Что меняется: состояние или состав?
Выбирай превращение и двигай ползунок «до — после». Сравни состав частиц по обе стороны изменения.
Слева — до изменения, справа — после
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Физическое изменение сохраняет вещество
При физическом явлении меняются форма, размеры или агрегатное состояние тела, но новые вещества не образуются. Лёд плавится, вода испаряется, сахар измельчается — химическая природа вещества сохраняется. Молекулы воды остаются H₂O и во льду, и в жидкости, и в паре.
Обратимость сама по себе не является определением физического явления. Разбитую чашку трудно восстановить, хотя при разрушении не обязательно образуются новые вещества. Главный вопрос — что произошло с составом, а не легко ли вернуть предмету прежний вид.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Плавление льда | Меняется состояние | H₂O сохраняется |
| Измельчение сахара | Меняется размер кристаллов | Сахар остаётся сахаром |
| Испарение воды | Меняется расстояние между молекулами | Нового вещества нет |
Физическое явление не создаёт новых веществ. Форма и агрегатное состояние при этом могут изменяться.
Химическая реакция создаёт новые вещества
Химическое явление, или реакция, — превращение одних веществ в другие. Исходные вещества называют реагентами, образовавшиеся — продуктами. При горении магния из металла и кислорода получается белый оксид магния, свойства которого отличаются от свойств реагентов.
Атомы при этом сохраняются, но соединяются по-новому. Ржавление железа, горение топлива и разложение некоторых веществ при нагревании — примеры химических процессов. Смысл реакции состоит в изменении состава и строения веществ, а не просто во внешнем эффекте.
Реагенты
Магний и кислород
Перестройка
Атомы образуют новое соединение
Продукт
Оксид магния MgO
В реакции реагенты превращаются в продукты. Образование новых веществ отличает её от физического изменения.
Ржавчина на поверхности железа
Коррозия железа показывает превращение вещества; ржавчина имеет сложный состав и не является одним чистым оксидом.
Titus Tscharntke · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Горение магния
Горение магния сопровождается ярким светом и образованием оксида магния.
Alvy16 · Wikimedia Commons · CC BY 4.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Признаки помогают заметить реакцию
Реакция может сопровождаться выделением газа, появлением осадка, изменением цвета, выделением теплоты или света. Так, пузырьки при взаимодействии цинка с кислотой связаны с образованием водорода, а яркий свет при горении магния — с выделением энергии.
Каждый признак требует объяснения. Пузырьки при кипении воды — пар, а не доказательство химической реакции; изменение цвета при смешивании красителей тоже не обязательно означает новое вещество. Наблюдение сопоставляют с исходными веществами и возможными продуктами.
| Наблюдение | Химический пример | Что нельзя забывать |
|---|---|---|
| Газ | Металл + кислота → H₂ | Кипение тоже даёт пузырьки |
| Цвет | Медь при окислении чернеет | Смешение цветов не всегда реакция |
| Тепло и свет | Горение магния | Нагрев может быть внешним |
| Осадок | Из раствора образуется нерастворимый продукт | Нужно отличать от внесённого порошка |
Признаки реакции служат подсказками для наблюдателя. Вывод делают по образованию новых веществ, а не по одному эффекту.
Для реакции нужны подходящие условия
Одни реакции начинаются при контакте веществ, другим нужны нагревание, освещение или электрический ток. Чтобы горело обычное топливо, нужны горючее вещество, доступ окислителя и условия воспламенения. Если убрать необходимое условие, процесс можно остановить.
Условия записывают рядом со схемой реакции или над стрелкой: t означает нагревание. Это не дополнительный реагент, а указание, при каких обстоятельствах идёт превращение. Демонстрации горения и нагревания веществ проводят в оборудованной лаборатории под руководством учителя.
Контакт
Частицы реагентов должны взаимодействовать
Запуск
Для многих процессов требуется нагревание или свет
Поддержание
Условия должны позволять реакции продолжаться
Условия влияют на начало и течение реакции. Их нужно отличать от самих реагентов и продуктов.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 7 класс», § 10. Материал переработан для объяснения; источник: 7 класс. Химия — § 10. Явления физические и химические.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах