Номер 79, страница 22 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

79. Почему уравнение химической реакции является условной записью? Опишите происходящее при химической реакции водорода и кислорода с образованием воды не с помощью уравнения химической реакции.

Почему уравнение химической реакции является условной записью?

Уравнение химической реакции является условной, или схематичной, записью, поскольку оно отражает лишь общую суть химического превращения, но не передает всей полноты реального процесса. Уравнение реакции показывает:

• Какие вещества (реагенты) вступили в реакцию и какие вещества (продукты) получились в результате.
• Количественные (стехиометрические) соотношения между реагентами и продуктами, что соответствует закону сохранения массы веществ.

Однако уравнение химической реакции в его базовом виде не отображает множество важных аспектов:

• Механизм реакции: оно не показывает последовательность элементарных стадий, через которые проходит реакция, образование промежуточных продуктов и активных частиц.
• Условия протекания реакции: оно не указывает на необходимость определенных температуры, давления, наличия катализатора или светового облучения для запуска и поддержания процесса.
• Скорость реакции: из уравнения нельзя сделать вывод о том, как быстро протекает реакция — мгновенно или в течение длительного времени.
• Тепловой эффект: уравнение не показывает, выделяется или поглощается энергия (теплота) в ходе реакции, хотя эту информацию можно добавить отдельно в виде термохимического уравнения.
• Обратимость процесса: стандартная стрелка в одну сторону ($→$) часто используется для необратимых реакций, но многие реакции являются обратимыми ($⇌$), и равновесие может быть смещено в ту или иную сторону в зависимости от условий.

Таким образом, уравнение реакции — это удобная и лаконичная модель, которая описывает только качественный и количественный состав участников реакции, опуская детали ее реального протекания.

Ответ: Уравнение химической реакции является условной записью, так как оно представляет собой упрощенную модель, отражающую только исходные вещества, конечные продукты и их количественные соотношения согласно закону сохранения массы. Оно не описывает реальный механизм, скорость, условия протекания, энергетические эффекты и обратимость химического процесса.

Опишите происходящее при химической реакции водорода и кислорода с образованием воды не с помощью уравнения химической реакции.

Химическая реакция между водородом и кислородом представляет собой процесс соединения двух газов с образованием воды. В обычных условиях смесь газообразного водорода, состоящего из двухатомных молекул $H_2$, и газообразного кислорода, состоящего из двухатомных молекул $O_2$, может существовать без изменений долгое время. Реакция между ними не начинается самопроизвольно.

Для запуска процесса необходимо сообщить системе начальную энергию, так называемую энергию активации. Это можно сделать, например, с помощью электрической искры, поджигания или сильного нагрева. После получения начального импульса начинается цепная реакция, которая протекает очень бурно, со взрывом. Такая смесь водорода и кислорода известна как "гремучий газ".

В ходе реакции происходит разрыв прочных химических связей внутри молекул водорода ($H-H$) и кислорода ($O=O$). Этот процесс требует затрат энергии. Затем освободившиеся атомы водорода и кислорода перегруппировываются и образуют новые, еще более прочные химические связи, формируя молекулы воды ($H_2O$). При образовании новых связей выделяется значительно больше энергии, чем было затрачено на разрыв старых. Эта избыточная энергия выделяется в окружающую среду в виде большого количества тепла и света, что и обуславливает взрывной характер реакции.

В результате этого превращения на каждые две частицы (молекулы) водорода, участвующие в реакции, расходуется одна частица (молекула) кислорода, и при этом образуются две частицы (молекулы) воды. Продукт реакции — вода — при высоких температурах реакции находится в виде пара, который при охлаждении конденсируется в жидкость.

Ответ: При сообщении начальной энергии (например, искры) смеси газообразных водорода и кислорода начинается бурная экзотермическая реакция. Прочные связи в исходных молекулах водорода ($H_2$) и кислорода ($O_2$) разрываются, а атомы перегруппировываются, образуя новые, более стабильные молекулы воды ($H_2O$). Этот процесс сопровождается выделением большого количества энергии в виде тепла и света (взрывом). В результате из двух газов образуется новое вещество — вода.