Обговорюймо
З виділенням чи поглинанням теплоти реагує водень з киснем?
Водень реагує з киснем із виділенням великої кількості теплоти — екзотермічна реакція.
Кількість якої енергії більша — тієї, яка витрачається на руйнування молекул реагентів, чи тієї, яка виділяється внаслідок утворення молекул води?
Кількість енергії більша, яка витрачається на руйнування молекул реагентів.
Думаймо
Назвіть біологічні та медичні терміни, у яких є префікси екзо– і ендо–.
Екзоцитоз, екзогенний, екзокринні залози, екзоскелет, ендоцитоз, ендогенний, ендокринні залози, ендоскелет, ендоскоп, ендоплазма, ендокринологія.
Виконаймо вправу
Запишіть у зошит інші хімічні рівняння, наведені на с. 69, і додайте до кожного з них позначення теплового ефекту.
S + O2 = SO2 ΔH<0
СН4 + 2O2 = СO2 + 2Н2O ΔH<0
СаO + Н2O = Са(ОН)2 ΔH<0
СаСO3 = СаO + СO2↑ ΔH>0
2HgO = 2Hg + O2↑ ΔH>0
Думаймо
Поясніть, чому під час згоряння різних видів палива виділяється різна кількість теплоти.
Кожна речовина має свою внутрішню енергію, що складається з енергії частинок (атомів, молекул) та енергії їх взаємодії. Оскільки різні вида палива є різними речовинами, то різною є різниця між внутрішньою енергією їх реагентів і продуктів.
Думаймо
Екзотермічні чи ендотермічні перетворення речовин відбуваються, коли ми щось варимо чи смажимо на кухні? Відповідь обґрунтуйте.
Під час варіння чи смаження відбуваються ендотермічні перетворення речовин, бо такі перетворення речовин зазвичай відбуваються за постійного нагрівання.
ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ
Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про тепловий ефект хімічної реакції, екзотермічні та ендотермічні реакції.
Тепловий ефект — енергія, яка виділяється чи поглинається під час хімічного перетворення. У разі зменшення внутрішньої енергії речовин ΔН<0, теплота виділяється і реакція є екзотермічною, а в разі збільшення внутрішньої енергії — ΔН>0, теплота поглинається і реакція є ендотермічною.
Думаймо
Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про тепловий ефект хімічної реакції, екзотермічні та ендотермічні реакції.
Як експериментально визначити величину теплового ефекту?
Величину теплового ефекту можна отримати експериментальним шляхом при проведенні реакції у калориметрі. Цей прилад має здатність досить точно визначити кількість теплоти, що виділилася або поглинулася у результаті хімічного процесу.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Вправа 133
Чим зумовлене виділення чи поглинання теплоти під час хімічної реакції? Зміною внутрішньої енергії реагентів і продуктів реакції.
Кожна речовина має свою внутрішню енергію, яка складається з енергій усіх частинок речовини (атомів, молекул ) та енергії їх взаємодії. Якщо сумарна внутрішня енергія реагентів перевищує внутрішню енергію продуктів, реакція відбувається з виділенням теплоти. Якщо ж продукти реакції мають більшу внутрішню енергію, ніж реагенти, теплота поглинається під час реакції.
Вправа 134
Чи є вичерпним поділ хімічних реакцій на екзотермічні та ендотермічні?
Так, поділ є вичерпним, адже всі реакції відбуваються з виділенням і поглинанням теплоти. Серед них бувають реакції, що відбуваються з незначним тепловим ефектом або таким, що важко виявляється.
Вправа 135
За стандартних умов дуже повільно взаємодіють два оксиди — СаО і СO2. Продукт реакції — речовина з формулою СаСO3. Екзотермічною чи ендотермічною є ця реакція?
Ця реакція є екзотермічною, бо є реакцією сполучення CaO + CO2 = CaCO3 без нагрівання.
Протилежна реакція розкладу речовини CaCO3 = CaO + CO2↑ потребує нагрівання і є ендотермічною.
Вправа 136
Екзотермічними чи ендотермічними є, на вашу думку, реакції, які зумовлюють корозію металів?
Реакції корозії металів є екзотермічними. Адже корозію металів зумовлюють такі компоненти середовища, як вода, кисень, тому реакції корозії є реакціями сполучення без нагрівання, що супроводжуються виділеннням тепла.
Вправа 137
Чому багато горючих речовин потрібно нагріти, щоб розпочалося їх горіння в повітрі?
Такі горючі речовини потребують початкової енергії для розірвання хімічних зв’язків у вихідних речовинах, щоб вони могли вступити в хімічну реакцію з киснем, що є в повітрі. Реакція продовжується із виділенням достатньої кількості теплоти, щоб досягнути температури займання речовини і почати горіти.
Вправа 138
Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Тепловий ефект — heat effect, екзотермічна реакція — exothermic reaction, ендотермічна реакція — endothermic reaction, термохімічні рівняння — thermochemical equation.
Вправа 139
Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
| Навчальні досягнення (що я знаю та вмію) | Самооцінка |
| Умію класифікувати реакції за тепловим ефектом. | ... |
| Знаю причину теплового ефекту реакції. | ... |
| Умію складати термохімічні рівняння. | ... |
| Знаю використання теплових ефектів реакцій. | ... |
Експериментуємо в хімічному кабінеті.
ДОСЛІДЖУЄМО ТЕРМІЧНИЙ РОЗКЛАД ХАРЧОВОЇ СОДИ
ХІД РОБОТИ
Поміщаємо в пробірку 2 г харчової соди і закриваємо корком, у який вставлено зігнуту газовідвідну трубку. Наливаємо в склянку води до половини об'єму. Запалюємо спиртівку. Закріплюємо пробірку в пробіркотримачі і вставляємо кінець газовідвідної трубки у воду. Обережно прогріваємо всю пробірку, а потім нагріваємо її нижню частину, де міститься сода.
Спочатку виділятиметься невелика кількість повітря (поясніть, чому), а потім вуглекислий газ. Повітря, що займає простір в пробірці та трубці до початку реакції, буде витіснятися утвореним вуглекислим газом, бо є легшим за нього, а створений при нагріванні тиск буде виштовхувати повітря назовні, тому повітря буде виходити першим.
Припиняємо нагрівання. Чи продовжує розкладатися сода? Розкладання соди поступово припиняється.
Коли пухирці газу вже не з'являтимуться, одразу знову нагрівємо пробірку із содою. Що відбувається? Пухирці газу знову починають виділятися.
Тільки–но завершимо дослід, виймаємо газовідвідну трубку з води (поясніть, для чого). Газовідвідну трубку виймаємо з води, щоб витекла вода з відкритого кінця трубки, що була занурена у воду, шляхом витіснення її повітрям.
ВИСНОВОК. Утворення пухирців газу свідчить, що харчова сода при нагріванні розкладається з виділенням газу.
Доведемо, що газ, який виділяється, є вуглекислим газом. Для цього зануримо газовідвідну трубку в пробірку з розчином гашеного вапна і ще раз нагріваємо харчову соду. Що спостерігаємо? Розчин поступово стає каламутним.
ВИСНОВОК. Про наявність вуглекислого газу свідчить каламутність розчину вапна, внаслідок утворення нерозчинних дрібних часточок крейди. Це — продукт реакції вапна з вуглекислим газом.
Вправа 140
Дізнайтеся, у процесі приготування яких страв харчова сода виявляє досліджену вами хімічну властивість.
У випічці хлібобулочних виробів, приготуванні млинців.
Вправа 141
Харчову соду можна одержати, здійснивши реакцію сполучення між продуктами її розкладу — кальцинованою содою, вуглекислим газом і водою. Ця реакція є екзотермічною чи ендотермічною?
Екзотермічною, бо є реакцією сполучення, що супроводжується виділенням теплоти (ΔН < 0).