Чтобы определить, какие из перечисленных явлений являются физическими, а какие химическими, нужно понять, что происходит на молекулярном уровне в каждом случае. Физические явления связаны с изменением состояния или формы вещества без изменения его химического состава, тогда как химические явления связаны с преобразованием одних веществ в другие, что сопровождается изменением их химического состава.
а) Испарение сухого льда. Сухой лёд — это твёрдый диоксид углерода (CO₂). Когда он испаряется, он переходит из твёрдого состояния в газообразное, но его химический состав остаётся неизменным.
б) Образование углекислого газа из угольной кислоты. Угольная кислота (H₂CO₃) может разлагаться на воду (H₂O) и углекислый газ (CO₂):
[ \text{H}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]
- Это химическое явление. Тип реакции: реакция разложения.
в) Выделение газа из газированной воды. Газированная вода содержит растворённый углекислый газ (CO₂). Когда бутылку открывают, давление снижается, и углекислый газ выделяется в виде пузырьков.
г) Образование углекислого газа при горении угля. Уголь (в основном углерод, C) при горении в присутствии кислорода (O₂) образует углекислый газ (CO₂):
[ \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 ]
- Это химическое явление. Тип реакции: реакция окисления.
д) Горение магния в углекислом газе с образованием сажи. Магний (Mg) может реагировать с углекислым газом (CO₂), образуя оксид магния (MgO) и сажу (углерод, C):
[ 2\text{Mg} + \text{CO}_2 \rightarrow 2\text{MgO} + \text{C} ]
- Это химическое явление. Тип реакции: реакция замещения.
Итак, классификация всех явлений следующая:
- Физические явления: а) испарение сухого льда, в) выделение газа из газированной воды.
- Химические явления: б) образование углекислого газа из угольной кислоты, г) образование углекислого газа при горении угля, д) горение магния в углекислом газе с образованием сажи.