Реакцию

Химические превращения, как правило, протекают с выделением или поглощением энергии, обычно в виде теплоты (за исключением не­многочисленных термонейтральных реакций, имеющих нулевой тепловой эффект). Некоторые реакции, напри­мер горение, сопровождаются выде­лением света.

При химических реакциях строе­ние атомов всегда остаётся неиз­менным. В этом главное отличие хи­мических процессов от ядерных, в ходе которых ядра атомов перестра­иваются, и один элемент может пре­вратиться в другой, например алюми­ний — в натрий, хлор — в серу и т. д. Выделяющаяся при этом энергия мо­жет достигать колоссальных значе­ний, как происходит при ядерном взрыве.

Химические превращения запи­сывают с помощью уравнений. Веще­ства, расположенные слева от знака равенства, называют исходными веще­ствами или реагентами, а представ­ленные в правой части уравнения — продуктами химической реакции. Количества атомов каждого элемента в левой и правой части должны сов­падать (ведь атомы не возникают и не исчезают в результате химиче­ских превращений, они лишь перехо­дят из одного соединения в другое). Уравнивают их с помощью коэф­фициентов — цифр, указывающих, сколько частиц вступает в реакцию. Некоторые физические процессы, на­пример плавление льда, также можно представить в виде уравнений, но с указанием агрегатного состояния ве­ществ: Н₂О(тв) ® Н₂О(ж).

КАК РАСПОЗНАТЬ ХИМИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ

О том, что мы имеем дело с химиче­ской реакцией, а не с физическим процессом, обычно можно судить по нескольким внешним признакам: вы­делению или поглощению тепла, об­разованию осадка, выделению газа, изменению окраски, вкуса и запаха веществ (разумеется, при подобном

анализе нужна известная осторож­ность). Правда, иногда этого бы­вает недостаточно. Есть химические превращения, при которых теплота не поглощается и не выделяется или же тепловой эффект столь незначи­телен, что его сложно зафиксировать. Более того, ряд перечисленных при­знаков может соответствовать и фи­зическим процессам. Стоит открыть, например, бутылку с газированным напитком, как из неё с шипением вы­рвется углекислый газ, который был растворён в воде под большим давле­нием. А при охлаждении насыщенно­го раствора растворённое вещество часто выпадает в осадок.

Как это ни странно на первый взгляд, но даже цвет вещества не яв­ляется его точной характеристикой. Одно и то же вещество может быть по-разному окрашено. Проведём про­стой опыт: разотрём в ступке красный порошок оксида ртути (II). По мере измельчения он делается более свет­лым, желтеет. При осаждении из рас­твора оксид ртути выделяется в виде жёлтого осадка, состоящего из очень мелких частичек. Серебряные изде­лия известны всем. Однако даже самый искушённый ювелир не дога­дается, глядя на зелёные или жёлто-коричневые коллоидные растворы серебра, что перед ним всё тот же ме­талл, только в виде мельчайших час­тиц, распределённых между молеку­лами растворителя (воды).

Некоторые соединения изменяют цвет при нагревании (при охлаждении прежняя окраска возвращается). Если белый порошок оксида цинка ZnO на­греть до 500 °С, он пожелтеет, а соль Cu₂[HgI₄] при 70 °С из красной стано­вится шоколадно-коричневой. Это ве­щество входит в состав термокрасок,