ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 10.2: Классификация химических реакций

План решения:

Для выполнения задания необходимо вспомнить определение аллотропии. Аллотропия — это существование одного химического элемента в виде нескольких простых веществ (аллотропных модификаций). При превращении одной аллотропной модификации в другую меняется только количественный состав молекулы (число атомов), но качественный состав остается неизменным, так как вещество состоит из одних и тех же атомов одного элемента.

Вычисление и примеры:

Рассмотрим несколько классических примеров таких реакций:

• Кислород (O₂) и озон (O₃): Превращение кислорода в озон происходит под действием электрического разряда или ультрафиолета. Уравнение реакции: 3O₂→2O₃. Здесь оба вещества состоят только из атомов кислорода, но их молекулы содержат разное количество атомов (2 против 3).
• Углерод: Переход графита в алмаз при высоких температурах и давлении. Оба вещества являются простыми веществами углерода с формулой C, но имеют разные кристаллические решетки. В школьной программе чаще приводят реакцию горения или превращения, но строго говоря, изомеризация/перестройка решетки также относится к изменению структуры без изменения элементного состава. Более наглядный пример для уравнений — превращение красного фосфора в белый фосфор: 4P_(красн) →P_{4(белый)} (или наоборот, в зависимости от условий). Качественный состав — только атомы фосфора, количественный состав молекулы белого фосфора — 4 атома, тогда как красный имеет полимерную структуру (P_n).
• Сера: Превращение ромбической серы (S₈) в пластическую или моноклинную. Формула молекулы может меняться или структура упаковки, но элементом всегда является сера (S).

Проверка:

Во всех приведенных примерах реагент и продукт являются простыми веществами одного и того же химического элемента. Следовательно, качественный состав (вид элементов) не изменился. Однако молекулярная формула или структура вещества изменилась, что означает изменение количественного состава (числа атомов в молекуле или типа связи). Это полностью соответствует условию задачи.