Номер 78, страница 22 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

78. Укажите, чем отличается схема химической реакции от уравнения химической реакции. Могут ли они совпадать? Приведите три примера схем и соответствующих им уравнений химических реакций.

Отличие схемы химической реакции от уравнения химической реакции

Схема химической реакции — это её качественная запись. Она показывает, какие вещества (реагенты) вступили в реакцию и какие вещества (продукты) образовались в её результате. Схема не учитывает закон сохранения массы, то есть число атомов каждого химического элемента в левой части (до реакции) может быть не равно числу атомов этого элемента в правой части (после реакции). Например, схема горения водорода в кислороде выглядит так: $H_2 + O_2 \rightarrow H_2O$.

Уравнение химической реакции — это её количественная запись, которая составляется на основе схемы с учётом закона сохранения массы. В уравнении число атомов каждого элемента в левой и правой частях обязательно должно быть одинаковым. Равенство достигается путем подбора и расстановки стехиометрических коэффициентов — целых чисел, стоящих перед формулами веществ. Таким образом, уравнение реакции является математическим выражением закона сохранения массы для данного химического процесса. Для приведённого выше примера уравнение будет: $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$.

Ответ: Схема химической реакции является качественной записью, показывающей только участников реакции, тогда как уравнение реакции — это количественная запись, которая с помощью коэффициентов отражает закон сохранения массы, уравнивая число атомов каждого элемента до и после реакции.

Могут ли схема и уравнение химической реакции совпадать?

Да, схема и уравнение химической реакции могут полностью совпадать. Такое возможно в тех случаях, когда для соблюдения баланса атомов в левой и правой частях не требуется расстановка коэффициентов, отличных от единицы. Иными словами, если исходная схема уже удовлетворяет закону сохранения массы, она одновременно является и уравнением реакции.

Ответ: Да, могут. Это происходит, когда в реакции участвует такое количество молекул реагентов и образуется такое количество молекул продуктов, что стехиометрические коэффициенты перед всеми формулами веществ равны 1.

Примеры схем и соответствующих им уравнений химических реакций

1. Реакция горения метана:

• Схема реакции: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$
• Уравнение реакции: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

2. Реакция взаимодействия оксида меди(II) с соляной кислотой:

• Схема реакции: $CuO + HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$
• Уравнение реакции: $CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$

3. Реакция разложения пероксида водорода (пример, где схема и уравнение совпадают, если не учитывать катализатор):

• Схема реакции: $H_2O_2 \rightarrow H_2O + O_2$ (неверно, это схема, требующая уравнивания)
• Правильная схема для этого примера: Реакция нейтрализации сильной кислоты сильным основанием, например, соляной кислоты и гидроксида натрия.
• Схема реакции: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$
• Уравнение реакции: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$
  В данном случае число атомов каждого элемента (Na, Cl, H, O) в левой и правой части изначально равно, поэтому схема и уравнение идентичны.

Ответ: 1. Схема: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$; уравнение: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.
2. Схема: $CuO + HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$; уравнение: $CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O$.
3. Схема и уравнение совпадают: $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$.