pamantayan sa pagsusuri

Maaari kang makaiskor ng maximum na 10 puntos (1 puntos para sa wastong ipinahiwatig na kababalaghan at 1 puntos para sa pagbibigay-katwiran sa sagot).

Guro. Kaya, alam mo na ang lahat ng phenomena ay nahahati sa pisikal at kemikal. Hindi tulad ng mga pisikal na phenomena, sa mga kemikal na phenomena, o mga reaksiyong kemikal, ang isang sangkap ay nababago sa isa pa. Ang mga pagbabagong ito ay sinamahan ng mga panlabas na palatandaan. Upang ipakilala sa iyo ang mga reaksiyong kemikal, magsasagawa ako ng isang serye ng mga eksperimento sa pagpapakita. Kailangan mong tukuyin ang mga palatandaan kung saan masasabi mong may naganap na kemikal na reaksyon. Bigyang-pansin kung anong mga kondisyon ang kinakailangan para mangyari ang mga reaksiyong kemikal na ito.

Karanasan sa Demo #1

Guro. Sa unang eksperimento, kailangan mong malaman kung ano ang mangyayari sa iron chloride (111) kapag ang isang solusyon ng potassium thiocyanate KNCS ay idinagdag dito.

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

Mag-aaral. Ang reaksyon ay sinamahan ng pagbabago ng kulay

Karanasan sa Demo #2

Guro. Ibuhos ang 2 ml ng tansong sulpate sa isang test tube, magdagdag ng kaunting sodium hydroxide solution.

CuSO 4 + 2 NaOH \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

Mag-aaral. Isang asul na namuo Cu (OH) 2↓

Karanasan sa Demo #3

Guro. Sa resultang solusyon ng Cu (OH) 2↓ magdagdag ng solusyon ng acid HCL

Cu (OH) 2↓ + 2 HCL \u003d CuCL 2 +2 HOH

Mag-aaral. Natutunaw ang precipitate.

Karanasan sa Demo #4

Guro. Ibuhos ang isang solusyon ng hydrochloric acid HCL sa isang test tube na may solusyon ng sodium carbonate.

Na 2 CO 3 +2 HCL \u003d 2 NaCL + H 2 O + CO 2

Mag-aaral. Inilabas ang gas.

Karanasan sa Demo #5

Guro. Magsunog tayo ng kaunting asupre sa isang kutsarang bakal. Ang sulfur dioxide ay nabuo - sulfur oxide (4) - SO 2.

S + O 2 \u003d SO 2

Mag-aaral. Ang sulfur ay nag-aapoy na may mala-bughaw na apoy, naglalabas ng masaganang usok, init at liwanag ay inilabas.

Karanasan sa pagpapakita Blg. 6

Guro. Ang reaksyon ng agnas ng potassium permangate ay ang reaksyon ng pagkuha at pagkilala ng oxygen.

Mag-aaral. Inilabas ang gas.

Guro. Ang reaksyon na ito ay nagpapatuloy sa patuloy na pag-init, sa sandaling ito ay tumigil, ang reaksyon ay hihinto din (ang dulo ng gas outlet tube ng aparato, kung saan natanggap ang oxygen, ay ibinaba sa isang test tube na may tubig - habang pinainit, ang oxygen ay inilabas , at ito ay makikita ng mga bula na lumalabas mula sa dulo ng tubo, kung huminto ang pag-init - ang paglabas ng mga bula ng oxygen ay hihinto din).

Karanasan sa pagpapakita No. 7

Guro. Sa isang test tube na may NH 4 CL ammonium chloride, magdagdag ng kaunting NaOH habang pinapainit. Hilingin sa isa sa mga mag-aaral na lumapit at amuyin ang ammonia na inilabas. Babalaan ang mag-aaral tungkol sa malakas na amoy!

NH 4 CL + NaOH \u003d NH 3 + HOH + NaCL

Mag-aaral. Ang isang gas na may masangsang na amoy ay inilabas.

Isulat ng mga mag-aaral ang mga palatandaan ng mga reaksiyong kemikal sa isang kuwaderno.

Mga palatandaan ng mga reaksiyong kemikal

Paglabas (absorption) ng init o liwanag

Pagbabago ng kulay

Ebolusyon ng gas

Paghihiwalay (dissolution) ng namuo

Pagbabago ng amoy

Gamit ang kaalaman ng mga mag-aaral tungkol sa mga reaksiyong kemikal, batay sa mga eksperimento sa pagpapakita na ginawa, binubuo namin ang isang talahanayan ng mga kondisyon para sa paglitaw at paglitaw ng mga reaksiyong kemikal

Guro. Napag-aralan mo ang mga palatandaan ng mga reaksiyong kemikal at ang mga kondisyon para sa kanilang paglitaw. Indibidwal na gawain sa mga kard.

Alin sa mga palatandaan ang katangian ng mga reaksiyong kemikal?

A) Pag-ulan

B) Pagbabago sa estado ng pagsasama-sama

B) ebolusyon ng gas

D) Paggiling ng mga sangkap

huling bahagi

Binubuo ng guro ang aralin sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga resulta. Nagbibigay ng mga grado.

Takdang aralin

Magbigay ng mga halimbawa ng chemical phenomena na nangyayari sa gawain ng iyong mga magulang, sa sambahayan, sa kalikasan.

Ayon sa aklat-aralin ni O.S. Gabrielyan na "Chemistry - Grade 8" § 26, ehersisyo. 3.6 p.96