а) доступ повітря;
б) подрібнення палива і доступ повітря;
в) висока температура;
г) постійне нагрівання.
21. Чому при будівництві споруд не можна замінювати цемент піском, якщо навіть присутній металічний каркас? Виберіть правильну відповідь:
а) завдяки сипкості пісок не втримується у каркасі;
б) пісок не володіє властивістю утворювати з водою в’язкі розчини;
в) замінити цемент піском не можна, тому що лише їх суміш використовується як будівельний матеріал;
г) пісок не має властивостей цементу.
22. Напишіть рівняння реакцій за наведеними схемами, визначте реакції обміну:
А) Pb + ? = PbO2;
Б) Ba(NO3)2 + ? = BaSO4 + KNO3;
В) Cu(OH)2 + ? = CuSO4 +H2O.
23. Складіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити перетворення:
PbO2 → Pb → PbSO4→ Pb(NO3)2.
Вкажіть типи реакцій і поясніть на яких підставах ви зробили ці висновки.
24. Яке значення має класифікація хімічних реакцій на практичному застосуванні?
25. За яких умов реакції обміну відбуваються до кінця?
2.4.2 Окисно-відновні реакції, їхнє значення. [33, 34, 40, 43]
1.Підберіть коефіцієнти методом електронного балансу для реакцій, схеми яких наведено нижче:
А) H2S + Cl2 + H2O = H2SO4 + HCl;
Б) Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO + H2O;
В) H2S + H2SO4(конц) = S + H2O.
2. Визначте речовину А в наведених схемах окисно – відновних реакцій. Складіть схеми електронного балансу і розставте коефіцієнти.
А) A + H2SO4 = I2 + H2S + H2O;
Б) A + FeCl3 = FeCl2 + HCl + S;
В) A + NO2 + H2O = H2SO4 + NO;
Г) A + KI = K2SO3 + I2;
Д) CuO + A = Cu + N2 + H2O.
3. Охарактеризуйте наступні вислови і поясніть їх:
А) Окисно-відновні реакції в промисловості;
Б) Окисно-відновні реакції в металургії;
В) Окисно-відновні реакції в одержанні і використанні енергії;
Г) навколишній світ – хімічна лабораторія, в якій що секундно відбуваються окисно – відновні реакції.
4. Для рівнянь окисно – відновних реакцій, про які йдеться нижче, підберіть коефіцієнти методом електронного балансу.
1) Життя вулкану супроводжується окисно – відновними процесами.
Наприклад, в районах дії вулканів можна спостерігати відкладення самородної сірки, що утворюється внаслідок окислення сірководню:
H2S + O2 = H2O + S,
а також його взаємодія з діоксидом сірки:
H2S +SO2 = H2SO4 + S.
2) Під час грозових розрядів відбувається зв’язування атмосферного азоту киснем повітря:
N2 + O2 = NO;
NO + O2 = NO2;
NO2 + H2O = HNO3 + HNO2.
Кислоти, які утворюються, попадають з атмосферними опадами в ґрунт, де перетворюються в нітрати і нітрити.
3) Окисненням чорного сульфіду свинцю в білий сульфат свинцю можна поновити стару картину:
PbS + H2O2 = PbSO4 + H2O.
4) Сірководень у присутності кисню повітря та вологи утворює на срібних контактах електроапаратури шар сульфідів, - це погіршує робочі її характеристики:
Ag + H2S + O2 = Ag2S + H2O.
5 Чи правомірний вираз «кисень окиснюється»? Відповідь поясніть.
6 Деякі прості речовини, такі, як хлор, бром, кисень, азот, фосфор і сірка – типові окисники. Чи правильно говорити, що кисень у реакції з фтором :
O2 + F2 = O2F2
є окисником? Відповідь поясніть.
7. У лабораторії хлор часто добувають взаємодією перманганату калію з соляною кислотою. Напишіть рівняння реакцій і вкажіть, який елемент окислюється і який відновлюється.
8. Старі картини, намальовані свинцевим білилом, з часом темніють у результаті утворення на поверхні чорної сполуки складуPbS. Їх можна «обновити», потерши розчином пероксиду водню, - при цьому утворюється сполука свинцю білого кольору. Напишіть рівняння цієї окисно – відновної реакції і вкажіть, який елемент – окисник, а який – відновник.
9. Під час обережного нагрівання у відсутності каталізатора бертолетова сіль розкладається за схемою:
KClO3 = KClO4 + KCl.
Зазначте ступені окиснення хлору в кожній речовині і підберіть коефіцієнти. Який елемент окиснюється і який відновлюється?
10. Аміачна селітра в різних умовах розкладається за однією із схем:
1) NH4NO3 = N2 + O2 + H2O (вибух)
2) NH4NO3 = N2O + H2O (повільно)
Розставте коефіцієнти за методом електронного балансу і вкажіть, який елемент окислюється і який відновлюється.
2.4.3 Тепловий ефект реакції. Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічне рівняння. [34, 35, 36, 41 - 43]
1.Як змінюється запас внутрішньої енергії у випадку:
А) ендотермічної реакції;
Б) екзотермічної реакції.
2. У чому полягає суть закону збереження та перетворення енергії?
3. Розкрийте теоретичне та практичне значення закону збереження енергії. Наведіть приклади.
4. При згоранні 1 моль вуглецю виділяється 393,5 кДж теплоти. Обчисліть кількість теплоти, що утворюється при згоранні 1 кг вугілля, якщо масова частка вуглецю у вугіллі становить 95%. Запропонуйте методи прискорення процесу горіння вугілля.
5. Деякі хімічні реакції проходять з виділенням тепла. Проходження інших реакцій, навпаки, потребує нагрівання. Як класифікувати такі реакції?
6. Що зумовлює виділення або поглинання теплоти?
7. Утворення глюкози в процесі фотосинтезу можна наводити рівнянням реакції:
6CO2 + 6H2O + 2692 кДж = C6H12O6 + 6O2
Кожний квадратний сантиметр земної кулі щохвилини отримує приблизно
2 Дж сонячної енергії. Скільки часу потрібно, щоб в 10 листах утворилось 0,9г глюкози, якщо площа кожного листа складає 10 см², а сонячна енергія застосована тільки на 10%?
8. Тепловий ефект реакції розкладу кальцій карбонату ∆H = 180кДж. Напишіть термохімічне рівняння та обчисліть масу кальцій оксиду і об’єм карбон (IV) оксиду, якщо виділиться 30 кДж теплоти.
9. Розрахуйте об’єм сірководню, який утворився при взаємодії сірки та водню , якщо прицьому виділилось 108 кДж теплоти. Теплота утвореннясірководню становить -241,8кДж/моль.
10.Розрахуйте тепловий ефект реакції 2C(т) + O2(г) = 2CO(г), якщо відомі такі термохімічні рівняння реакцій:
C(т) + O2(г) = CO2(г); ∆ H° = -393,3кДж ,
CO2(г) + C(т) = 2CO(г); ∆ H° = 172,42кДж.
11. Яке значення має поняття про тепловий ефект для хімії та хімічної технології?
12. При зварюванні трамвайних рейок використовують термітну суміш, яка складається з порошків алюмінію та оксиду заліза(III) у співвідношенні 2:1. Розрахуйте, скільки теплоти виділиться при утворенні 4 моль заліза?
Горіння термітної суміші виражається схемою реакції:
Al + Fe2O3 = Al2O3 + Fe + 829,62кДж
Розставте коефіцієнти методом електронного балансу.
Розрахуйте тепловий ефект утворення заліза за наведеною схемою реакції.
13. Для екзотермічних реакцій тепловий ефект реакції ∆H – величина додатна чи від’ємна?
2.4.4 Швидкість хімічної реакції, залежність швидкості реакції від різних чинників.[ 35, 36, 43]
1. Який із параметрів під час перебігу хімічної реакції завжди залишається незмінним (об’єм, маса, тиск, концентрація) ?
2. Які фактори впливають на швидкість хімічних реакцій?
3. Чому агрегатний стан та ступінь подрібнення реагуючих речовин є факторами, що визначають швидкість хімічних реакцій?
4. Як концентрація реагуючих речовин впливає на швидкість реакцій? Наведіть приклади.
5. Чому тиск впливає на швидкість реакції між газоподібними речовинами?
6. Як змінюється швидкість реакції з підвищенням температури? Чому? Відповідь підтвердить прикладами.
7. Як залежить швидкість хімічних реакцій від:
А)агрегатного стану реагуючих речовин;
Б) природи речовин, що реагують;
Наведіть приклади, відповідь обґрунтуйте.
8. Напишіть термохімічне рівняння реакції між газоподібними речовинами – воднем і карбон (IV) оксидом, у результаті якого утворюються газоподібні продукти:CH4- метан іH2O- водяна пара. Відомо, що при отриманні 67,2л метанувиділяється 618,48 кДж теплоти. Якими способами можна прискорити швидкість цієї реакції?
9. Що згоряє швидше: дерев’яна дошка чи дерев’яні ошурки?
10. Де горіння вуглецю відбувається швидше: в повітрі чи в кисні? Чому?
11. При забезпеченні яких умов горіння однієї і тієї речовини відбувається швидше?
12. Які хімічні реакції, крім горіння, відбуваються в різних умовах з неоднаковою швидкістю?
13. У скільки разів зросте швидкість хімічної реакції при підвищенні температури з 20°C до 70°C, якщо температурний коефіцієнт реакції
дорівнює 3?
14. Які реакції протікають майже миттєво? Наведіть приклади миттєвих та повільних реакцій.
15. Які реакції бажано:
А) прискорювати;
Б) уповільнювати;
В) підтримувати швидкість на певному рівні.
16.Суміш порошків цинку і йоду в щільно закритій посудині може зберігатись тривалий час. У разі попадання в суміш краплинок води відбувається бурхлива реакція. Напишіть рівняння реакцій і зазначте, яку роль у ній відіграє вода.
17. В яких одиницях вимірюють швидкість хімічних реакцій?
18. Чим зумовлений вибір речовини, за якою обчислюють швидкість реакції експериментально?
19. Чому перемішування прискорить реакцію між твердою речовиною та рідиною?
20. Чому дорівнює середня швидкість реакції А + В = С, якщо початкова концентрація реагенту А дорівнює 0,1 моль/л, а кінцева – 0,05 моль/л; час реакції – 10 сек.
21. У дві колби налили розчин хлоридної кислоти однакової концентрації. У першу колбу опустили залізну пластинку масою 1г, а в другу – 1г залізних ошурок. У якій колбі реакція скінчиться раніше і чому?
22. У який спосіб можна збільшити швидкість реакції
2NO + O2 = 2NO2?
23. Чому окиснення жирів в організмі людини відбувається при температурі її тіла, а під час хімічного експерименту в лабораторії – при температурах, вищих за 450°C.
24. Запропонуйте експеримент, в якому можна визначити швидкість реакції розкладу кальцій карбонату на кальцій оксидCaOта вуглекислий газ?
25. Для чого потрібно подрібнювати чи розчиняти тверді речовини перед проведенням реакції між ними? Відповідь обґрунтуйте.
26. Порівняйте стандартні й нормальні умови перебігу реакцій. Що є спільного і чим вони відрізняються?
27. Для реакції між мармуром і соляною кислотою в одному випадку брали великі куски мармуру, а в другому – дрібні. Загальна площа поверхні великих кусків мармуру в 3 рази менша, ніж дрібних. У якому випадку швидкість реакції більша і в скільки разів?