Контрольні запитання
Вправа 200. Дайте визначення: «тепловий ефект реакції», «ендотермічна реакція», «екзотермічна реакція», «ентальпія речовини», «ентальпія реакції».
Тепловий ефект реакції ∆H — це різниця між ентальпією продуктів реакції та ентальпією реагентів:
∆H(реакції) = H(продуктів реакції) – H(реагентів)
Хімічні реакції, що відбуваються з виділенням теплоти, називають екзотермічними.
Хімічні реакції, у результаті яких відбувається поглинання теплоти, називають ендотермічними.
Ентальпія речовини — це фізична величина, що характеризує енергію системи (речовини або суміші), яка доступна для перетворення на теплоту за сталого тиску.
Ентальпія реакції - це тепловий ефект реакції за сталого тиску.
Вправа 201. Наведіть по два приклади екзотермічних і ендотермічних реакцій.
Екзотермічні рівняння:
Усі реакції горіння є екзотермічними.
Mg + O2 = MgO; ∆H<0
2H2 + O2 = 2H2O; ∆H<0
Ендотермічні реакції:
CaCO3 = CaO + CO2; ∆H>0
2H2O = 2H2 + O2; ∆H>0
Вправа 202. Як позначають зміну ентальпії реакції? ∆H (дельта аш) В яких одиницях її вимірюють? Дж/моль або кДж/моль.
Вправа 203. Як за значенням зміни ентальпії реакції визначити належність хімічної реакції до екзотермічної чи ендотермічної? Якщо ∆H<0 (від'ємне) - теплота виділяється - реакція екзотермічна, а якщо ∆H>0 (додатне) - теплота поглинається - реакція ендотермічна.
Вправа 204. Чому під час хімічних реакцій обов’язково відбувається виділення або поглинання енергії? Відповідь поясніть. Під час хімічних реакцій відбувається перегрупування атомів, що містяться в речовинах-реагентах, з утворенням нових речовин, тобто одні зв'язки руйнуються, а нові утворюються, причому цей процес супроводжується, відповідно, поглинанням і виділенням енергії, тому для хімічних реакцій характерним є виділення або поглинання енергії.
Відповідь 205. Як змінюється температура реакційного середовища, якщо відбувається екзотермічна реакція? Реакційне середовище нагрівається, тобто температура зростає. Як змінюється температура реакційного середовища, якщо відбувається ендотермічна реакція? Реакційне середовище охолоджується, тобто температура знижується.
Вправа 206. За якими ознаками можна відрізнити екзо- та ендотермічні реакції? За ознакою виділення (екзотермічна) або поглинання (ендотермічна) теплоти.
Завдання для засвоєння матеріалу
Вправа 207. Як ви вважаєте, чому більшість реакцій розкладу є ендотермічними? Бо самовільно протікати не можуть, їм увесь час потрібна енергія зовні, наприклад, постійне нагрівання.
Вправа 208. Процеси вирощування пшениці й виготовлення з неї хліба потребують енергії. Спочатку пшениця поглинає сонячне світло і перетворює вуглекислий газ і воду на вуглеводи в процесі фотосинтезу. Пшеницю збирають і перемелюють на борошно. Борошно транспортують у пекарню, де випікають хліб. Хліб уживають люди. Після перетравлення енергія з їжі витрачається людиною для фізичної активності. Які форми енергії та як перетворюються з однієї форми на іншу в цих процесах? Кожна речовина має певну внутрішню енергію, тобто енергію хаотичного (теплового) руху і взаємодії всіх її мікрочастинок, яка у процесі перебігу хімічних реакцій змінюється внаслідок перебудови речовин і супроводжується виділенням або поглинанням теплової енергії.
Вправа 209. Запропонуйте план експерименту для визначення теплового ефекту хімічної реакції. Які вимірювання ви маєте зробити для досягнення мети? Теплові ефекти визначають експериментально за допомогою калориметрів. Оскільки тепловий ефект реакції визначають за різницею температури, тому треба виміряти температуру речовин до і після рекції.
 |
1 - зовнішній стакан місткістю 500 мл; 2 - внутрішній стакан реакційною місткістю 250 мл; 3 - підставка з корка; 4 - кришка оргскла з трьома отворами для лійки, мішалки та термометра; 5- лійка; 6 - мішалка (може бути ручною або під'єднаною через автотрансформатор до електромотора, що працює від електромережі; 7 - термометр із ціною поділки шкали 0,10С. |
Які чинники впливатимуть на точність експерименту? Інструментальна похибка вимірювального приладу, наприклад, шкали термометра, самовільне виділення тепла у навколишнє середовище або поглинання тепла з довкілля крізь отвори.