Задание №11 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для решения этой задачи необходимо вспомнить классификацию химических реакций по тепловому эффекту. Реакции делятся на два типа:
1. Экзотермические — протекают с выделением теплоты ($+Q$). К ним относятся почти все реакции соединения (горение, взаимодействие металлов с неметаллами и др.).
2. Эндотермические — протекают с поглощением теплоты ($-Q$). К ним относятся почти все реакции разложения, так как для разрушения химических связей требуется затратить энергию извне (нагревание).

Разберём предложенные варианты:

1) Разложение гидроксида железа(III). Уравнение реакции: $2Fe(OH)_{3} \xrightarrow{t} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O - Q$. Это реакция разложения нерастворимого основания при нагревании. Такие процессы требуют постоянного притока энергии, следовательно, реакция является эндотермической. Вариант подходит.

2) Взаимодействие кальция и серы. Уравнение реакции: $Ca + S \xrightarrow{t} CaS + Q$. Это реакция соединения металла с неметаллом. Большинство реакций синтеза бинарных соединений из простых веществ протекают с выделением энергии. Реакция экзотермическая.

3) Взаимодействие серы и кислорода. Уравнение реакции: $S + O_{2} = SO_{2} + Q$. Это реакция горения. Процессы горения всегда сопровождаются выделением большого количества теплоты и света, то есть являются экзотермическими.

4) Взаимодействие воды и оксида фосфора(V). Уравнение реакции: $P_{2}O_{5} + 3H_{2}O = 2H_{3}PO_{4} + Q$. Это реакция соединения кислотного оксида с водой. Такие процессы (гидратация) обычно протекают с выделением теплоты. Реакция экзотермическая.

5) Разложение карбоната магния. Уравнение реакции: $MgCO_{3} \xrightarrow{t} MgO + CO_{2} - Q$. Это типичная реакция разложения соли при сильном нагревании. Для того чтобы соль распалась на оксиды, необходимо затратить энергию, поэтому реакция является эндотермической. Вариант подходит.

Таким образом, эндотермическими являются реакции под номерами 1 и 5.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ