Понятие о химической реакции. Реакции, идущие без изменения состава веществ. 11 класс

это процесс, в результате которого из одних веществ образуются другие вещества, отличающиеся от них по составу или строению, и по свойствам.
Химическая реакция -

выделение газа
выпадение осадка
растворение осадка
изменение окраски веществ
выделение тепла выделение света
появление запаха
Признаки химических реакций -

Реакции, идущие без изменения состава веществ
в результате которых из одних веществ образуются другие вещества, отличающиеся по строению и по свойствам, но одинаковые по составу.
В неорганической химии
аллотропные видоизменения одного химического элемента
АЛЛОТРОПИЯ
В органической химии
изомеры
ИЗОМЕРИЯ

С (графит) <=> С (алмаз)
Аллотропные видоизменения (модификации)
- это простые вещества, образованные одним химическим элементом, а явление их существования называют аллотропией.
3О2 (кислород) <=> 2О3 (озон)
Sn (белое олово) <=> Sn (серое олово)
S (ромбическая) <=> S (пластическая)
Р (красный) <=> Р (белый)

С (графит) <=> С (алмаз)
Аллотропные видоизменения УГЛЕРОДА
Графит – устойчивая при нормальных условиях аллотропная модификация углерода, имеет серо-черный цвет и металлический блеск, кажется жирным на ощупь, очень мягок и оставляет черные следы на бумаге.
Алмаз - бесцветное, прозрачное, сильно преломляющее свет вещество. Алмаз тверже всех найденных в природе веществ, но при этом довольно хрупок. Он настолько тверд, что оставляет царапины на большинстве материалов.
ИСКУССТВЕННЫЕ АЛМАЗЫ

Аллотропные видоизменения СЕРЫ
S8 (моноклинная) <=> S8 (ромбическая) <=> Sn (пластическая)
Моноклинная
(b - сера) - S8
темно-желтые иглы,
t°пл. = 119°C;
ρ = 1,96 г/см3.
Устойчивая при температуре более 96°С; при обычных условиях превращается в ромбическую.
Ромбическая
(a - сера) - S8
t°пл. = 113°C;
ρ = 2,07 г/см3.
Наиболее устойчивая модификация.
Пластическая Sn
коричневая резиноподобная (аморфная) масса. Неустойчива, при затвердевании превращается в ромбическую.

Аллотропные видоизменения ФОСФОРА
Белый фосфор представляет собой белое вещество (может иметь желтоватый оттенок). По внешнему виду он очень похож на очищенный воск или парафин, легко режется ножом и деформируется от небольших усилий.
Химически белый фосфор чрезвычайно активен, медленно окисляется кислородом воздуха уже при комнатной температуре и светится (бледно-зелёное свечение); ядовит.
Красный фосфор имеет формулу Рn и представляет собой полимер со сложной структурой.
Имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового.
Химическая активность красного фосфора значительно ниже, чем у белого; ему присуща исключительно малая растворимость.
Ядовитость его в тысячи раз меньше, чем у белого.
Чёрный фосфор представляет собой чёрное вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, и с полностью отсутствующей растворимостью в воде или органических растворителях.
Проводит электрический ток и имеет свойства полупроводника.
Р4 (белый) <=> Р (красный) <=> Р (черный) <=> Р (металлический)
При 8,3·1010 Па чёрный фосфор переходит в новую, ещё более плотную и инертную металлическую фазу, а при дальнейшем повышении давления — ещё более уплотняется и приобретает кубическую кристаллическую решётку, при этом его плотность возрастает. Металлический фосфор очень хорошо проводит электрический ток.

Аллотропные видоизменения ОЛОВА
Sn (белое олово) <=> Sn (серое олово)
«Оловянная чума»
В.В. Марковников о луженых чайниках, которыми снабжали русскую армию.
Морозной зимой 1916 г. партия олова была отправлена по железной дороге с Дальнего Востока в европейскую часть России, но в назначенное место прибыли не серебристо-белые слитки, а мелкий серый порошок.
За четыре года до этого произошла катастрофа с британской экспедицией Роберта Фолкона Скотта.
Достигнув географической точки Южного полюса, Скотт обнаружил остатки чужого лагеря и палатку с флагом норвежской экспедиции под руководством Руала Амундсена, которая побывала там ровно за месяц до этого.
Разочарованный Скотт и его товарищи отправились в обратный путь, но не обнаружили топлива в одной канистре, потом в другой... Они не могли обогреться и приготовить пищу. Топливо вытекло из канистр сквозь швы, пропаянные оловом. Скотт и четверо его товарищей погибли в жестоких снегах Антарктиды.
В начале XX века в Петербурге на складе военного оборудования произошла скандальная история: во время ревизии к ужасу интенданта выяснилось, что оловянные пуговицы для солдатских мундиров исчезли, а ящики, в которых они хранились, доверху заполнены серым порошком. И хотя на складе был лютый холод, горе-интенданту стало жарко. Спасло бедолагу заключение химической лаборатории, куда ревизоры направили содержимое ящиков: "Присланное вами для анализа вещество, несомненно, олово. Очевидно, в данном случае имело место явление, известное в химии под названием "оловянная чума".
-39°С

Аллотропные видоизменения КИСЛОРОДА
3О2 (кислород) <=> 2О3 (озон)

Изомеры
- это вещества, имеющие одинаковый состав, т.е. одинаковую молекулярную формулу, но разное строение, а следовательно и разные свойства.
Явление существования изомеров называют изомерией, а реакции взаимопревращения изомеров – реакциями изомеризации.
I
I
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3 →

Изомеры
- это вещества, имеющие одинаковый состав, т.е. одинаковую молекулярную формулу, но разное строение, а следовательно и разные свойства.
Явление существования изомеров называют изомерией, а реакции взаимопревращения изомеров – реакциями изомеризации.
СН3
I
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3 → СН3-С-СН-СН3
I I
Н3С СН3

Изомеры
- это вещества, имеющие одинаковый состав, т.е. одинаковую молекулярную формулу, но разное строение, а следовательно и разные свойства.
Явление существования изомеров называют изомерией, а реакции взаимопревращения изомеров – реакциями изомеризации.
СН3
I
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3 → СН3-С-СН-СН3
I I
Н3С СН3
н-гептан
2,2,3-триметилбутан
С7Н16

На реакциях изомеризации основано проведение риформинга нефти и бензина, для повышения октанового числа бензина
Изомеры
- это вещества, имеющие одинаковый состав, т.е. одинаковую молекулярную формулу, но разное строение, а следовательно и разные свойства.
Явление существования изомеров называют изомерией, а реакции взаимопревращения изомеров – реакциями изомеризации.
СН3
I
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3 → СН3-С-СН-СН3
I I
Н3С СН3
н-гептан
2,2,3-триметилбутан
С7Н16
закрепление

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Аллотропное видоизменение углерода.
Признак химической реакции.
Металл, для которого характерно явление аллотропии.
Органические вещества, сходные по составу, но разные по строению и свойствам.
Руководитель экспедиции на Южный полюс, погибшей из-за утраты топлива.
Химическое явление.
Аллотропное видоизменение кислорода, образующее защитный экран Земли.
Материал, в состав которого входит олово, используемый для паяния.
Газ, который образуют растения в процессе фотосинтеза.
Вещество, приводящее даже в небольших дозах, к отравлению и к смертельным исходам, например белый фосфор.