Урок 02. Классификация химических реакций

Различать соединение, разложение, замещение и обмен; расставлять коэффициенты без изменения индексов.

Понадобятся тетрадь, ручка и периодическая таблица. Все задания выполняем на бумаге или в заметке, без самостоятельных химических опытов.

Все уроки · Перейти к заданиям

Материалы к уроку

• Веб-тренажёр «Классификация химических реакций»: открыть
• Рабочие листы для печати (PDF, A4): Лист А · Лист Б · Лист В

От вещества к реакции

При химической реакции из исходных веществ образуются другие вещества. При плавлении льда вода остаётся водой: меняется агрегатное состояние. При горении магния образуется оксид магния: появляется другое вещество.

Уравнение должно отражать сохранение атомов каждого элемента. Меняем только коэффициенты перед формулами; индексы определяют состав вещества.

Сначала узнаём формулы веществ, затем уравниваем, затем классифицируем. Количество веществ считаем по различным формулам, разделённым знаком «+», а не по сумме коэффициентов.

Четыре типа по составу участников

Буквы в схемах ниже условно обозначают состав веществ, а не настоящие формулы элементов.

Тип	Как узнать	Уравненный пример и условия
Соединение	Из нескольких веществ образуется одно: $A+B\to AB$	$2Mg+O_2\to 2MgO$, горение после поджигания
Разложение	Из одного вещества образуются несколько: $AB\to A+B$	$CaC{O}_3\to CaO+C{O}_2$, сильное нагревание
Замещение	Простое вещество реагирует со сложным; получаются другое простое и другое сложное: $A+BC\to AC+B$	$Zn+2HCl\to ZnC{l}_2+H_2$, цинк и раствор соляной кислоты
Обмен	Два сложных вещества обмениваются составными частями: $AB+CD\to AD+CB$	$NaOH+HCl\to NaCl+H_{2}O$, растворы щёлочи и кислоты

В последнем примере основание и кислота дают соль и воду: это нейтрализация. Здесь образование воды помогает реакции протекать. Позже уточним условия обмена в растворе: образование осадка, газа или слабого электролита, например воды.

Схема типа реакции не гарантирует, что любые подобранные вещества действительно взаимодействуют. Например, медь не вытесняет водород из разбавленной соляной кислоты в обычных школьных условиях. В этом уроке продукты уже даны; задача ученика — уравнять и объяснить тип, а не угадывать любые реакции.

Разобранный пример

Дана схема горения алюминия: $Al+O_2\to A{l}_2{O}_3$.

1. Кислород: слева 2 атома, справа 3. Общий счёт 6: ставим 3 перед $O_2$ и 2 перед $A{l}_2{O}_3$.
2. Теперь справа 4 атома Al, ставим 4 перед Al.
3. Получаем $4Al+3O_2\to 2A{l}_2{O}_3$.
4. Проверка: Al — 4 с каждой стороны; O — 6 с каждой стороны.
5. Два исходных вещества дают одно вещество — реакция соединения. Коэффициент 2 перед продуктом не означает два разных вещества.

Условия: горение алюминия после инициирования; оксидная плёнка влияет на начало реакции. Это письменный пример, домашний опыт не требуется.

Наглядная схема

flowchart TD
    A["Смотрим на число<br/>и состав веществ"] --> B["Соединение<br/>A + B → AB"]
    A --> C["Разложение<br/>AB → A + B"]
    A --> D["Замещение<br/>A + BC → AC + B"]
    A --> E["Обмен<br/>AB + CD → AD + CB"]
    K["Коэффициенты показывают<br/>соотношение частиц,<br/>а не тип реакции"]
    A --> K
    classDef type fill:#d0ebff,stroke:#1971c2,color:#212529;
    classDef warning fill:#ffe3e3,stroke:#c92a2a,color:#212529;
    class B,C,D,E type;
    class K warning;

Тренировка по шагам

Работай сверху вниз. Сначала запиши собственный ответ, затем нажми на свёрнутый блок «Правильный ответ» непосредственно под заданием. Исправление пиши ниже своей первой попытки, не стирая её.

Шаг 1. Разложение

Уравняй и назови тип: $H_2{O}_2\to H_{2}O+O_2$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 1

$2H_2{O}_2\to 2H_{2}O+O_2$ — разложение: из одного вещества образуются два.

Шаг 2. Замещение

Уравняй и назови тип: $Fe+CuS{O}_4\to FeS{O}_4+Cu$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 2

Коэффициенты по 1. Это замещение: простое вещество Fe вытесняет Cu из сложного вещества.

Шаг 3. Обмен

Уравняй и назови тип: $H_{2}S{O}_4+NaOH\to N{a}_{2}S{O}_4+H_{2}O$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 3

$H_{2}S{O}_4+2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_4+2H_{2}O$ — обмен и нейтрализация.

Шаг 4. Соединение

Уравняй и назови тип: $CaO+H_{2}O\to Ca(OH{)}_2$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 4

Коэффициенты по 1. Это соединение: два вещества образуют одно.

Шаг 5. Разложение при нагревании

Уравняй и назови тип: $Cu(OH{)}_2\to CuO+H_{2}O$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 5

Коэффициенты по 1. Это разложение: одно вещество образует два.

Шаг 6. Замещение металлом

Уравняй и назови тип: $Mg+HCl\to MgC{l}_2+H_2$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 6

$Mg+2HCl\to MgC{l}_2+H_2$ — замещение.

Шаг 7. Обмен с осадком

Уравняй и назови тип: $CaC{l}_2+N{a}_{2}C{O}_3\to CaC{O}_3+NaCl$.

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 7

$CaC{l}_2+N{a}_{2}C{O}_3\to CaC{O}_3\downarrow +2NaCl$ — обмен; образуется осадок.

Шаг 8. Физическое или химическое

При плавлении льда меняется ли формула воды? Возникает ли новое вещество?

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 8

Формула остаётся $H_{2}O$, нового вещества нет. Плавление — физическое явление.

Шаг 9. Итог урока

Почему коэффициенты в уравнении не определяют тип реакции?

Ответ ученика

Правильный ответ к шагу 9

Тип определяют по числу и составу исходных веществ и продуктов. Коэффициенты показывают только соотношение частиц.

Вопросы ученика

Предыдущий урок · Следующий урок