Рассмотрим вариант решения задания из учебника Кузнецова, Титова 8 класс, Вентана-Граф: Проблема 1. Почему в химических реакциях массы исходных веществ и продуктов равны? Как это объяснить? В химических реакциях массы исходных веществ и продуктов равны, потому что химическая реакция сопровождается перегруппировкой атомов молекул исходных веществ в молекулы продуктов реакции, при этом атомы никуда не исчезают и не появляются из неоткуда. Следовательно, суммарная масса атомов до и после реакции не изменяется. Проблема 2. Перед прокаливанием запаянная реторта с железом была взвешена. После нагревания сосуд был открыт и вновь взвешен. Почему его масса увеличилась? Приведите ваши объяснения и доказательства. Если прокаленную реторту открыть, то нагретое железо будет присоединять к себе кислород воздуха из окружающей среды с образованием железной окалины. Поэтому после прокаливания и открытия масса реторты увеличивается. 1. Сформулируйте закон сохранения массы веществ при химических реакциях и проиллюстрируйте его примерами. Закон сохранения массы веществ в химических реакциях: общая масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна общей массе веществ – продуктов химической реакции. Например, если после горения свечи произвести поглощение продуктов реакции горения и взвесить их вместе с огарком свечи, то масса веществ получится такой же, как и до начала реакции; если прокалить железо в запаянной реторте, оно прореагирует только с кислородом внутри реторты, следовательно, масса сосуда до и после реакции не изменится. 2. Объясните причину сохранения массы веществ при химических реакциях. В химических реакциях массы исходных веществ и продуктов равны, потому что химическая реакция сопровождается перегруппировкой атомов молекул исходных веществ в молекулы продуктов реакции, при этом атомы никуда не исчезают и не появляются из неоткуда. Следовательно, суммарная масса атомов до и после реакции не изменяется. 3. Почему выделение или поглощение теплоты относится к общим признакам химических реакций? Выделение или поглощение теплоты относят к общим признакам химических реакций, потому что разрыв связей между атомами исходных веществ и образование связей между ними в продуктах реакции всегда сопровождается поглощением и выделением энергии, что проявляется в виде теплового эффекта реакции. Химическая энергия при этом может трансформироваться не только в тепловую, но, например, и в электрическую. 4. При горении дров, на первый взгляд, закон сохранения массы не действует. Опровергните это утверждение. При горении дров масса древесины уменьшается, но если учесть массу всех газообразных продуктов горения, выделяющихся в окружающий воздух, то окажется, что масса исходной древесины до реакции равна массе золы и газообразных продуктов горения. 5. Какие виды превращения энергии в химических реакциях вам известны? Приведите примеры, когда энергетические изменения являются для практики более важными, чем превращения, происходящие с веществами в ходе реакции. Выделяющаяся в процессе протекания химических реакций энергия может трансформироваться в тепловую, световую, механическую и электрическую. Например, дрова сжигают не ради получения золы и углекислого газа, а ради образующегося в результате горения тепла. Точно также, реакция, протекающая внутри литиевых батареек, проводится не ради получения веществ, а для выделения электрической энергии. 6. Предложите и с помощью компьютера схематично изобразите прибор для преобразования химической энергии в тепловую и механическую. Обсудите его с товарищем. Превращение химической энергии в механическую При реакции цинка с серной кислотой (1) выделяется водород, вытесняющий воду из банки (2) и заставляющий воду подниматься вверх по трубке (3). Выливающаяся вода совершает работу – вращает колесо. Превращение химической энергии в тепловую Спирт (1), пропитывающий фитиль спиртовки (2) вступает в реакцию горения с кислородом воздуха (3), что сопровождается выделением тепловой энергии.
