Химические свойства веществ

Под химическими свойствами вещества подразумевается его способность превращаться в новое вещество под воздействием других веществ или внешних условий (температуры, давления). Превращение одного вещества в другое или другие вещества называется химической реакцией. Таким образом, химические свойства вещества проявляются через характерные для него химические реакции.

При смешивании порошков железа и серы получается смесь, в которой содержатся как частички железа, так и серы. Следовательно, в смеси сохраняются также свойства железа и серы. Если же эту смесь хорошо нагреть, между железом и серой произойдет химическая реакция. В результате образуется новое вещество – сульфид железа, частицы которого отличаются от частиц исходных веществ.

При непрерывном повышении температуры из льда образуется вода, а при дальнейшем нагревании вода превращается в пар. В данном случае частицы воды остаются неизменными, хотя расстояния между ними меняются. Следовательно, изменение агрегатного состояния воды не является химической реакцией, так как при этом не происходит образования нового вещества. Если же через воду пропустить электрический ток, вода распадется на два новых вещества – водород и кислород, т. е. произойдет химическая реакция. Если на кусочек мела капнуть уксусной кислоты, тоже произойдет химическая реакция, в результате которой выделится углекислый газ.

Образовавшееся в ходе химических реакций новое вещество (новые вещества) обладает новыми свойствами. Простым наблюдением можно определить только изменение внешнего вида веществ, которое называется внешним признаком реакции, но для установления образовавшихся в результате химической реакции новых частиц простого наблюдения недостаточно. Внешние признаки реакции дают нам только право предположить, что реакция произошла.

В тех случаях, когда реакционная смесь загорается, признаком реакции является световой эффект.

Очень часто химические реакции сопровождаются не одним, а несколькими признаками. Например, при взаимодействии меди с азотной кислотой выделяется бурый газ и образуется соединение меди синезеленого цвета. При сливании двух бесцветных растворов может образоваться вещество, имеющее цвет.

Химические реакции протекают с разными скоростями. В зависимости от внешних условий, скорость одной и той же реакции может быть различной. При сливании двух растворов реагирующих веществ реакции бывают очень быстрыми. Взрывчатые вещества разлагаются мгновенно, и происходит взрыв, тогда как процесс ржавления железных предметов длится неделями. Образование сланца – основного полезного ископаемого Эстонии – продолжалось миллионы лет.

В физике скорость движения измеряется длиной пути, пройденного объектом в единицу времени. Каждый ребенок знает, что при скорости 80 км/час автомобиль проедет за час 80 км. Конечно, это средняя скорость, так как никто не может заранее знать, что ожидает водителя на дороге – туман, знаки ограничения скорости или что-то другое.

В химии скорость определяется так же, как в физике. Скорость химической реакции показывает число частиц вещества, реагирующих между собой в единицу времени. С практической точки зрения важно знать, какие условия влияют на скорость химической реакции. Для технических и производственных целей в одних случаях необходимо ускорять, а в других – замедлять химические реакции. Например, процесс получения какого-нибудь вещества должен быть максимально быстрым, а процесс ржавления железа – по возможности медленным.

Скорость химической реакции прежде всего зависит от характера реагирующих веществ. Если в соляную кислоту насыпать стружки магния, меди и поместить кусочки цинка, мы получим три разных результата. Медь не реагирует с соляной кислотой. При реакциях с магнием и цинком интенсивность выделения пузырьков газа различна и свидетельствует о том, что магний реагирует с соляной кислотой бурно, а цинк – медленно.

Проще всего повысить скорость химической реакции путем измельчения исходных веществ. Чем больше измельчены вещества, тем быстрее протекает химическая реакция. Если налить соляную кислоту на кусочки цинка и на порошок цинка, то по количеству выделяющихся пузырьков газа мы сможем оценить скорости этих реакций: с порошком цинка реакция протекает значительно быстрее.

На скорость реакции влияет также температура.

С теплой соляной кислотой цинк реагирует быстрее, чем с холодной, о чем свидетельствует различная интенсивность выделяющихся пузырьков газа.

При участии в реакциях газообразных веществ на скорость реакций оказывает влияние давление.