0:00
[БЕЗ_ЗВУКА]
Превращение одних веществ
в другие — это химическое явление.
Чем же отличаются химические явления от других явлений природы,
которые называются физическими?
Химические явления отличаются своими признаками.
Давайте сегодня проведем немножечко простых экспериментов и посмотрим, какие
же признаки бывают у химических реакций — это другое название химических явлений.
Итак, начнем с очень простого опыта.
Я перелью бесцветный раствор, находящийся в этом демонстрационном цилиндре,
в соседний демонстрационный цилиндр.
Вы видите, что мгновенно появляется малиновая окраска.
Если я перелью в следующий цилиндр, то окраска вновь изменится.
В этот раз окраска становится оранжевой.
Я переливаю этот оранжевый раствор в следующий цилиндр и вижу,
как образуется насыщенный красный раствор.
Чтобы было лучше видно этот цвет,
я разбавлю немножко находящийся здесь раствор водой.
И наконец, я перелью этот красный уже раствор в последний
демонстрационный цилиндр, и вновь цвет меняется.
В этот раз образуется синий раствор.
Опять же, чтобы было лучше видно окраску, я разбавлю немножечко водой.
Сине-зеленой может быть окраска.
Что же произошло?
Мы точно видим, что изменился цвет.
Это означает, что изменение цвета — это есть признак химической реакции.
Но какие химические реакции были здесь осуществлены только что?
Первая химическая реакция очень-очень простая.
Здесь у меня находился раствор фенолфталеина,
и немножечко на дне было несколько капель буквально раствора карбоната натрия.
В щелочной среде, а именно такая среда в растворе карбоната натрия,
фенолфталеин приобретает малиновую окраску.
В третьем демонстрационном цилиндре немножечко на дне,
буквально несколько капель, было насыщенного раствора FeCl₃.
И в результате, когда я переливаю малиновый раствор карбоната натрия
в раствор FeCl₃, то мы видим образование оранжевой окраски комплексов железа.
В следующем цилиндре у меня находился раствор роданида аммония,
слегка подкисленный.
В таком растворе железо с ним реагирует,
и образуется насыщенный красный цвет — это качественная реакция на катионы железа 3.
Об этом мы с вами обязательно будем говорить в нашем курсе.
Ну и наконец, в последнем демонстрационном цилиндре было буквально несколько капель
раствора желтой кровяной соли.
Конечно же, при взаимодействии железа 3 и желтой кровяной соли, содержащей железо 2,
образуется берлинская лазурь, или турнбулева синь.
Это одинаковые, равнозначные соединения.
Они окрашены в интенсивный синий цвет.
Вот такие вот химические превращения приводят к изменению окраски.
Какие бывают еще признаки химической реакции?
Давайте к этому замечательному голубому раствору медного купороса (сульфата
меди) я прилью раствор сульфида натрия.
Что же произойдет?
Конечно же,
мы будем мгновенно наблюдать образование черного осадка — сульфида меди.
Итак, образование осадка — это тоже признак химической реакции.
Наконец, если я прилью немного разбавленной серной кислоты к белому
порошку, находящемуся в этом крайнем стакане (этот порошок — это обычная сода),
то мы будем наблюдать, как мгновенно выделяется огромное количество газа.
Это означает, что выделение газа — это тоже признак химической реакции.
Ну и бывают самые необычные признаки химической реакции.
Например, если я дотронусь этой волшебной палочкой к спиртовке,
она мгновенно вспыхивает.
Конечно, на самом деле это никакая не волшебная палочка,
просто на ее кончике было немножечко оксида марганца 7.
Это сильнейший окислитель, который окисляет даже то небольшое количество
спирта, находящееся на кончике фитиля спиртовки, и поэтому она загорается.
Итак, это все признаки химических реакций.
Бывают и другие признаки химических реакций, например выделение или поглощение
теплоты, появление звука, если это, например, реакция взрыва.
Бывают реакции, в результате которых, например,
вещество начинает светиться и так далее.
Признаки бывают самые разные, но самое главное в химических реакциях,
что одни вещества неизменно превращаются в другие вещества.
На какие же типы можно разделить большинство химических реакций?
В неорганической и общей химии принято выделять следующие важные
классификационные признаки химических реакций,
а именно состав реагентов и продуктов.
Если по этому признаку разделить химические реакции,
то их получится всего 4 типа: это реакции соединения,
реакции разложения, реакции замещения и реакции обмена.
Это очень красивые и эффектные химические эксперименты,
которые можно провести в лаборатории.
Давайте пойдем туда и проведем эти опыты.
По составу реагентов и продуктов химические реакции можно разделить на
4 типа: реакции соединения,
реакции разложения, реакции замещения и реакции обмена.
В реакциях соединения несколько веществ, простых или сложных,
вступают во взаимодействие с образованием одного сложного вещества.
В реакциях разложения одно сложное вещество разлагается
с образованием нескольких простых или сложных веществ.
В реакциях замещения простое вещество вступает во взаимодействие со сложным
веществом.
В результате образуется новое простое и новое сложное соединение.
Ну а в реакции обмена несколько сложных веществ реагируют с образованием
нескольких сложных веществ.
Давайте посмотрим примеры этих реакций.
Реакциями соединения являются реакции горения простых веществ,
например горения порошка магния.
Давайте подожжем его с помощью горелки.
[БЕЗ_СЛОВ]
[БЕЗ_СЛОВ] Магний
сгорает с ослепительными вспышками,
которые наверняка вам знакомы по новогодним бенгальским огням.
Примером реакции замещения является взаимодействие более активных металлов,
например железа, с менее активными металлами, стоящими в ряду напряжения
правее, чем активный металл, например с солями меди.
Взаимодействие железа с CuSO₄ приведет к образованию металлической
меди на поверхности этого гвоздя.
Ну а пока идет этот процесс, давайте посмотрим,
что представляют из себя реакции обмена.
Давайте добавим раствор нитрата серебра (это сложное соединение) к
раствору хромата калия.
В результате протекающей реакции обмена будет образовываться хромат серебра
красного цвета.
Он нерастворим и будет выпадать в осадок.
Другим примером реакции обмена будет являться взаимодействие раствора
хлорида сурьмы с раствором сульфида натрия.
Давайте добавим некоторое количество раствора сульфида натрия
к раствору хлорида сурьмы, находящемуся в демонстрационном цилиндре.
Образуется оранжевый осадок сульфида сурьмы 3.
Это также реакция обмена.
Реакция разложения — это разложение дихромата калия.
Давайте подожжем кучку дихромата калия,
находящуюся на этой огнеупорной плитке, с помощью горелки.
[БЕЗ_СЛОВ] Этот
опыт наверняка хорошо вам известен как химический дихроматный вулкан.
В результате разложения оранжевого дихромата калия образуется Cr₂O₃
зеленого цвета и огромное количество газа, в том числе азот и вода,
и поэтому происходит такое вспучивание и образование зеленой массы.
Разложение дихромата аммония очень напоминает извержение самого настоящего
вулкана, поэтому химики и прозвали этот опыт «дихроматный вулкан».
Ну и давайте посмотрим, во что превратился за это время железный гвоздь.
Я достану его из раствора.
Хорошо видно, что он покрылся красным слоем меди.