10. згідно з наведеними схемами написати рівняння реакцій: c → co → co2 → h2co3 → k2co3 → co2 11. серед поданих нижче речовин вибрати формули оксидів розрахувати їхні відносні молекулярні маси та масові частки елементів: k, koh, cao, mgo, ca(oh)2, al2o3, h2co3, co, co2, p2o5, hpo3, p2o3, o2, k2o.

10. 2c+o2=2co2

2co+o2=2co2

co2+h2o=h2co3

2h2co3+2koh=k2co3+2h2o

k2co3=k2o+co2

11. cao mr=56, w(ca)=71,4% w(o)=28,6%

mgo mr=40, w(mg)=60%, w(o)=40%

co mr=28, w(c)=42,8% w(o)=57,2%

co2 mr=44, w(c)=27,2% w(o)=72,8%

p2o5 mr=142 w(p)=43,6% w(o)=56,4%

p2o3 mr=110 w(p)=56,3% w(o)=43,7%

k2o mr=94 w(k)=82,9% w(o)=17,1%

1. Химическая реакция инициируется активными частицами реагентов, отличными от насыщенных молекул: радикалами, ионами, координационно ненасыщенными соединениями. Реакционная исходных веществ определяется наличием в их составе этих активных частиц.  

Химия выделяет три основных фактора, влияющих на химическую реакцию:

температура; катализатор (если нужен); природа реагирующих веществ.

Из них важнейшим является последний. Именно природа вещества определяет его образовывать те или иные активные частицы. А стимулы лишь осуществиться этому процессу. 

2. Активные частицы находятся в термодинамическом равновесии с исходными насыщенными молекулами. 

3. Активные частицы взаимодействуют с исходными молекулами по цепному механизму.

 4. Взаимодействие между активной частицей и молекулой реагента происходит в три стадии: ассоциации, электронной изомеризации и диссоциации.

На первой стадии протекания химической реакции - стадии  ассоциации активная частица присоединяется к насыщенной молекуле другого реагента с химических связей, которые слабее, чем ковалентные. Ассоциат может быть образован с ван-дер-ваальсовой, водородной, донорно-акцепторной и динамической связи.

На второй стадии  протекания химической реакции - стадии электронной изомеризации происходит важнейший процесс - преобразование сильной ковалентной связи в исходной молекуле реагента в более слабую: водородную, донорно-акцепторную, динамическую, а то и ван-дер-ваальсовую.

5. Третья стадия взаимодействия между активной частицей и молекулой реагента - диссоциация изомеризованного ассоциата с образованием конечного продукта реакции - является лимитирующей и самой медленной стадией всего процесса.  

Великая «хитрость» химической природы веществ

Именно эта стадия определяет общие энергетические затраты на весь трехстадийный процесс протекания химической реакции. И здесь заключена великая «хитрость» химической природы веществ. Самый энергозатратный процесс - разрыв ковалентной связи в реагенте - произошел легко и изящно, практически не заметно во времени по сравнению с третьей, лимитирующей стадией реакции. В нашем примере так легко и непринужденно связь в молекуле водорода с энергией 430 кДж/моль преобразовалась в ван-дер-ваальсовую с энергией в 20 кДж/моль. И все энергозатраты реакции свелись к разрыву этой слабой ван-дер-ваальсовой связи. Вот почему энергетические затраты, необходимые для разрыва ковалентной связи химическим путем, значительно меньше затрат на термическое разрушение этой связи.

Таким образом, теория элементарных взаимодействий наделяет строгим физическим смыслом понятие «энергия активации». Это энергия, необходимая для разрыва соответствующей химической связи в ассоциате, образование которого предшествует получению конечного продукта химической реакции.

 

6. Не зависимо от инициирования реакции (температура, катализатор, излучение, растворитель и т.п.) в  основе протекания  химической реакции лежит одно и то же явление: образование химически активных частиц.

 

Мы еще раз подчеркиваем единство химической природы вещества. Оно может вступить в реакцию лишь в одном случае: при появлении активной частицы. А температура, катализатор и другие факторы, при всем их физическом различии, играют одинаковую роль: инициатора.

Задача решается очень просто. Используем Закон сохранения веществ: Масса веществ вступивших в реакцию, равна массе, образовавшихся веществ.
1. CaO + H₂O = Ca(OH)₂
2.m(Ca(OH)₂=m(CaO) + m(H₂O) = 28кг. + 9кг.=38кг.
3. ответ: образуется 38кг. гашенной извести.

Задачу можно решить используя взаимосвязи понятий: молярная масса, моль, масса. Не всегда будет образовываться одно вещество, поэтому решение ниже оставьте, как алгоритм решения других задач.

Дано:
m(CaO)=28кг.
m(H₂O)=9кг.

m(Ca(OH)₂-?
1. Определим молярную массу не гашенной извести (оксида кальция) и ее количество вещества в 28кг.
M(CaO)=40+16=56кг./кмоль
n(CaO)=m(CaO)÷M(CaO)=28кг.÷56кг./кмоль=0,5кмоль
2. Определим молярную массу воды и ее количество вещества в 9кг.:
M(H₂O)=2+16=18кг./кмоль
n(H₂O)=m(H₂O)÷M(H₂O)=9кг. ÷ 18кг./кмоль=0,5кмоль.
3. Запишем уравнение реакции:
CaO + H₂O = Ca(OH)₂
4. Анализируем уравнение реакции 1кмоль оксида кальция взаимодействует с 1кмоль воды. В условии задачи 0,5кмоль оксида кальция и 0,5кмоль воды, значит они израсходуются полностью. Дальше задачу можно решать используя или оксид кальция или воду. Количество вещества гидроксида кальция(гашенной извести) 0,5 кмоль.
n[Ca(OH)₂] =0.5 кмоль
5. Определим молярную массу гидроксида кальция и его массу количеством вещества 0,5кмоль:
M[Ca(OH)₂] =40+(16+2)x2=76кг./кмоль
m[Ca(OH)₂] =n[Ca(OH)₂] x M[Ca(OH)₂] =0,5кмольх76кг./кмоль=38кг.
6. ответ: образуется 38кг. гашенной извести.