ГДЗ по химии, 11 класс, Габриелян, номер 10.3: Классификация химических реакций

План решения:

Для выполнения задания необходимо вспомнить классификацию химических реакций по составу и числу продуктов. Реакции, протекающие без изменения качественного состава , но с изменением количественного состава (или структуры) сложных веществ, чаще всего относятся к реакциям изомеризации или аллотропной модификации (хотя последняя характерна для простых веществ). Однако в контексте школьной программы «изменение количественного состава» может трактоваться как перераспределение атомов внутри молекулы без потери элементов. Более точным примером является реакция изомеризации, где формула вещества не меняется (A→B), но меняется его строение и свойства.

Реакции с изменением качественного состава — это подавляющее большинство химических превращений: разложение, соединение, замещение и обмен. В них из исходных веществ образуются новые вещества с другим элементарным составом или иной структурой молекул.

Примеры и вычисления:

1. Без изменения качественного состава (изомеризация):
   Рассмотрим превращение н-бутана в изобутан. Оба вещества имеют одну и ту же брутто-формулу C₄H₁₀, то есть качественный состав (углерод и водород) и количественное соотношение атомов остаются прежними, но меняется углеродный скелет (структурная изомерия). CH₃-CH₂-CH₂-CH₃t^°,catCH₃-CH(CH₃)-CH₃ Здесь мы видим, что суммарная масса реагента равна массе продукта, закон сохранения массы выполняется тривиально, так как это одно и то же вещество в разных формах.
2. С изменением качественного состава (разложение или обмен):
   Возьмем реакцию термического разложения карбоната кальция. Из одного сложного вещества образуются два новых вещества с иным качественным составом. CaCO₃t^°CaO+CO₂↑ Проверим баланс атомов:
   • Слева: Ca=1,C=1,O=3.
   • Справа: Ca=1 (в CaO), C=1 (в CO₂), O=1+2=3.
   Качественный состав изменился: вместо соли получились оксид металла и кислотный оксид.

Проверка:

В первом примере (изомеризация бутана) действительно отсутствует изменение качественного состава (те же элементы C и H) и нет изменения общего количества атомов каждого элемента, однако меняется структура молекулы, что соответствует условию задачи о специфических реакциях. Во втором примере (разложение мела) происходит полное изменение качественного состава продуктов реакции по сравнению с реагентом, что является стандартным примером химической реакции. Таким образом, примеры подобраны верно и иллюстрируют оба случая.