Впервые о процессе окисления стали говорить после доказательства А. Лавуазье, того, что кислород – составная часть воздуха. Именно тогда ученый предложил так называемую теорию горения: горение представляет собой взаимодействие вещества с кислородом воздуха. Например, процесс горения магния на воздухе описывается уравнением:

2Mg + O₂ = 2MgO

В дальнейшем реакции горения стали рассматривать как частный случай реакций окисления. Например, медь не горит, а окисляется кислородом до оксида меди (II):

2Сu + O₂ = 2CuO

Химические свойства неорганических веществ, которые позволяют распознавать определенные вещества среди других, называются качественными реакциями. Качественным реакциям присущи особые признаки, отличающие их от других взаимодействий, например, выделение газа, изменение цвета раствора, выпадение осадка определенного цвета, появление характерного запаха. Рассмотрим некоторые качественные реакции неорганических веществ.

1. Распознавание солей аммония. При взаимодействии солей аммония со щелочами выделяется газ с характерным запахом – аммиак.

NH₄Cl + NaOH = NaCl+ NH₃↑+ H₂O

Качественной реакцией на катионы аммония NH₄⁺ является взаимодействие с гидроксид-анионами: NH₄⁺+OH^-=NH₃↑ + H₂O.

Металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода, способны реагировать с растворами кислот с выделением водорода. Такие реакции являются реакциями замещения. Рассмотрим решение двух задач.

ЗАДАЧА 1. Вычислите массу цинка, вступившего в реакцию с избытком  раствора серной кислоты, если выделилось 67,2 л водорода (при н.у.).

Решение: Запишем уравнение реакции и подпишем над формулами веществ, что дано и требуется определить по условию задачи:

х г                                 67,2 л

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Рассчитаем количество вещества водорода:

При решении таких задач необходимо вычислить массу полезного компонента руды, т.е. непосредственно того соединения, из которого получают металл. Масса полезного компонента руды равна произведению массы всей руды на массовую долю полезного компонента в ней:

Рассмотрим решение нескольких задач, в которых необходимо определить массу продукту реакции, если известна масса исходного вещества и массовая доля примесей в нем.

ЗАДАЧА 1. На 1 кг лома, содержащего 96 % железа, подействовали разбавленной серной кислотой. Вычислите массу образовавшегося сульфата железа (II).

1. Запишем уравнение реакции между железом и разбавленной серной кислотой:

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

2. Запишем над формулами веществ, что дано и требуется найти по условию задачи:

96%, 1 кг                                х г

Реакции ионного обмена, протекающие между растворами солей

I. Запишем уравнение реакции между растворами карбоната натрия и хлорида кальция.

В результате этого взаимодействия образуется осадок карбоната кальция и хлорид натрия.

Рис. 1. Осадок карбоната кальция

Na₂CO₃ +CaCl₂ = CaCO₃ ↓ + 2NaCl - молекулярное уравнение

Рассмотрим сущность данной реакции обмена. Вы знаете, что карбонат натрия в воде диссоциирует на два катиона натрия и карбонат-анион.

Na₂CO₃ = 2Na⁺ + CO₃^2-

 Хлорид кальция в воде также диссоциирует на катион кальция и хлорид - анионы.

CaCl₂ = Ca²⁺ + 2Cl^-

Расчеты по уравнению химической реакции с использованием правила об объемных отношениях газов:

Объемы реагирующих и получающихся газов (при одинаковых условиях) пропорциональны количествам этих веществ:

Задача №1. Какой объем хлороводорода может быть получен из 40 л хлора, если объемы газов измерены при одинаковых условиях?

Дано: m(HCl раствора) = 100 г

W (HCl) = 15% или 0.15

Найти: m(AgCl) -?

Решение:

Сначала необходимо записать уравнение химической реакции:

HCl + AgNO₃ = AgCl↓ + H NO₃

1)  Находим массу растворенного в воде хлороводорода:

m(HCl) = m(HCl раствора) · W (HCl)

 m(HCl) =100 г · 0.15 = 1.5 г

2) Находим количество вещества хлороводорода:

n (HCl) = m(HCl)/М(HCl)

n (HCl) =1.5 г/ 36.5 ^г/_моль = 0.04 моль