Окислительно-восстановительные, экзо- и эндотермические, обратимые реакции

6 терминов

Одну и ту же реакцию можно описать с разных сторон. Реакция горения водорода — это реакция соединения, но кроме того в ней меняются степени окисления, выделяется теплота, и идёт она практически в одну сторону. Рассмотрим эти признаки по очереди.

Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительные реакции — это реакции, в которых меняются степени окисления атомов (тема 1.3): одни атомы отдают электроны, другие принимают. Все реакции замещения окислительно-восстановительные, как и все реакции горения. Подробно они разобраны в теме 5.3.

\[ \ce{\overset{0}{Zn} + 2\overset{+1}{H}Cl -> \overset{+2}{Zn}Cl2 + \overset{0}{H2}} \]

Реакции без изменения степеней окисления

Реакции без изменения степеней окисления — все реакции обмена, а также многие реакции соединения и разложения, в которых не участвуют простые вещества: \(\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}\), \(\ce{CaCO3 -> CaO + CO2}\). Удобный признак: если в реакции участвует или образуется простое вещество, степени окисления обязательно меняются.

Экзотермические и эндотермические реакции

Почти все реакции сопровождаются выделением или поглощением теплоты. Экзотермическая реакция идёт с выделением теплоты: это горение, нейтрализация, соединение натрия с хлором, гашение извести. Эндотермическая реакция идёт с поглощением теплоты, и для неё нужно постоянное нагревание: это разложение карбоната кальция и гидроксида меди(II), соединение азота с кислородом, фотосинтез, для которого энергию даёт солнечный свет. Количественно тепловые эффекты разобраны в теме 5.2.

Обратимые и необратимые реакции

Необратимая реакция идёт практически до конца в одном направлении: продукты не превращаются обратно в исходные вещества. Необратимы горение и реакции обмена, в которых образуется осадок, газ или вода. Обратимая реакция одновременно идёт в двух противоположных направлениях: пока образуется продукт, часть его тут же распадается на исходные вещества. В уравнении обратимой реакции вместо стрелки ставят знак обратимости:

\[ \ce{N2 + 3H2 <=> 2NH3}, \qquad \ce{2SO2 + O2 <=> 2SO3}, \qquad \ce{CO2 + H2O <=> H2CO3} \]

Со временем скорости прямой и обратной реакций сравниваются, и количества всех веществ перестают меняться. Такое состояние называют химическим равновесием. Чтобы получить больше продукта, условия подбирают так, чтобы равновесие сместилось в нужную сторону, как при синтезе аммиака (тема 4.11).

Лайфхак. Чтобы полностью описать реакцию в задании 11, задайте ей четыре вопроса. Сколько веществ вступило и образовалось (соединение, разложение, замещение, обмен)? Меняются ли степени окисления? Выделяется или поглощается теплота? Идёт ли реакция в обе стороны?

Разбор задания ОГЭ. Задание 11. Из предложенного перечня выберите две реакции, которые одновременно являются реакциями соединения и окислительно-восстановительными: 1) \(\ce{2SO2 + O2 <=> 2SO3}\); 2) \(\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}\); 3) \(\ce{4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O -> 4Fe(OH)3}\); 4) \(\ce{CaCO3 -> CaO + CO2}\); 5) \(\ce{SO3 + H2O -> H2SO4}\).

Решение. Реакции 1, 2, 3 и 5 — соединения, 4 — разложение. В реакции 1 сера окисляется от +4 до +6, а кислород восстанавливается от 0 до −2. В реакции 3 железо окисляется от +2 до +3 кислородом. В реакциях 2 и 5 степени окисления не меняются.

Ответ: 13.

Закрепите теорию: 6 терминов с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward