Номер 1, страница 7 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1. В каком случае видимые изменения обусловлены протеканием химических реакций:

а) свёртывание молока при добавлении уксуса;

б) потемнение серебряных украшений при их длительном использовании;

в) поседение волос;

г) образование кристаллов алмаза из раствора углерода в расплавленном металле при охлаждении;

д) образование корки при выпечке хлеба;

е) исчезновение намагниченности железа при нагревании в вакууме;

ж) появление искр при сильном ударе некоторых камней друг о друга?

Чтобы определить, в каком случае изменения вызваны химическими реакциями, необходимо проанализировать каждый процесс. Химические реакции — это процессы, в результате которых одни вещества превращаются в другие, с новыми свойствами и составом. Физические явления изменяют лишь форму, размер, агрегатное состояние или другие физические свойства вещества, но не его химический состав.

а) свёртывание молока при добавлении уксуса;

Свёртывание (коагуляция) молока под действием кислоты, такой как уксусная, является химическим процессом. Основной белок молока, казеин, в нормальных условиях образует устойчивые частицы (мицеллы). При добавлении кислоты среда становится кислой, что приводит к изменению заряда и структуры белковых молекул. Этот процесс называется денатурацией белка. В результате денатурации казеин теряет свою растворимость и выпадает в осадок, образуя творожистый сгусток. Происходит необратимое изменение химической структуры белка, то есть химическая реакция.

Ответ: видимые изменения обусловлены протеканием химической реакции.

б) потемнение серебряных украшений при их длительном использовании;

Потемнение серебра — это результат его химической реакции с серосодержащими соединениями, которые присутствуют в воздухе (например, сероводород $H_2S$) и на коже человека. Серебро ($Ag$) взаимодействует с серой, образуя на поверхности тёмный налёт сульфида серебра ($Ag_2S$). Пример реакции: $4Ag + 2H_2S + O_2 \rightarrow 2Ag_2S + 2H_2O$. Так как образуется новое химическое вещество, это химическая реакция.

Ответ: видимые изменения обусловлены протеканием химической реакции.

в) поседение волос;

Поседение волос — сложный биохимический процесс. Цвет волос определяется пигментом меланином, который синтезируется в волосяных фолликулах. С возрастом или под влиянием других факторов активность клеток, производящих меланин, снижается, что приводит к уменьшению количества пигмента в волосе. Кроме того, в волосяных фолликулах может накапливаться перекись водорода, которая обесцвечивает меланин. Все эти процессы связаны с изменением химических веществ в организме и являются химическими.

Ответ: видимые изменения обусловлены протеканием химических реакций.

г) образование кристаллов алмаза из раствора углерода в расплавленном металле при охлаждении;

Этот процесс является физическим явлением — кристаллизацией. Углерод, растворенный в металле, при охлаждении переходит из жидкого (растворенного) состояния в твёрдое, образуя кристаллическую решётку алмаза. Алмаз — это одна из аллотропных модификаций углерода. Хотя происходит перестройка связей между атомами углерода, само химическое вещество (углерод) не изменяется. Превращение между аллотропными модификациями одного и того же элемента обычно классифицируется как физический процесс.

Ответ: видимые изменения обусловлены физическим процессом.

д) образование корки при выпечке хлеба;

Образование румяной и ароматной хлебной корки — результат сложных химических превращений при высокой температуре. Ключевую роль играет реакция Майяра — химическое взаимодействие между аминокислотами и сахарами, которое приводит к образованию множества новых соединений, придающих корке характерный цвет, вкус и аромат. Также происходит карамелизация сахаров. Это несомненно химические реакции.

Ответ: видимые изменения обусловлены протеканием химических реакций.

е) исчезновение намагниченности железа при нагревании в вакууме;

Намагниченность железа — это его физическое свойство. При нагревании железа выше определённой температуры (точки Кюри, около 770 °C) его кристаллическая структура не меняется, но тепловое движение атомов становится настолько сильным, что разрушает упорядоченную ориентацию магнитных доменов, и железо теряет свои ферромагнитные свойства. Химический состав вещества (железо) при этом не изменяется. Процесс обратим: при охлаждении железо снова может быть намагничено. Нагрев в вакууме предотвращает химическую реакцию окисления железа. Следовательно, это физическое явление.

Ответ: видимые изменения обусловлены физическим процессом.

ж) появление искр при сильном ударе некоторых камней друг о друга?

Появление искр при ударе, например, кремня о сталь, является результатом химической реакции. При ударе откалываются мельчайшие частицы материала (например, стали). За счёт трения они раскаляются до высокой температуры и вступают в реакцию с кислородом воздуха — происходит их быстрое окисление (горение). Яркая искра — это свет, излучаемый раскалённой горящей частицей. Горение — это интенсивная химическая реакция окисления. Например, для железа: $4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3$.

Ответ: видимые изменения обусловлены протеканием химической реакции.