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化学反应的动力和能力了解一下

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发表于 2019-2-20 22:10:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
  在生活中,人们做事情有动力和能力之说,在化学中,物质之间的反应也有动力和能力之分。所谓化学反应的动力就是驱动反应进行的内在因素,所谓化学反应的能力,就是能够发生这个反应所体现的物质性质。
  化学二字,讲的就是变化里面的学问,学问即规律,把握每一个变化里面的规律,无论是宏观的还是微观的,就可以见微知著,通达万物。
  在每一本化学教材的前言都写着:化学是一门研究物质的结构、组成、以及变化规律的以实验为基础的自然学科。这句话同学们可以反复琢磨,想想你做的每一道题目是不是真的就包含在结构组成以及变化规律之中,然后又借助实验这个载体进行论证和考察的呢?仔细思考不难得出肯定的答案。
  那么高中化学里那么多变化,导致这些变化出现的“动力”是什么呢?
  其动力之一就是能量!
  下面我们来看几个例子:
  一、氧化还原反应
  其实因为氧化剂具备吸收还原剂的电子的能量所以才驱动了得失电子的过程,才有了氧还反应,到大学这个驱动能力叫电势,也就是说不同物质在一个特定环境中电势不同,在物质之间形成一个无形的电场,电子受电场力驱动导致得失电子,完成电子得失后体系能量也发生了改变。
  要注意,就算是同一个物质由于环境不同也可能导致电势不同,也有可能发生氧还反应,这里与高中学的电化学现象基本是一致的,所以这几年高考化学探究性实验题会考到物质本身性质之外还要考察物质性质处环境不同带来的影响。考察孩子从单一思维向多角度思维思考的能力,考察孩子突破自己已有知识束缚从而是否具备再学习再创造的能力,考察孩子从静态的考虑问题变为动态的思考问题,考察孩子能否具备在否定之否定中自我成长的基本哲学思想。
  二、离子反应
  再比如咱们高中化学讲离子反应条件的时候讲离子间满足五大条件之一便可以发生化学反应。五大条件是:沉淀,气体,弱电解质,络合反应以及氧化还原。仔细一想,前四种条件的发生导致一种结果:体系中离子浓度都下降了!这就是离子反应的动力之一:离子浓度下降导致溶液体系能量下降!
  三、强酸制取弱酸
  再说一类化学反应,强酸制取弱酸,其反应动力是物质给出和结合氢离子的能力。
  这一类反应是物质酸性能力强弱的一种体现。高中阶段,酸的定义是电离出来的阳离子只有氢离子的化合物,对于不同的酸而言由于电离氢离子的难易有差别,所以酸性的强弱也有差别。较强的酸能够在反应中制取较弱的酸,可以理解成较强酸不愿意比自己还弱的酸以离子形式与其共存,它会毫不客气的把自己的氢离子电离出来贡献给较弱酸的酸根离子,完成强制取弱的反应。这是较强酸给出氢离子能力的一种体现,具体举几个例子如下:
  初中我们学习过把盐酸加入碳酸钠溶液中制取CO2:
  Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O
  盐酸比碳酸强,所以盐酸不能看到碳酸以酸根离子的形式存在自己面前,必然展现自己的能力,轻松的把氢离子给出,碳酸根离子结合氢离子形成碳酸,碳酸不稳定写成CO2+H2O的形式。
  高中我们学了比较高级的强酸制取弱酸的反应,比如把醋酸滴在大理石上:
  2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2+H2O
  醋酸虽然属于弱酸,但是其比碳酸强,所以能够制取碳酸。
  再比如把SO2通入亚硫酸盐溶液中的离子反应:
  SO2+SO32-+H2O=2HSO3-
  这个反应也可以理解成强酸制取弱酸,二氧化硫进入水中相当于亚硫酸,亚硫酸酸性比亚硫酸氢根离子酸性强,所以能够把一个氢离子给亚硫酸根离子,二者都变成了亚硫酸氢根离子。
  再来个比较难的强酸制取弱酸的例子,比如把足量CO2通入偏铝酸钠溶液中:
  CO2+H2O+AlO2- =Al(OH)3+HCO3-
  由于Al(OH)3具有两性,在这个反应中我们把Al(OH)3看成弱酸,反应物碳酸的酸性大于Al(OH)3,所以此反应仍然可以看成强酸制弱酸的反应。
  我们再来看一个较难的例子,把氯气通入碳酸钠溶液中的反应,由于氯气和水发生歧化反应生成盐酸和次氯酸,而碳酸的酸性位于二者之间,次氯酸的酸性又大于碳酸氢根离子,所以当氯气由少量至多量通入碳酸钠的过程中会发生三个不同的反应:
  Cl2很少的时候:
  Cl2+2CO32-+H2O=2HCO3-+Cl-+ClO-
  继续通入Cl2:
  Cl2+CO32-+H2O=HCO3-+Cl-+HClO
  继续再通入Cl2:
  2Cl2+CO32-+H2O=CO2+2Cl-+2HClO
  以上三个反应既包含氧化还原又包含强酸制取弱酸,还要照顾到不同的量对于弱酸产物形式的存在造成的影响,所以比较难。
  综上,在众多化学反应中,如果掌握了某些规律,比如氧还反应规律,强制弱的规律,掌握了物质反应时候能力的体现所遵循的基本规律等等,我想对于同学们学习繁杂的化学反应一定能起到很好的帮助作用。
  思考:同学们想一下还有哪些强制弱的反应呢?
  有课程的任何疑问,北京新东方优能一对一部专业老师会为您答疑解惑。

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