Что такое химическая реакция?
📖 Определение
Химическая реакция — это превращение одних веществ в другие. При этом атомы перегруппировываются, образуя новые вещества с новыми свойствами.
При химической реакции:
- Изменяется состав веществ
- Атомы не исчезают и не появляются — только перегруппировываются
- Масса веществ до реакции = масса веществ после реакции
Как записывается реакция
Исходные вещества → Новые вещества
🔍 Пример
2H₂ + O₂ → 2H₂O
- Слева: реагенты (водород и кислород)
- Стрелка: показывает направление реакции
- Справа: продукты (вода)
- Большие цифры перед формулами: коэффициенты
Признаки химических реакций
Как понять, что произошла химическая реакция?
🎨 Изменение цвета
Раствор стал другого цвета
⬇️ Выпадение осадка
Появилось твёрдое вещество
💨 Выделение газа
Пузырьки, запах
🔥 Выделение/поглощение тепла
Нагревание или охлаждение
💡 Свечение
Появление света
👃 Появление запаха
Новый запах
Типы химических реакций
1. Реакции соединения
Из нескольких веществ образуется одно
🔍 Примеры
2H₂ + O₂ → 2H₂O (горение водорода)
CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (получение гашёной извести)
2Mg + O₂ → 2MgO (горение магния)
2. Реакции разложения
Из одного вещества образуется несколько
🔍 Примеры
2H₂O → 2H₂ + O₂ (электролиз воды)
CaCO₃ → CaO + CO₂ (разложение известняка при нагревании)
2HgO → 2Hg + O₂ (разложение оксида ртути)
3. Реакции замещения
Атом простого вещества замещает атом в сложном
🔍 Примеры
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ (цинк вытесняет водород)
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu↓ (железо вытесняет медь)
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑
💡 Правило вытеснения
Более активный металл вытесняет менее активный из его соли. Используй ряд активности металлов!
4. Реакции обмена
Два сложных вещества обмениваются составными частями
🔍 Примеры
NaOH + HCl → NaCl + H₂O (нейтрализация)
BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl (выпадает осадок)
Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂↑ (выделяется газ)
⚠️ Условия реакции обмена
Реакция обмена идёт до конца, если образуется:
- Осадок (нерастворимое вещество) ↓
- Газ (улетучивается) ↑
- Вода или другой слабый электролит
Как уравнивать химические уравнения
📖 Закон сохранения массы
Масса веществ до реакции равна массе веществ после реакции. Это значит: число атомов каждого элемента слева = числу атомов справа.
Запиши схему реакции
Напиши формулы реагентов и продуктов без коэффициентов
H₂ + O₂ → H₂O
Посчитай атомы каждого элемента
Слева: H = 2, O = 2
Справа: H = 2, O = 1
Кислород не сходится!
Начни уравнивать с самого «сложного» элемента
Обычно это металл или элемент, который встречается в нескольких веществах
Здесь уравниваем кислород: ставим 2 перед H₂O
H₂ + O₂ → 2H₂O
Проверь остальные элементы
Теперь справа: H = 4, O = 2
Слева: H = 2 — не сходится!
Ставим 2 перед H₂: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
Финальная проверка
Слева: H = 4, O = 2
Справа: H = 4, O = 2
Всё сходится! ✓
Примеры уравнивания
🔍 Пример 1: Al + O₂ → Al₂O₃
Шаг 1: Считаем атомы
- Слева: Al = 1, O = 2
- Справа: Al = 2, O = 3
Шаг 2: Находим НОК для кислорода (2 и 3) = 6
- Нужно 6 атомов O слева: 3O₂ (3×2=6)
- Нужно 6 атомов O справа: 2Al₂O₃ (2×3=6)
Шаг 3: Уравниваем алюминий
- Справа: 2×2 = 4 атома Al
- Слева нужно 4 атома Al: 4Al
Ответ: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
🔍 Пример 2: Fe₂O₃ + HCl → FeCl₃ + H₂O
Шаг 1: Начнём с железа
- Слева: Fe = 2, справа: Fe = 1
- Ставим 2 перед FeCl₃: Fe₂O₃ + HCl → 2FeCl₃ + H₂O
Шаг 2: Уравниваем хлор
- Справа: Cl = 2×3 = 6
- Ставим 6 перед HCl: Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + H₂O
Шаг 3: Проверяем водород и кислород
- H слева = 6, справа нужно 6 → 3H₂O
- O слева = 3, справа = 3 ✓
Ответ: Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O
Символы в уравнениях
| Символ | Значение | Пример |
|---|---|---|
| → | Реакция идёт в одну сторону | 2H₂ + O₂ → 2H₂O |
| ⇄ | Обратимая реакция | N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ |
| ↑ | Выделяется газ | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ |
| ↓ | Выпадает осадок | AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃ |
| t° | Нагревание | CaCO₃ →(t°) CaO + CO₂ |
| кат. | Катализатор | 2H₂O₂ →(MnO₂) 2H₂O + O₂ |
Экзотермические и эндотермические реакции
| Экзотермические | Эндотермические |
|---|---|
| Выделяют тепло | Поглощают тепло |
| Смесь нагревается | Смесь охлаждается |
| Горение, нейтрализация | Разложение, электролиз |
| 2H₂ + O₂ → 2H₂O + Q | 2H₂O → 2H₂ + O₂ − Q |
Скорость химических реакций
На скорость реакции влияют:
🌡️ Температура
Чем выше температура, тем быстрее реакция
📊 Концентрация
Больше вещества — быстрее реакция
📐 Площадь поверхности
Порошок реагирует быстрее куска
⚡ Катализатор
Ускоряет реакцию, сам не расходуется
Проверь себя
✅ Уравняй реакции
- Na + H₂O → NaOH + H₂
- Fe + Cl₂ → FeCl₃
- Ca(OH)₂ + HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O
Ответы:
- 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
- 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
- Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O