Всё-таки люблю я интернет и статистика показывает, что на дистанции выигрывают именно статьи, в которых написано что-то интересное познавательное, а главное - эти статьи отвечают на фундаментальные вопросы, на которые в школах, как правило, дают очень куцый ответ, если дают вообще. Итак, перед началом советую ознакомиться с полным списком моих статей, там тоже много интересного. На этом погнали.
Что есть химическая реакция?
Химическая реакция - это такой процесс, в котором одно вещество превращается в другое вещество, оставляя за собой свой качественный состав.
Понимаю, вторая часть определения звучит как-то скомкано, но тут не вина химиков: раньше всё было нормально, и первой части определения хватало, но тут пришли физики-ядерщики, придумали изотопы и научились с помощью своей ядерной физики превращать что-угодно во что-угодно, начиная превращением водорода в гелий и заканчивая превращением ртути в платину. Шутки-шутками, но и такое возможно, можете подробнее почитать в статье про холодный ядерный синтез.
В то же время, в ходе реакции должны получиться новые вещества. То есть, кинув поваренную соль в воду, вы не провели никакой химической реакции. Просто у вас в самом начале был хлорид натрия и в конце был хлорид натрия, он банально растворился, но атомы хлора и атомы натрия всё ещё прочно держатся друг за друга.
А вот если насыпать поваренной соли в воду, провести через неё электрическую цепь и пустить ток - вот это уже другой разговор! Вот это уже химическая реакция. Кстати, называется электролитическая диссоциация.
Итого, нам надо ставить вопрос следующим образом: а как заставить химическое вещество изменить свой состав?
Конечно, вы можете найти такой вопрос на сайте ответы мэйл.ру, и скажу вам честно, самый точный, с точки зрения промышленной химии, это последний ответ. Всё-таки, человек, который учится в химическом ВУЗе понимает что такое энергия Гиббса. Это как шкала Полинга, которую я уже затрагивал в статье по видам химических связей, даёт более точные знания, но для школьного курса химии необходимым не является. Так вот, энергия Гиббса - это разность между энтальпийным фактором (dH) и произведевнием температуры на энтропийный фактор (TdS). Что это такое в двух словах не описать (ибо физхимия третий курс), но по факту вам нужны таблицы энтальпии веществ при разной температуре и аналогичная для энтропии. И если их разность оказалась меньше нуля - реакция пойдёт. Больше нуля - реакция не пойдёт, если не дать дополнительного пинка в виде электричества, нагрева или добавления катализатора. Если ноль - реакция находится в состоянии равновесия и является обратимой.
Но школьникам такое понять будет сложно, да и не особо нужно, поэтому сейчас объясню школьную программу, а кому интересно - почитает ссылки на оставленный материал:
1. Таблица активности:
У всех вас в учебниках есть такие вот таблички, чем левее в ней металл, тем он более активен и с тем большей вероятностью он заберёт на себя окислительные ионы. Скажем, у нас есть хлорид цинка (ZnCl2) и гидроксид натрия (NaOH). Натрий активнее цинка, хлорид намного сильнее гидроксида. Итог закономерен: натрий отожмёт хлор у цинка, отдав ему взамен гидроксид. Если же у натрия ничего не будет для цинка взамен, то есть голый натрий - то реакция не пойдёт, так как любой элемент, не состоящий в соединении, намного менее активен чем состоящий. Впрочем, всё это я ещё буду объяснять в валентностях. Пока запомнили что более активный металл вытесняет менее активный.
2. Выделение газа:
Химическая реакция обязательно пойдёт, если у вас выделяется газ. Например:
Na2CO3+2HCl=CO2+H2O+2NaCl
Как видите, здесь выделяется углекислый газ, он является индикатором того, что реакция идёт. Конечно, иногда для этого нужны определённые условия, вроде водного раствора, нагревания, повышенного давления. И тут придут физики, и возразят, что любое вещество является газом, нужна лишь правильная температура. Да, вы будете правы. Вопрос в том, что в химии газом считается то, что способно быть им при нормальных температурных условиях. Например, широко известный отравляющий газ фосген имеет температуру газообразования в 8 градусов Цельсия, в то время как железо кипит при 2900 градусах Цельсия. Полный список того, что в химии считается газом я, увы, предоставить не могу. О них всех вы будете узнавать по ходу обучения. Список на Википедии далеко не полный, но очень наглядный.
3. Нерастворимые вещества:
Последнее, что вам надо запомнить, это такую вещь как растворимость вещества. Опять же, есть очень удобная табличка. И если у вас образуется нерастворимое, или малорастворимое вещество (а так же вода), то реакция идёт.
Всем известна такая реакция:
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O
В ходе этой реакции выпадает вот такой-вот студенистый осадок, имя которому - сульфат бария.
И вот это всё. По сути, для школьного курса химии подобных знаний более чем достаточно. Безусловно, когда вы пойдёте в институт, вам подробно расскажут что такое энтропия, энтальпия, энергия Гиббса и тогда вы получите абсолютный и исчерпывающий ответ на вопрос как определить, пойдёт ли химическая реакция. Но, как мне кажется, такую информацию ищут, в основном, школьники и их родители. Так что, пользуясь случаем, напомню, что если вам нужен репетитор по химии - я всегда к вашим услугам. Записаться можно здесь, пробное занятие бесплатное.
До новых встреч!