Jak nazywamy reakcję, w wyniku której substancje łączą się ze sobą, tworząc jeden związek chemiczny?

Przyjrzyj się poniższym równaniom reakcji:

$\text{wodór}+\text{tlen}\to \text{woda}$

$2{\text{H}}_2+{\text{O}}_2\to 2{\text{H}}_2\text{O}$

$\text{węgiel}+\text{tlen}\to \text{tlenek} \text{węgla}\left(\text{IV}\right)$

$\text{C}+{\text{O}}_2\to {\text{CO}}_2$

$\text{wodór}+\text{chlor}\to \text{chlorowodór}$

${\text{H}}_2+{\text{Cl}}_2\to 2\text{HCl}$

Zauważ, że w wyniku tych przemian z dwóch substratów otrzymuje się jeden produkt. Można je opisać poniższym równaniem:

${\text{substrat}}_1+{\text{substrat}}_2\to \text{produkt}$

O takich przemianach mówi się, że są to reakcje syntezy lub inaczej reakcje łączenia.

W poniższej galerii przedstawiono przykłady reakcji syntezy.

R2esJZiqaBirF

Zdjęcie przedstawia palnik gazowy, nad którym ręka eksperymentatora trzyma długie szczypce, których koniec znajduje się w zasięgu płomienia. Trzymana w szczypcach wstążka magnezowa spala się białym oślepiającym płomieniem.

Rl3fsjqUvBFHW

Zdjęcie przedstawia końcówkę palnika w zbliżeniu. Nad nim, w zasięgu słabo widocznego płomienia wisi laboratoryjna łyżeczka do spalań, na której znajduje się paląca się siarka. Z łyżeczki unosi się biały dym, co jest jednym z elementów charakterystycznych reakcji spalania siarki.

RtaSQfqVZmeEm

Zdjęcie przedstawia gazowy palnik laboratoryjny, nad którym znajduje się końcówka poziomo ustawionych szczypiec trzymających mały tygielek ogrzewany w płomieniu, który obrócony jest wlotem w kierunku aparatu. W tygielku znajduje się rozżarzona mieszanina siarki z żelazem.

Reakcja magnezu z jodem1

Doświadczenie 1

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na sprawdzeniu, czy jod reaguje z magnezem.

Uwaga!
Doświadczenie należy wykonać pod wyciągiem.

Rk6sXhLVYLkMN

Problem badawczy: Czy jod reaguje z magnezem? Czy jest to reakcja syntezy?. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Jod reaguje z magnezem. Jest to reakcja syntezy, czyli łączenia. Hipoteza 2: Jod reaguje z magnezem. Jest to reakcja analizy. Hipoteza 3: Jod nie reaguje z magnezem. Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: magnez w postaci wiórów; jod krystaliczny; woda; parowniczka porcelanowa; dwie łyżeczki; pipeta Pasteura. Instrukcja: 1. W parowniczce umieść niewielką ilość wiórków magnezowych oraz kilka kryształków rozdrobnionego jodu. 2. Do mieszaniny jodu z magnezem dodaj kilka kropli wody.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne polegające na sprawdzeniu, czy jod reaguje z magnezem. Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia, a następnie wykonaj polecenie.

Problem badawczy:

Czy jod reaguje z magnezem? Czy jest to reakcja syntezy?

Hipoteza:

Jod reaguje z magnezem. Jest to reakcja syntezy, czyli łączenia.

Co było potrzebne:

• magnez w postaci wiórów;

• jod krystaliczny;

• woda;

• parowniczka porcelanowa;

• dwie łyżeczki;

• pipeta Pasteura.

Przebieg doświadczenia:

W parowniczce umieszczono niewielką ilość wiórków magnezowych oraz kilka kryształków rozdrobnionego jodu. Do mieszaniny jodu z magnezem dodano kilka kropli wody.

Obserwacje:

Po dodaniu wody reakcja przebiega gwałtownie. Wydzielają się pary o fioletowej barwie.

Wnioski:

W wyniku reakcji magnezu z jodem powstaje jodek magnezu, zgodnie z poniższym równaniem reakcji:

$\text{magnez}+\text{jod}\to \text{jodek} \text{magnezu}$

Woda pełni rolę katalizatora tej reakcji, czyli znacznie przyspiesza jej przebieg.

Reakcja ta przebiega z wydzieleniem ciepła. Jest ono wystarczające do tego, aby jod, znajdujący się w mieszaninie reakcyjnej, częściowo uległ sublimacji (fioletowy gaz). Reakcja otrzymywania jodku magnezu z magnezu i jodu jest reakcją syntezy.

1

Polecenie 1

R6RenC5bimdEP

Obserwacje: (Uzupełnij). Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje: Pamiętaj, że obserwacje to wszystkie zmiany, jakie jesteśmy w stanie zauważyć za pomocą zmysłów (wzroku, słuchu, dotyku oraz węchu).

Weryfikacja hipotezy: Czy postawiona przez Ciebie hipoteza okazała się prawdziwa?

Wnioski: Co wynika z obserwowanych przez Ciebie zmian? Nawiąż w swojej odpowiedzi do sformułowanego pytania w problemie badawczym.

Pokaż odpowiedź

Obserwacje: Po dodaniu wody reakcja przebiega gwałtownie. Wydzielają się pary o fioletowej barwie.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Jod reaguje z magnezem. Jest to reakcja syntezy, czyli łączenia.

lub

Postawiona hipoteza okazała się fałszywa. Jod reaguje z magnezem. Jest to reakcja syntezy, czyli łączenia.

Wnioski:

W wyniku reakcji magnezu z jodem powstaje jodek magnezu, zgodnie z poniższym równaniem reakcji:

$\text{Mg}+{\text{I}}_2\stackrel{{\text{H}}_2\text{O}}{\to }{\text{MgI}}_2$

$\text{magnez}+\text{jod}\to \text{jodek} \text{magnezu}$

Woda pełni rolę katalizatora tej reakcji, czyli znacznie przyspiesza jej przebieg.

Reakcja ta przebiega z wydzieleniem ciepła. Jest ono wystarczające do tego, aby jod, znajdujący się w mieszaninie reakcyjnej, częściowo uległ sublimacji (fioletowy gaz). Reakcja otrzymywania jodku magnezu z magnezu i jodu jest reakcją syntezy.

R1JgrJrCRhJfX

Na filmie ukazano reakcję syntezy, na przykładzie gwałtownej reakcji magnezu z jodem, w wyniku której powstał jodek magnezu.

Na filmie ukazano reakcję syntezy, na przykładzie gwałtownej reakcji magnezu z jodem, w wyniku której powstał jodek magnezu.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1JgrJrCRhJfX

Na filmie ukazano reakcję syntezy, na przykładzie gwałtownej reakcji magnezu z jodem, w wyniku której powstał jodek magnezu.

Polecenie 1

REGtsCGNkEaFo

Zaznacz poprawnie zapisane równanie reakcji, która zaszła w doświadczeniu. Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Mg}+{\text{I}}_2\stackrel{{\text{H}}_2\text{O}}{\to }{\text{MgI}}_2$, 2. $\text{Mg}+\text{I}\stackrel{{\text{H}}_2\text{O}}{\to }\text{MgI}$, 3. $\text{Mg}+{\text{I}}_2\to {\text{MgI}}_2$, 4. $\text{Mg}+2 \text{I}\to {\text{MgI}}_2$

Przeanalizuj poniższe przykłady równań reakcji syntezy. Zwróć uwagę na to, że liczby atomów poszczególnych pierwiastków, zapisanych po obu stronach równania reakcji, są takie same.

Obejrzyj poniższy film, a następnie rozwiąż ćwiczenia zamieszczone pod filmem

R1ZqKV9XKmj9e1

Jeśli korzystasz z czytnika ekranu NVDA, przełącz go w tryb formularza. Film, w którym objaśniono na przykładach, czym jest reakcja syntezy. Czas trwania filmu: 5 minut i 12 sekund.

Jeśli korzystasz z czytnika ekranu NVDA, przełącz go w tryb formularza. Film, w którym objaśniono na przykładach, czym jest reakcja syntezy. Czas trwania filmu: 5 minut i 12 sekund.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Db2VEzs5u

RWGvfSEzfQ9L2m149c2fcf33585691_1531133651811_01

Interaktywne ćwiczenia multimedialne

Interaktywne ćwiczenia multimedialne

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Db2VEzs5u

Ciekawostka

Synteza jądrowa
Podczas omawianej reakcji syntezy z dwóch lub większej liczby substratów powstaje jeden produkt. Jądra atomów pierwiastków, które tworzą substraty, a następnie – produkt, nie ulegają zmianie.
Istnieje jednak typ reakcji nazywany syntezą jądrową. Przemiana ta polega na łączeniu się jąder lekkich pierwiastków w jądra cięższych pierwiastków. Taka przemiana zachodzi na przykład na Słońcu. Podczas niej z dwóch jąder atomów wodoru powstaje jądro atomu helu i wydziela się ogromna ilość energii. Reakcję syntezy helu opisuje równanie uwzględniające budowę jąder poszczególnych reagentów:

${}_1{}^2\text{H}+{}_1{}^2\text{H}\to {}_2{}^4\text{He}+\text{energia}$

RC0KKhPnfQguv

Zdjęcie z radioteleskopu przedstawiające Słońce w postaci ogromnej pomarańczowej kuli z jaśniejszymi plamami i widocznymi wyrzutami materii na krawędziach.

Jak nazywamy reakcję chemiczną, w wyniku której z jednej substancji powstaje kilka produktów?

W odpowiednich warunkach woda ulega reakcji, w wyniku której powstają pierwiastki, z jakich się składa. Przebieg tej reakcji opisuje równanie:

$\text{woda}\to \text{tlen}+\text{wodór}$

Zauważmy, że w omawianej reakcji z jednej substancji (wody) powstają dwie inne (tlen i wodór).
Przemiana chemiczna, podczas której z jednego substratu powstają co najmniej dwa produkty, nazywana jest reakcją rozkładu lub reakcją analizy. Można ją opisać za pomocą schematu:

$\text{substrat}\to {\text{produkt}}_{\mathrm{1}}+{\text{produkt}}_{\mathrm{2}}+\text{…}$

Omówiona przemiana wody w wodór i tlen należy do tego typu reakcji.

Polecenie 2

Obejrzyj film, a następnie zaznacz produkty rozkładu tlenku rtęci$\left(\text{II}\right)$.

Rih29SnQGcBoL

Na filmie ukazano reakcję analizy na przykładzie reakcji rozkładu tlenku rtęci dwa, w wyniku której powstała rtęć oraz tlen.

Na filmie ukazano reakcję analizy na przykładzie reakcji rozkładu tlenku rtęci dwa, w wyniku której powstała rtęć oraz tlen.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/Rih29SnQGcBoL

Na filmie ukazano reakcję analizy na przykładzie reakcji rozkładu tlenku rtęci dwa, w wyniku której powstała rtęć oraz tlen.

Tlenek rtęci$\left(\text{II}\right)$ ulega reakcji rozkładu zgodnie z poniższym równaniem reakcji:

$2\text{HgO}\to 2\text{Hg}+{\text{O}}_2$

R1ZPqDdUbpMH2

Jakie są produkty rozkładu tlenku rtęci(II)? Możliwe odpowiedzi: 1. rtęć i wodór, 2. rtęć i woda, 3. rtęć i tlen

Reakcje analizy zachodzą w naszym otoczeniu. Są one również wykorzystywane w przemyśle do otrzymywania użytecznych pierwiastków i związków chemicznych.

Rtfm8n75bWmwS

Zdjęcie plastikowej białej butelki z niebieską etykietą z napisem: woda utleniona. Poniżej znajduje się napis: Hydrogenii Peroxydum trzyprocentowy roztwór na skórę i do płukania jamy ustnej.

R1Y6BiVgoYyth

Zdjęcie zakładu wapienniczego, w którym wypala się wapień – Trzuskawica S.A. Na pierwszym planie znajdują się tory, którymi przewożone są surowce i produkty. Za nimi stoi duży budynek fabryki z licznymi kominami i instalacjami do produkcji i składowania wapna.

Proces otrzymywania tlenku wapnia w wyniku rozkładu węglanu wapnia przebiega w wysokiej temperaturze. Można go opisać następującymi równaniami reakcji:

${\text{CaCO}}_3\stackrel{\text{temperatura}}{\to }\text{CaO}+{\text{CO}}_2$

$\text{węglan} \text{wapnia}\stackrel{\text{temperatura}}{\to }\text{tlenek} \text{wapnia}+\text{tlenek} \text{węgla}\left(\text{IV}\right)$

RuFESWCnpxWzv

Zdjęcie huty aluminium oglądanej z lotu ptaka. Zakłady składają się z szeregu długich budynków. Jednemu z nich towarzyszy mniejszy kompleks z wysokim kominem. Widok innych budynków przemysłowych, mieszkalnych i magazynów, a także drogi prowadzącej do huty i samochodów na niej wskazują, że kompleks jest naprawdę wielki.

$\text{tlenek} \text{glinu}*\to \text{glin}+\text{tlen}$

$2{\text{Al}}_2{\text{O}}_3\to 4\text{Al}+3{\text{O}}_2$

Podsumowanie

• Równania reakcji chemicznych zapisuje się przy użyciu symboli i wzorów chemicznych. Liczby atomów poszczególnych pierwiastków chemicznych po obu stronach równania muszą być identyczne.

• Uzupełnianie równania reakcji o współczynniki stechiometryczne nazywa się uzgadnianiem (bilansowaniem) równania reakcji chemicznej.

• Reakcja syntezy (łączenia) to rodzaj reakcji chemicznej, w wyniku której z dwóch lub większej liczby substratów powstaje tylko jeden produkt.

• Reakcja analizy (rozkładu) to rodzaj reakcji chemicznej, w wyniku której z jednego substratu powstają co najmniej dwa produkty.

Słownik