Ας μιλήσουμε για το πώς να γράψουμε μια εξίσωση για μια χημική αντίδραση. Είναι αυτό το ερώτημα που προκαλεί σοβαρές δυσκολίες στους μαθητές. Μερικοί δεν μπορούν να κατανοήσουν τον αλγόριθμο για τη σύνταξη τύπων προϊόντων, ενώ άλλοι τοποθετούν τους συντελεστές στην εξίσωση λανθασμένα. Δεδομένου ότι όλοι οι ποσοτικοί υπολογισμοί πραγματοποιούνται ακριβώς σύμφωνα με τις εξισώσεις, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον αλγόριθμο των ενεργειών. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς να γράψουμε εξισώσεις χημικές αντιδράσεις.
Σύνταξη τύπων σθένους
Για να καταγράψετε σωστά τις διεργασίες που συμβαίνουν μεταξύ διαφορετικών ουσιών, πρέπει να μάθετε πώς να γράφετε τύπους. Οι δυαδικές ενώσεις σχηματίζονται λαμβάνοντας υπόψη τα σθένη κάθε στοιχείου. Για παράδειγμα, για τα μέταλλα των κύριων υποομάδων, αντιστοιχεί στον αριθμό της ομάδας. Κατά τη σύνταξη του τελικού τύπου, προσδιορίζεται το μικρότερο πολλαπλάσιο μεταξύ αυτών των δεικτών και, στη συνέχεια, τοποθετούνται δείκτες.
Τι είναι μια εξίσωση
Εννοείται ως ένα συμβολικό αρχείο που εμφανίζει τα αλληλεπιδρώντα χημικά στοιχεία, τις ποσοτικές αναλογίες τους, καθώς και εκείνες τις ουσίες που λαμβάνονται ως αποτέλεσμα της διαδικασίας. Ένα από τα καθήκοντα που προσφέρονται στους μαθητές της ένατης τάξης στο τελική πιστοποίησηστη χημεία, έχει την εξής διατύπωση: «Να συνθέσετε τις εξισώσεις των αντιδράσεων που χαρακτηρίζουν τις χημικές ιδιότητες της προτεινόμενης κατηγορίας ουσιών». Για να αντεπεξέλθουν στην εργασία, οι μαθητές πρέπει να κατακτήσουν τον αλγόριθμο των ενεργειών.
Αλγόριθμος δράσης
Για παράδειγμα, πρέπει να γράψετε τη διαδικασία καύσης ασβεστίου, χρησιμοποιώντας σύμβολα, συντελεστές, δείκτες. Ας μιλήσουμε για το πώς να γράψουμε μια εξίσωση για μια χημική αντίδραση χρησιμοποιώντας τη διαδικασία. Στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης, μέσω του «+» γράφουμε τα σημάδια των ουσιών που συμμετέχουν σε αυτή την αλληλεπίδραση. Εφόσον η καύση γίνεται με τη συμμετοχή του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, το οποίο ανήκει σε διατομικά μόρια, γράφουμε τον τύπο του Ο2.
Πίσω από το πρόσημο ίσου, σχηματίζουμε τη σύνθεση του προϊόντος αντίδρασης χρησιμοποιώντας τους κανόνες για τη διάταξη του σθένους:
2Ca + O2 = 2CaO.
Συνεχίζοντας τη συζήτηση για το πώς να γράψουμε μια εξίσωση για μια χημική αντίδραση, σημειώνουμε την ανάγκη χρήσης του νόμου της σταθερότητας της σύνθεσης, καθώς και τη διατήρηση της σύνθεσης των ουσιών. Σας επιτρέπουν να πραγματοποιήσετε τη διαδικασία προσαρμογής, να τοποθετήσετε τους συντελεστές που λείπουν στην εξίσωση. Αυτή η διαδικασία είναι ένα από τα απλούστερα παραδείγματα αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν στην ανόργανη χημεία.
Σημαντικές πτυχές
Για να κατανοήσουμε πώς να γράψουμε μια εξίσωση για μια χημική αντίδραση, σημειώνουμε ορισμένα θεωρητικά ζητήματα που σχετίζονται με αυτό το θέμα. Ο νόμος της διατήρησης της μάζας των ουσιών, που διατυπώθηκε από τον M. V. Lomonosov, εξηγεί τη δυνατότητα διάταξης των συντελεστών. Δεδομένου ότι ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου παραμένει αμετάβλητος πριν και μετά την αλληλεπίδραση, μπορούν να γίνουν μαθηματικοί υπολογισμοί.
Κατά την εξίσωση του αριστερού και του δεξιού μέρους της εξίσωσης, χρησιμοποιείται το λιγότερο κοινό πολλαπλάσιο, παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο συντάσσεται ο σύνθετος τύπος, λαμβάνοντας υπόψη τα σθένη κάθε στοιχείου.
Αλληλεπιδράσεις οξειδοαναγωγής
Αφού οι μαθητές έχουν επεξεργαστεί τον αλγόριθμο των ενεργειών, θα είναι σε θέση να συντάξουν μια εξίσωση για τις αντιδράσεις που χαρακτηρίζουν τις χημικές ιδιότητες απλές ουσίες. Τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στην ανάλυση περισσότερων σύνθετες αλληλεπιδράσεις, για παράδειγμα, που συμβαίνει με μια αλλαγή στις καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.
Υπάρχουν ορισμένοι κανόνες σύμφωνα με τους οποίους οι καταστάσεις οξείδωσης διατάσσονται σε απλές και σύνθετες ουσίες. Για παράδειγμα, στα διατομικά μόρια αυτός ο δείκτης είναι μηδέν, in σύνθετες συνδέσειςτο άθροισμα όλων των καταστάσεων οξείδωσης πρέπει επίσης να είναι μηδέν. Κατά τη σύνταξη του ηλεκτρονικού ισοζυγίου, προσδιορίζονται τα άτομα ή τα ιόντα που δίνουν ηλεκτρόνια (αναγωγικό) και τα δέχονται (οξειδωτικό).
Μεταξύ αυτών των δεικτών, προσδιορίζεται το μικρότερο πολλαπλάσιο, καθώς και οι συντελεστές. Το τελικό στάδιο στην ανάλυση της αλληλεπίδρασης οξειδοαναγωγής είναι η διάταξη των συντελεστών στο σχήμα.
Ιωνικές εξισώσεις
Ένα από τα σημαντικά ζητήματα που εξετάζονται στο μάθημα της σχολικής χημείας είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ των λύσεων. Για παράδειγμα, δίνεται η εργασία του ακόλουθου περιεχομένου: "Κάντε μια εξίσωση για τη χημική αντίδραση της ανταλλαγής ιόντων μεταξύ χλωριούχου βαρίου και θειικού νατρίου." Περιλαμβάνει τη σύνταξη μιας μοριακής, πλήρους, ανηγμένης ιοντικής εξίσωσης. Για να εξεταστεί η αλληλεπίδραση σε ιοντικό επίπεδο, είναι απαραίτητο να υποδειχθεί σύμφωνα με τον πίνακα διαλυτότητας για κάθε αρχική ουσία, προϊόν αντίδρασης. Για παράδειγμα:
BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4
Οι ουσίες που δεν διαλύονται σε ιόντα γράφονται σε μοριακή μορφή. Η αντίδραση ανταλλαγής ιόντων προχωρά πλήρως σε τρεις περιπτώσεις:
- σχηματισμός ιζήματος?
- απελευθέρωση αερίου?
- απόκτηση μιας κακής διάσπασης ουσίας, όπως το νερό.
Εάν μια ουσία έχει στερεοχημικό συντελεστή, λαμβάνεται υπόψη κατά τη σύνταξη της πλήρους ιοντικής εξίσωσης. Αφού γραφτεί η πλήρης ιοντική εξίσωση, πραγματοποιείται η αναγωγή εκείνων των ιόντων που δεν ήταν δεσμευμένα στο διάλυμα. Το τελικό αποτέλεσμα οποιασδήποτε εργασίας που περιλαμβάνει εξέταση μιας διεργασίας που λαμβάνει χώρα μεταξύ διαλυμάτων σύνθετων ουσιών θα είναι η καταγραφή μιας ανηγμένης ιοντικής αντίδρασης.
συμπέρασμα
Οι χημικές εξισώσεις επιτρέπουν σε κάποιον να εξηγήσει με τη βοήθεια συμβόλων, δεικτών, συντελεστών εκείνες τις διεργασίες που παρατηρούνται μεταξύ ουσιών. Ανάλογα με τη διαδικασία που λαμβάνει χώρα, υπάρχουν ορισμένες λεπτές λεπτομέρειες στη σύνταξη της εξίσωσης. Ο γενικός αλγόριθμος για τη σύνταξη αντιδράσεων, που συζητήθηκε παραπάνω, βασίζεται στο σθένος, στο νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών και στη σταθερότητα της σύνθεσης.
Για να περιγραφούν οι συνεχιζόμενες χημικές αντιδράσεις, συντάσσονται εξισώσεις χημικών αντιδράσεων. Σε αυτά, στα αριστερά του πρόσημου ίσου (ή του βέλους →), αναγράφονται οι τύποι των αντιδραστηρίων (ουσίες που εισέρχονται στην αντίδραση) και δεξιά τα προϊόντα αντίδρασης (ουσίες που λαμβάνονται μετά από χημική αντίδραση) . Εφόσον μιλάμε για εξίσωση, ο αριθμός των ατόμων στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης πρέπει να είναι ίσος με αυτόν που βρίσκεται στη δεξιά. Επομένως, αφού καταρτιστεί ένα σχήμα χημικής αντίδρασης (καταγραφή αντιδρώντων και προϊόντων), οι συντελεστές αντικαθίστανται για να εξισωθεί ο αριθμός των ατόμων.
Οι συντελεστές είναι αριθμοί μπροστά από τους τύπους των ουσιών, που υποδεικνύουν τον αριθμό των μορίων που αντιδρούν.
Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι σε μια χημική αντίδραση, το αέριο υδρογόνο (H 2) αντιδρά με το αέριο οξυγόνο (O 2). Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται νερό (H 2 O). Σχέδιο αντίδρασηςθα μοιάζει με αυτό:
H 2 + O 2 → H 2 O
Στα αριστερά υπάρχουν δύο άτομα υδρογόνου και οξυγόνου και στα δεξιά δύο άτομα υδρογόνου και μόνο ένα οξυγόνο. Ας υποθέσουμε ότι ως αποτέλεσμα της αντίδρασης για ένα μόριο υδρογόνου και ένα οξυγόνο, σχηματίζονται δύο μόρια νερού:
H 2 + O 2 → 2H 2 O
Τώρα ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου πριν και μετά την αντίδραση εξισώνεται. Ωστόσο, το υδρογόνο πριν από την αντίδραση είναι δύο φορές λιγότερο από ό,τι μετά. Θα πρέπει να συμπεράνουμε ότι για τον σχηματισμό δύο μορίων νερού χρειάζονται δύο μόρια υδρογόνου και ένα οξυγόνο. Τότε λαμβάνετε το ακόλουθο σχήμα αντίδρασης:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
Εδώ ο αριθμός των ατόμων διαφορετικών χημικά στοιχείατο ίδιο πριν και μετά την αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι αυτό δεν είναι πλέον απλώς ένα σχήμα αντίδρασης, αλλά εξίσωση αντίδρασης. Στις εξισώσεις αντίδρασης, το βέλος αντικαθίσταται συχνά με ένα πρόσημο ίσου για να τονιστεί ότι ο αριθμός των ατόμων διαφορετικών χημικών στοιχείων εξισώνεται:
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O
Σκεφτείτε αυτήν την αντίδραση:
NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O
Μετά την αντίδραση, σχηματίστηκε ένα φωσφορικό άλας, το οποίο περιλαμβάνει τρία άτομα νατρίου. Εξισορροπήστε την ποσότητα νατρίου πριν από την αντίδραση:
3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O
Η ποσότητα υδρογόνου πριν από την αντίδραση είναι έξι άτομα (τρία στο υδροξείδιο του νατρίου και τρία στο φωσφορικό οξύ). Μετά την αντίδραση - μόνο δύο άτομα υδρογόνου. Διαίρεση έξι με δύο δίνει τρία. Έτσι, πριν από το νερό πρέπει να βάλετε τον αριθμό τρία:
3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O
Ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου πριν και μετά την αντίδραση είναι ο ίδιος, πράγμα που σημαίνει ότι ο περαιτέρω υπολογισμός των συντελεστών μπορεί να παραλειφθεί.
Το κύριο αντικείμενο της κατανόησης στη χημεία είναι οι αντιδράσεις μεταξύ διαφορετικών χημικών στοιχείων και ουσιών. Η μεγάλη επίγνωση της εγκυρότητας της αλληλεπίδρασης ουσιών και διεργασιών στις χημικές αντιδράσεις καθιστά δυνατή τη διαχείρισή τους και την εφαρμογή τους για τους δικούς τους σκοπούς. Μια χημική εξίσωση είναι μια μέθοδος έκφρασης μιας χημικής αντίδρασης, στην οποία γράφονται οι τύποι των αρχικών ουσιών και προϊόντων, δείκτες που δείχνουν τον αριθμό των μορίων οποιασδήποτε ουσίας. Οι χημικές αντιδράσεις χωρίζονται σε αντιδράσεις σύνδεσης, υποκατάστασης, αποσύνθεσης και ανταλλαγής. Επίσης μεταξύ αυτών επιτρέπεται η διάκριση οξειδοαναγωγικών, ιοντικών, αναστρέψιμων και μη αναστρέψιμων, εξωγενών κ.λπ.
Εντολή
1. Προσδιορίστε ποιες ουσίες αλληλεπιδρούν μεταξύ τους στην αντίδρασή σας. Γράψτε τα στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης. Για παράδειγμα, εξετάστε τη χημική αντίδραση μεταξύ αλουμινίου και θειικού οξέος. Τακτοποιήστε τα αντιδραστήρια στα αριστερά: Al + H2SO4 Στη συνέχεια, βάλτε ένα σύμβολο "ίσο", όπως σε μια μαθηματική εξίσωση. Στη χημεία, μπορείτε να βρείτε ένα βέλος που δείχνει προς τα δεξιά, ή δύο αντίθετα κατευθυνόμενα βέλη, ένα "σημάδι αναστρεψιμότητας." Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης ενός μετάλλου με ένα οξύ, σχηματίζεται ένα άλας και το υδρογόνο. Γράψτε τα προϊόντα της αντίδρασης μετά το πρόσημο ίσου, στα δεξιά Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 Το σχήμα της αντίδρασης προκύπτει.
2. Για να γράψετε μια χημική εξίσωση, πρέπει να βρείτε τους εκθέτες. Στην αριστερή πλευρά του σχήματος που ελήφθη προηγουμένως, το θειικό οξύ περιέχει άτομα υδρογόνου, θείου και οξυγόνου σε αναλογία 2:1:4, στη δεξιά πλευρά υπάρχουν 3 άτομα θείου και 12 άτομα οξυγόνου στη σύνθεση του άλατος και 2 άτομα υδρογόνου στο μόριο αερίου Η2. Στην αριστερή πλευρά, η αναλογία αυτών των 3 στοιχείων είναι 2:3:12.
3. Για να εξισώσετε τον αριθμό των ατόμων θείου και οξυγόνου στη σύνθεση του θειικού αργιλίου (III), βάλτε τον δείκτη 3 στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης μπροστά από το οξύ. Τώρα υπάρχουν έξι άτομα υδρογόνου στην αριστερή πλευρά. Για να εξισώσετε τον αριθμό των στοιχείων υδρογόνου, βάλτε τον δείκτη 3 μπροστά του στη δεξιά πλευρά. Τώρα η αναλογία των ατόμων και στα δύο μέρη είναι 2:1:6.
4. Μένει να εξισωθεί ο αριθμός του αλουμινίου. Επειδή το αλάτι περιέχει δύο άτομα μετάλλου, βάλτε ένα 2 μπροστά από το αλουμίνιο στην αριστερή πλευρά του διαγράμματος. Ως αποτέλεσμα, θα λάβετε την εξίσωση αντίδρασης για αυτό το σχήμα. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2
Η αντίδραση ονομάζεται μετενσάρκωση κάποιων ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣσε άλλους. Και ο τύπος για τη γραφή τους με τη βοήθεια ειδικών συμβόλων είναι η εξίσωση αυτής της αντίδρασης. Υπάρχει ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙχημικές αλληλεπιδράσεις, αλλά ο κανόνας για τη σύνταξη των τύπων τους είναι πανομοιότυπος.
Θα χρειαστείτε
- περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων Δ.Ι. Μεντελέεφ
Εντολή
1. Οι αρχικές ουσίες που αντιδρούν γράφονται στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης. Ονομάζονται αντιδραστήρια. Η καταγραφή γίνεται με τη βοήθεια ειδικών συμβόλων που δηλώνουν οποιαδήποτε ουσία. Ένα σύμβολο συν τοποθετείται μεταξύ των ουσιών αντιδραστηρίων.
2. Στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης αναγράφεται ο τύπος μιας ή περισσότερων ουσιών που προκύπτουν, οι οποίες ονομάζονται προϊόντα αντίδρασης. Αντί για ίσο, τοποθετείται ένα βέλος μεταξύ της αριστερής και της δεξιάς πλευράς της εξίσωσης, το οποίο δείχνει την κατεύθυνση της αντίδρασης.
3. Αργότερα, γράφοντας τους τύπους των αντιδρώντων και των προϊόντων αντίδρασης, πρέπει να τακτοποιήσετε τους δείκτες της εξίσωσης αντίδρασης. Αυτό γίνεται έτσι ώστε, σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της μάζας της ύλης, ο αριθμός των ατόμων του ίδιου στοιχείου στο αριστερό και το δεξί μέρος της εξίσωσης να παραμένει πανομοιότυπο.
4. Για να τακτοποιήσετε σωστά τους δείκτες, πρέπει να προσδιορίσετε οποιαδήποτε από τις ουσίες που εισέρχονται στην αντίδραση. Για να γίνει αυτό, λαμβάνεται ένα από τα στοιχεία και συγκρίνεται ο αριθμός των ατόμων του αριστερά και δεξιά. Εάν είναι διαφορετικό, τότε είναι απαραίτητο να βρεθεί ένα πολλαπλάσιο των αριθμών που δηλώνουν τον αριθμό των ατόμων μιας δεδομένης ουσίας στο αριστερό και το δεξί μέρος. Μετά από αυτό, αυτός ο αριθμός διαιρείται με τον αριθμό των ατόμων της ουσίας στο αντίστοιχο τμήμα της εξίσωσης και λαμβάνεται ένας δείκτης για οποιοδήποτε από τα μέρη της.
5. Δεδομένου ότι ο δείκτης τοποθετείται μπροστά από τον τύπο και ισχύει για κάθε ουσία που περιλαμβάνεται σε αυτόν, το επόμενο βήμα θα είναι η σύγκριση των δεδομένων που λαμβάνονται με τον αριθμό μιας άλλης ουσίας που αποτελεί μέρος του τύπου. Αυτό πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως και με το πρώτο στοιχείο και λαμβάνοντας υπόψη τον υπάρχοντα δείκτη για κάθε τύπο.
6. Αργότερα, αφού αναλυθούν όλα τα στοιχεία του τύπου, πραγματοποιείται ένας τελικός έλεγχος της αντιστοιχίας του αριστερού και του δεξιού μέρους. Τότε η εξίσωση αντίδρασης μπορεί να θεωρηθεί πλήρης.
Σχετικά βίντεο
Σημείωση!
Στις εξισώσεις των χημικών αντιδράσεων, είναι αδύνατη η εναλλαγή της αριστερής και της δεξιάς πλευράς. Διαφορετικά, θα αποδειχθεί ένα σχέδιο μιας εντελώς διαφορετικής διαδικασίας.
Χρήσιμες συμβουλές
Ο αριθμός των ατόμων τόσο των μεμονωμένων ουσιών αντιδραστηρίων όσο και των ουσιών που αποτελούν τα προϊόντα αντίδρασης προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας το περιοδικό σύστημα χημικών στοιχείων του D.I. Μεντελέεφ
Πόσο αναπάντεχη είναι η φύση για έναν άνθρωπο: το χειμώνα τυλίγει τη γη με ένα χιονισμένο πάπλωμα, την άνοιξη αποκαλύπτει σαν νιφάδες ποπ κορν, όλα τα ζωντανά, το καλοκαίρι μαίνεται με μια ταραχή χρωμάτων, το φθινόπωρο βάζει φωτιά στα φυτά με κόκκινο φωτιά… Και μόνο αν το σκεφτείς και κοιτάξεις προσεκτικά, μπορείς να δεις τι κρύβεται πίσω από όλες αυτές τις τόσο δύσκολες συνήθεις αλλαγές φυσικές διεργασίεςκαι ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ. Και για να μελετήσετε όλα τα έμβια όντα, πρέπει να είστε σε θέση να αποφασίσετε χημικές εξισώσεις. Η κύρια απαίτηση κατά την εξίσωση των χημικών εξισώσεων είναι η γνώση του νόμου της διατήρησης του αριθμού της ύλης: 1) ο αριθμός της ύλης πριν από την αντίδραση είναι ίσος με τον αριθμό της ύλης μετά την αντίδραση. 2) ο συνολικός αριθμός των ουσιών πριν από την αντίδραση είναι ίσος με τον συνολικό αριθμό των ουσιών μετά την αντίδραση.
Εντολή
1. Για να εξισώσετε το χημικό «παράδειγμα» πρέπει να ακολουθήσετε μερικά βήματα.Καταγράψτε την εξίσωσηαντιδράσεις σε όλα γενική εικόνα. Για αυτό, άγνωστοι δείκτες μπροστά από τους τύπους των ουσιών σημειώνονται με τα γράμματα του λατινικού αλφαβήτου (x, y, z, t, κ.λπ.). Ας απαιτείται να εξισωθεί η αντίδραση του συνδυασμού υδρογόνου και οξυγόνου, ως αποτέλεσμα της οποίας θα ληφθεί νερό. Πριν από τα μόρια του υδρογόνου, του οξυγόνου και του νερού, βάλτε τα λατινικά γράμματα (x, y, z) - δείκτες.
2. Για οποιοδήποτε στοιχείο, με βάση τη φυσική ισορροπία, συνθέστε μαθηματικές εξισώσεις και αποκτήστε ένα σύστημα εξισώσεων. Σε αυτό το παράδειγμα, για το υδρογόνο στα αριστερά, πάρτε 2x, επειδή έχει τον δείκτη "2", στα δεξιά - 2z, το τσάι έχει επίσης τον δείκτη "2", αποδεικνύεται 2x=2z, otsel, x=z. Για το οξυγόνο, πάρτε 2y στα αριστερά, γιατί υπάρχει δείκτης "2", στα δεξιά - z, δεν υπάρχει δείκτης για το τσάι, που σημαίνει ότι είναι ίσο με ένα, το οποίο συνήθως δεν γράφεται. Αποδεικνύεται, 2y=z και z=0,5y.
Σημείωση!
Εάν εμπλέκεται μεγαλύτερος αριθμός χημικών στοιχείων στην εξίσωση, τότε το έργο δεν γίνεται πιο περίπλοκο, αλλά αυξάνεται σε όγκο, το οποίο δεν πρέπει να τρομάζει.
Χρήσιμες συμβουλές
Είναι επίσης δυνατό να εξισωθούν οι αντιδράσεις με τη βοήθεια της θεωρίας πιθανοτήτων, χρησιμοποιώντας τα σθένη των χημικών στοιχείων.
Συμβουλή 4: Πώς να συνθέσετε μια αντίδραση οξειδοαναγωγής
Οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής είναι αντιδράσεις με αλλαγή στις καταστάσεις οξείδωσης. Συχνά συμβαίνει να δίνονται οι αρχικές ουσίες και είναι απαραίτητο να γραφτούν τα προϊόντα της αλληλεπίδρασής τους. Περιστασιακά, η ίδια ουσία μπορεί να δώσει διαφορετικά τελικά προϊόντα σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
Εντολή
1. Ανάλογα όχι μόνο με το μέσο αντίδρασης, αλλά και με τον βαθμό οξείδωσης, η ουσία συμπεριφέρεται διαφορετικά. ουσία μέσα του τον υψηλότερο βαθμόη οξείδωση είναι πάντα ένας οξειδωτικός παράγοντας, στο κάτω - ένας αναγωγικός παράγοντας. Για να δημιουργηθεί ένα όξινο περιβάλλον, χρησιμοποιείται παραδοσιακά θειικό οξύ (H2SO4), λιγότερο συχνά νιτρικό οξύ (HNO3) και υδροχλωρικό οξύ (HCl). Εάν είναι απαραίτητο, δημιουργήστε ένα αλκαλικό περιβάλλον, χρησιμοποιήστε υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) και υδροξείδιο του καλίου (KOH). Ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικά παραδείγματα ουσιών.
2. Ιόν MnO4(-1). Σε όξινο περιβάλλον, μετατρέπεται σε Mn (+2), ένα άχρωμο διάλυμα. Εάν το μέσο είναι ουδέτερο, τότε σχηματίζεται MnO2, σχηματίζεται ένα καφέ ίζημα. Σε αλκαλικό μέσο παίρνουμε MnO4 (+2), πράσινο διάλυμα.
3. Υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2). Αν είναι οξειδωτικός παράγοντας, π.χ. δέχεται ηλεκτρόνια, στη συνέχεια σε ουδέτερα και αλκαλικά μέσα στρέφεται σύμφωνα με το σχήμα: H2O2 + 2e = 2OH (-1). Σε όξινο περιβάλλον παίρνουμε: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O. Με την προϋπόθεση ότι το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι αναγωγικός παράγοντας, δηλ. δίνει ηλεκτρόνια· σε όξινο μέσο σχηματίζεται O2· σε αλκαλικό μέσο O2 + H2O. Εάν το H2O2 εισέλθει σε περιβάλλον με ισχυρό οξειδωτικό παράγοντα, θα είναι το ίδιο αναγωγικός παράγοντας.
4. Το ιόν Cr2O7 είναι οξειδωτικός παράγοντας· σε όξινο περιβάλλον, μετατρέπεται σε 2Cr(+3), που έχουν πράσινο χρώμα. Από το ιόν Cr(+3) παρουσία ιόντων υδροξειδίου, δηλ. σε αλκαλικό μέσο σχηματίζεται κίτρινο CrO4(-2).
5. Ας δώσουμε ένα παράδειγμα της σύστασης της αντίδρασης KI + KMnO4 + H2SO4 - Σε αυτή την αντίδραση, το Mn βρίσκεται στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης, δηλαδή είναι ένας οξειδωτικός παράγοντας, που δέχεται ηλεκτρόνια. Το περιβάλλον είναι όξινο, μας το δείχνει το θειικό οξύ (H2SO4) Ο αναγωγικός παράγοντας εδώ είναι I (-1), δίνει ηλεκτρόνια, ενώ αυξάνει την κατάσταση οξείδωσής του. Καταγράφουμε τα προϊόντα της αντίδρασης: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Τακτοποιούμε τους δείκτες χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ηλεκτρονικής ισορροπίας ή τη μέθοδο ημιαντίδρασης, παίρνουμε: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.
Σχετικά βίντεο
Σημείωση!
Μην ξεχάσετε να προσθέσετε δείκτες στις αντιδράσεις σας!
Οι χημικές αντιδράσεις είναι η αλληλεπίδραση ουσιών, που συνοδεύεται από αλλαγή της σύστασής τους. Με άλλα λόγια, οι ουσίες που εισέρχονται στην αντίδραση δεν αντιστοιχούν στις ουσίες που προκύπτουν από την αντίδραση. Ένα άτομο αντιμετωπίζει παρόμοιες αλληλεπιδράσεις κάθε ώρα, κάθε λεπτό. Οι διεργασίες του τσαγιού που συμβαίνουν στο σώμα του (αναπνοή, πρωτεϊνοσύνθεση, πέψη κ.λπ.) είναι επίσης χημικές αντιδράσεις.
Εντολή
1. Οποιαδήποτε χημική αντίδραση πρέπει να γράφεται σωστά. Μία από τις κύριες απαιτήσεις είναι ότι ο αριθμός των ατόμων ολόκληρου του στοιχείου των ουσιών στην αριστερή πλευρά της αντίδρασης (ονομάζονται «αρχικές ουσίες») αντιστοιχεί στον αριθμό των ατόμων του ίδιου στοιχείου στις ουσίες στη δεξιά πλευρά (ονομάζονται «προϊόντα αντίδρασης»). Με άλλα λόγια, το ρεκόρ της αντίδρασης πρέπει να εξισωθεί.
2. Ας δούμε ένα συγκεκριμένο παράδειγμα. Τι συμβαίνει όταν ένας καυστήρας αερίου ανάβει στην κουζίνα; Το φυσικό αέριο αντιδρά με το οξυγόνο του αέρα. Αυτή η αντίδραση οξείδωσης είναι τόσο εξώθερμη, συνοδεύεται δηλαδή από απελευθέρωση θερμότητας, που εμφανίζεται μια φλόγα. Με την υποστήριξη του οποίου είτε μαγειρεύεις φαγητό είτε ζεσταίνεις ήδη μαγειρεμένο φαγητό.
3. Για απλότητα, υποθέστε ότι το φυσικό αέριο αποτελείται μόνο από ένα από τα συστατικά του - το μεθάνιο, το οποίο έχει τον τύπο CH4. Γιατί πώς να συνθέσει και να εξισώσει αυτή την αντίδραση;
4. Όταν καίγεται καύσιμο που περιέχει άνθρακα, δηλαδή όταν ο άνθρακας οξειδώνεται με οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα. Γνωρίζετε τη φόρμουλα του: CO2. Τι σχηματίζεται όταν το υδρογόνο που περιέχεται στο μεθάνιο οξειδώνεται με οξυγόνο; Σίγουρα νερό σε μορφή ατμού. Ακόμη και ο πιο απομακρυσμένος άνθρωπος από τη χημεία γνωρίζει τον τύπο της από έξω: H2O.
5. Αποδεικνύεται ότι γράψτε τις αρχικές ουσίες στην αριστερή πλευρά της αντίδρασης: CH4 + O2. Στη δεξιά πλευρά, αντίστοιχα, θα υπάρχουν προϊόντα αντίδρασης: CO2 + H2O.
6. Η εκ των προτέρων καταγραφή αυτής της χημικής αντίδρασης θα γίνει περαιτέρω: CH4 + O2 = CO2 + H2O.
7. Εξισώστε την παραπάνω αντίδραση, δηλαδή επιτύχετε τον βασικό κανόνα: ο αριθμός των ατόμων ολόκληρου του στοιχείου στο αριστερό και το δεξί μέρος της χημικής αντίδρασης πρέπει να είναι πανομοιότυπο.
8. Μπορείτε να δείτε ότι ο αριθμός των ατόμων άνθρακα είναι ο ίδιος, αλλά ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου και υδρογόνου είναι διαφορετικός. Υπάρχουν 4 άτομα υδρογόνου στην αριστερή πλευρά και μόνο 2 στη δεξιά πλευρά. Επομένως, βάλτε τον δείκτη 2 μπροστά από τον τύπο του νερού. Λάβετε: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.
9. Τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου εξισώνονται, τώρα μένει να κάνουμε το ίδιο με το οξυγόνο. Στην αριστερή πλευρά υπάρχουν 2 άτομα οξυγόνου και στη δεξιά 4. Βάζοντας τον δείκτη 2 μπροστά από το μόριο του οξυγόνου, θα λάβετε την τελική καταγραφή της αντίδρασης οξείδωσης μεθανίου: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.
Μια εξίσωση αντίδρασης είναι μια υπό όρους καταγραφή μιας χημικής διαδικασίας κατά την οποία ορισμένες ουσίες μετατρέπονται σε άλλες με μια αλλαγή στις ιδιότητες. Οι τύποι ουσιών και οι δεξιότητες χρησιμοποιούνται για την καταγραφή χημικών αντιδράσεων. Χημικές ιδιότητεςσυνδέσεις.
Εντολή
1. Να γράψετε σωστά τους τύπους σύμφωνα με τα ονόματά τους. Ας υποθέσουμε ότι το οξείδιο του αργιλίου Al?O?, δείκτης 3 από το αλουμίνιο (που αντιστοιχεί στην κατάσταση οξείδωσής του σε αυτή την ένωση) τοποθετείται κοντά στο οξυγόνο, και ο δείκτης 2 (κατάσταση οξείδωσης του οξυγόνου) κοντά στο αλουμίνιο. Εάν η κατάσταση οξείδωσης είναι +1 ή -1, τότε ο δείκτης δεν έχει οριστεί. Για παράδειγμα, πρέπει να γράψετε τον τύπο για το νιτρικό αμμώνιο. Το νιτρικό είναι το όξινο υπόλειμμα του νιτρικού οξέος (-ΝΟγ, s.o. -1), του αμμωνίου (-NHa, s.o. +1). Άρα ο τύπος για το νιτρικό αμμώνιο είναι NH; ΟΧΙ?. Περιστασιακά, η κατάσταση οξείδωσης υποδεικνύεται στο όνομα της ένωσης. Οξείδιο του θείου (VI) - SO?, οξείδιο του πυριτίου (II) SiO. Μερικές πρωτόγονες ουσίες (αέρια) γράφονται με δείκτη 2: Cl?, J?, F?, O?, H? και τα λοιπά.
2. Πρέπει να γνωρίζετε ποιες ουσίες αντιδρούν. Ορατά σημάδια αντίδρασης: έκλυση αερίων, χρωματική μεταμόρφωση και κατακρήμνιση. Αρκετά συχνά οι αντιδράσεις περνούν χωρίς ορατές αλλαγές. Παράδειγμα 1: αντίδραση εξουδετέρωσης H?SO? + 2 NaOH; Να; ΛΟΙΠΟΝ; + 2 H?O Το υδροξείδιο του νατρίου αντιδρά με το θειικό οξύ για να σχηματίσει ένα διαλυτό άλας θειικού νατρίου και νερού. Το ιόν νατρίου διασπάται και συνδυάζεται με το υπόλειμμα οξέος, αντικαθιστώντας το υδρογόνο. Η αντίδραση προχωρά χωρίς εξωτερικά σημάδια. Παράδειγμα 2: δοκιμή ιωδοφορμίου С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O Η αντίδραση προχωρά σε διάφορα στάδια. Το τελικό αποτέλεσμα είναι η καθίζηση κίτρινων ιωδοφορμικών κρυστάλλων (καλή αντίδραση στις αλκοόλες). Παράδειγμα 3: Zn + K?SO? ? Η αντίδραση είναι αδιανόητη, γιατί Σε μια σειρά μεταλλικών τάσεων, ο ψευδάργυρος είναι μεταγενέστερος του καλίου και δεν μπορεί να τον εκτοπίσει από τις ενώσεις.
3. Ο νόμος διατήρησης της μάζας δηλώνει ότι η μάζα των αντιδρώντων είναι ίση με τη μάζα των σχηματιζόμενων ουσιών. Μια ικανή καταγραφή μιας χημικής αντίδρασης είναι η μισή έξαρση. Πρέπει να ρυθμίσετε δείκτες. Ξεκινήστε την εξίσωση με εκείνες τις ενώσεις στους τύπους των οποίων υπάρχουν μεγάλοι δείκτες. K?Cr?O? + 14 HCl; 2CrCl; + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 Η?Ο Ο τύπος του περιέχει τον μεγαλύτερο δείκτη (7). Τέτοια ακρίβεια στην καταγραφή των αντιδράσεων απαιτείται για τον υπολογισμό της μάζας, του όγκου, της συγκέντρωσης, της απελευθερωμένης ενέργειας και άλλων μεγεθών. Πρόσεχε. Θυμηθείτε ιδιαίτερα τους συνηθισμένους τύπους οξέων και βάσεων, καθώς και υπολειμμάτων οξέος.
Συμβουλή 7: Πώς να προσδιορίσετε τις εξισώσεις οξειδοαναγωγής
Μια χημική αντίδραση είναι μια διαδικασία μετενσάρκωσης ουσιών που συμβαίνει με μια αλλαγή στη σύνθεσή τους. Οι ουσίες που εισέρχονται στην αντίδραση ονομάζονται αρχικές και αυτές που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας ονομάζονται προϊόντα. Συμβαίνει ότι κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης, τα στοιχεία που αποτελούν τις αρχικές ουσίες αλλάζουν την κατάσταση οξείδωσής τους. Δηλαδή, μπορούν να δεχτούν τα ηλεκτρόνια των άλλων και να δώσουν τα δικά τους. Και στις δύο περιπτώσεις αλλάζει η χρέωση τους. Τέτοιες αντιδράσεις ονομάζονται αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.
Εντολή
1. Γράψτε την ακριβή εξίσωση για τη χημική αντίδραση που εξετάζετε. Δείτε ποια στοιχεία περιλαμβάνονται στη σύνθεση των αρχικών ουσιών και ποιες είναι οι καταστάσεις οξείδωσης αυτών των στοιχείων. Αργότερα, συγκρίνετε αυτά τα σχήματα με τις καταστάσεις οξείδωσης των ίδιων στοιχείων στη δεξιά πλευρά της αντίδρασης.
2. Εάν η κατάσταση οξείδωσης έχει αλλάξει, αυτή η αντίδραση είναι οξειδοαναγωγή. Εάν οι καταστάσεις οξείδωσης όλων των στοιχείων παρέμειναν ίδιες, τότε όχι.
3. Εδώ, για παράδειγμα, είναι η ευρέως γνωστή αντίδραση καλής ποιότητας για την ανίχνευση του θειικού ιόντος SO4 ^2-. Η ουσία του είναι ότι το θειικό βάριο, που έχει τον τύπο BaSO4, είναι ουσιαστικά αδιάλυτο στο νερό. Όταν σχηματίζεται, κατακρημνίζεται αμέσως με τη μορφή ενός πυκνού, βαριού λευκού ιζήματος. Γράψτε κάποια εξίσωση για μια παρόμοια αντίδραση, ας πούμε, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.
4. Αποδεικνύεται ότι από την αντίδραση βλέπετε ότι εκτός από το ίζημα του θειικού βαρίου, σχηματίστηκε και χλωριούχο νάτριο. Είναι αυτή η αντίδραση αντίδραση οξειδοαναγωγής; Όχι, δεν είναι, γιατί κανένα στοιχείο που αποτελεί μέρος των αρχικών ουσιών δεν έχει αλλάξει την κατάσταση οξείδωσής του. Τόσο στην αριστερή όσο και στη δεξιά πλευρά της χημικής εξίσωσης, το βάριο έχει κατάσταση οξείδωσης +2, το χλώριο -1, το νάτριο +1, το θείο +6, το οξυγόνο -2.
5. Και εδώ είναι η αντίδραση Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Είναι οξειδοαναγωγή; Στοιχεία αρχικών ουσιών: ψευδάργυρος (Zn), υδρογόνο (H) και χλώριο (Cl). Δείτε ποιες είναι οι καταστάσεις οξείδωσής τους; Για τον ψευδάργυρο, είναι ίσο με 0 όπως σε κάθε απλή ουσία, για το υδρογόνο είναι +1, για το χλώριο είναι -1. Και ποιες είναι οι καταστάσεις οξείδωσης αυτών των ίδιων στοιχείων στη δεξιά πλευρά της αντίδρασης; Στο χλώριο παρέμεινε ακλόνητο, δηλαδή ίσο με -1. Αλλά για τον ψευδάργυρο έγινε ίσο με +2, και για το υδρογόνο - 0 (από το γεγονός ότι το υδρογόνο απελευθερώθηκε με τη μορφή μιας απλής ουσίας - αερίου). Επομένως, αυτή η αντίδραση είναι μια αντίδραση οξειδοαναγωγής.
Σχετικά βίντεο
Η κανονική εξίσωση μιας έλλειψης συντάσσεται από εκείνες τις θεωρήσεις ότι το άθροισμα των αποστάσεων από οποιοδήποτε σημείο της έλλειψης έως 2 των εστιών της είναι πάντα συνεχές. Καθορίζοντας αυτή την τιμή και μετακινώντας το σημείο κατά μήκος της έλλειψης, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η εξίσωση της έλλειψης.
Θα χρειαστείτε
- Φύλλο χαρτιού, στυλό.
Εντολή
1. Καθορίστε δύο σταθερά σημεία F1 και F2 στο επίπεδο. Έστω η απόσταση μεταξύ των σημείων ίση με κάποια σταθερή τιμή F1F2= 2s.
2. Σχεδιάστε μια ευθεία γραμμή σε ένα κομμάτι χαρτί, που είναι η γραμμή συντεταγμένων του άξονα της τετμημένης, και σχεδιάστε τα σημεία F2 και F1. Αυτά τα σημεία είναι οι εστίες της έλλειψης. Η απόσταση από ολόκληρο το σημείο εστίασης στην αρχή πρέπει να είναι η ίδια τιμή, γ.
3. Σχεδιάστε τον άξονα y, σχηματίζοντας έτσι ένα καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων και γράψτε τη βασική εξίσωση που ορίζει την έλλειψη: F1M + F2M = 2a. Το σημείο Μ αντιπροσωπεύει το τρέχον σημείο της έλλειψης.
4. Προσδιορίστε την τιμή των τμημάτων F1M και F2M χρησιμοποιώντας το Πυθαγόρειο θεώρημα. Λάβετε υπόψη ότι το σημείο M έχει τρέχουσες συντεταγμένες (x, y) σε σχέση με την αρχή, και όσον αφορά, ας πούμε, το σημείο F1, το σημείο M έχει συντεταγμένες (x + c, y), δηλαδή, η συντεταγμένη "x" αποκτά μετατόπιση . Έτσι, στην έκφραση του Πυθαγόρειου θεωρήματος, ένας από τους όρους πρέπει να είναι ίσος με το τετράγωνο της τιμής (x + c), ή την τιμή (x-c).
5. Αντικαταστήστε τις εκφράσεις για τους συντελεστές των διανυσμάτων F1M και F2M στη βασική αναλογία της έλλειψης και τετραγωνίστε και τις δύο πλευρές της εξίσωσης, μετακινώντας εκ των προτέρων μία από τις τετραγωνικές ρίζες στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης και ανοίγοντας τις αγκύλες. Αφού μειώσετε τους ίδιους όρους, διαιρέστε την αναλογία που προκύπτει με 4α και αυξήστε ξανά στη δεύτερη ισχύ.
6. Δώστε παρόμοιους όρους και συλλέξτε όρους με τον ίδιο παράγοντα του τετραγώνου της μεταβλητής «x». Βγάλτε το τετράγωνο της μεταβλητής "Χ".
7. Πάρτε το τετράγωνο κάποιας ποσότητας (ας πούμε β) ως τη διαφορά μεταξύ των τετραγώνων του a και του c, και διαιρέστε την έκφραση που προκύπτει με το τετράγωνο αυτής της νέας ποσότητας. Έτσι, έχετε λάβει την κανονική εξίσωση μιας έλλειψης, στην αριστερή πλευρά της οποίας είναι το άθροισμα των τετραγώνων των συντεταγμένων διαιρούμενο με τα μεγέθη των αξόνων και στην αριστερή πλευρά είναι ένα.
Χρήσιμες συμβουλές
Για να ελέγξετε την απόδοση της εργασίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το νόμο της διατήρησης της μάζας.
Η Χημεία είναι η επιστήμη των ουσιών, των ιδιοτήτων και των μετασχηματισμών τους.
.
Δηλαδή, αν δεν συμβαίνει τίποτα με τις ουσίες γύρω μας, τότε αυτό δεν ισχύει για τη χημεία. Τι σημαίνει όμως «δεν γίνεται τίποτα»; Αν ξαφνικά μας έπιασε μια καταιγίδα στο χωράφι και βρεθήκαμε όλοι, όπως λένε, «στο δέρμα», τότε δεν είναι αυτό μια μεταμόρφωση: τελικά, τα ρούχα ήταν στεγνά, αλλά έγιναν υγρά.
Αν, για παράδειγμα, πάρετε ένα σιδερένιο καρφί, επεξεργαστείτε το με μια λίμα και στη συνέχεια συναρμολογήστε ρινίσματα σιδήρου (Fe) , τότε αυτό δεν είναι επίσης μια μεταμόρφωση: υπήρχε ένα καρφί - έγινε σκόνη. Αλλά αν μετά από αυτό να συναρμολογήσετε τη συσκευή και να κρατήσετε λήψη οξυγόνου (O 2): ζεσταίνω υπερμαγγανικό κάλιο(KMpo 4)και συλλέξτε οξυγόνο σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα και, στη συνέχεια, τοποθετήστε αυτά τα ρινίσματα σιδήρου που έχουν θερμανθεί «στο κόκκινο» σε αυτόν, στη συνέχεια θα φουντώσουν με μια δυνατή φλόγα και, μετά την καύση, θα μετατραπούν σε καφέ σκόνη. Και αυτό είναι επίσης μια μεταμόρφωση. Πού είναι λοιπόν η χημεία; Παρά το γεγονός ότι σε αυτά τα παραδείγματα αλλάζει το σχήμα (σιδερένιο καρφί) και η κατάσταση του ρούχου (στεγνό, υγρό), δεν πρόκειται για μεταμορφώσεις. Το γεγονός είναι ότι το ίδιο το νύχι, καθώς ήταν ουσία (σίδερο), παρέμεινε έτσι, παρά τη διαφορετική του μορφή, και τα ρούχα μας μούσκεψαν το νερό από τη βροχή και μετά εξατμίστηκε στην ατμόσφαιρα. Το ίδιο το νερό δεν έχει αλλάξει. Τι είναι λοιπόν οι μετασχηματισμοί από την άποψη της χημείας;
Από τη σκοπιά της χημείας, οι μετασχηματισμοί είναι τέτοια φαινόμενα που συνοδεύονται από αλλαγή της σύστασης μιας ουσίας. Ας πάρουμε για παράδειγμα το ίδιο καρφί. Δεν έχει σημασία τι μορφή πήρε μετά την κατάθεση, αλλά αφού συλλέχθηκε από αυτήν ρινίσματα σιδήρουτοποθετείται σε μια ατμόσφαιρα οξυγόνου - μετατράπηκε σε οξείδιο του σιδήρου(Fe 2 Ο 3 ) . Λοιπόν, έχει αλλάξει κάτι πραγματικά; Ναι έχει. Υπήρχε μια ουσία νυχιών, αλλά υπό την επίδραση του οξυγόνου σχηματίστηκε μια νέα ουσία - οξείδιο του στοιχείουαδένας. μοριακή εξίσωσηαυτός ο μετασχηματισμός μπορεί να αναπαρασταθεί με τα ακόλουθα χημικά σύμβολα:
4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)
Για έναν αμύητο στη χημεία, προκύπτουν αμέσως ερωτήματα. Τι είναι η «μοριακή εξίσωση», τι είναι ο Fe; Γιατί υπάρχουν οι αριθμοί "4", "3", "2"; Ποιοι είναι οι μικροί αριθμοί "2" και "3" στον τύπο Fe 2 O 3; Αυτό σημαίνει ότι ήρθε η ώρα να τακτοποιήσουμε τα πράγματα με τη σειρά.
Σημάδια χημικών στοιχείων.
Παρά το γεγονός ότι αρχίζουν να σπουδάζουν χημεία στην 8η τάξη, και μερικοί ακόμη νωρίτερα, πολλοί άνθρωποι γνωρίζουν τον μεγάλο Ρώσο χημικό D. I. Mendeleev. Και φυσικά, τον περίφημο «Περιοδικό Πίνακα Χημικών Στοιχείων» του. Διαφορετικά, πιο απλά, ονομάζεται «Τραπέζι του Μεντελέεφ».
Σε αυτόν τον πίνακα, με την κατάλληλη σειρά, βρίσκονται τα στοιχεία. Μέχρι σήμερα είναι γνωστά περίπου 120. Τα ονόματα πολλών στοιχείων μας είναι γνωστά εδώ και πολύ καιρό. Αυτά είναι: σίδηρος, αλουμίνιο, οξυγόνο, άνθρακας, χρυσός, πυρίτιο. Παλαιότερα, χρησιμοποιούσαμε αυτές τις λέξεις χωρίς δισταγμό, ταυτίζοντάς τις με αντικείμενα: ένα σιδερένιο μπουλόνι, σύρμα αλουμινίου, οξυγόνο στην ατμόσφαιρα, ένα χρυσό δαχτυλίδι κ.λπ. και τα λοιπά. Στην πραγματικότητα όμως, όλες αυτές οι ουσίες (μπουλόνι, σύρμα, δακτύλιος) αποτελούνται από τα αντίστοιχα στοιχεία τους. Το όλο παράδοξο είναι ότι το στοιχείο δεν μπορεί να αγγίξει, να σηκωθεί. Πως και έτσι? Είναι στον περιοδικό πίνακα, αλλά δεν μπορείτε να τα πάρετε! Ναι ακριβώς. Το χημικό στοιχείο είναι μια αφηρημένη (δηλαδή, αφηρημένη) έννοια και χρησιμοποιείται στη χημεία, ωστόσο, όπως και σε άλλες επιστήμες, για υπολογισμούς, σύνταξη εξισώσεων και επίλυση προβλημάτων. Κάθε στοιχείο διαφέρει από το άλλο στο ότι χαρακτηρίζεται από το δικό του ηλεκτρονική διαμόρφωση ενός ατόμου.Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων στα τροχιακά του. Για παράδειγμα, το υδρογόνο είναι το στοιχείο #1. Το άτομό του αποτελείται από 1 πρωτόνιο και 1 ηλεκτρόνιο. Το ήλιο είναι το στοιχείο νούμερο 2. Το άτομό του αποτελείται από 2 πρωτόνια και 2 ηλεκτρόνια. Το λίθιο είναι το στοιχείο νούμερο 3. Το άτομό του αποτελείται από 3 πρωτόνια και 3 ηλεκτρόνια. Darmstadtium - αριθμός στοιχείου 110. Το άτομό του αποτελείται από 110 πρωτόνια και 110 ηλεκτρόνια.
Κάθε στοιχείο συμβολίζεται με ένα συγκεκριμένο σύμβολο, λατινικά γράμματα, και έχει μια συγκεκριμένη ανάγνωση σε μετάφραση από τα λατινικά. Για παράδειγμα, το υδρογόνο έχει το σύμβολο "Ν", διαβάζεται ως "hydrogenium" ή "στάχτη". Το πυρίτιο έχει το σύμβολο "Si" που διαβάζεται ως "πυρίτιο". Ερμήςέχει σύμβολο "Hg"και διαβάζεται ως «υδράργυρο». Και ούτω καθεξής. Όλοι αυτοί οι χαρακτηρισμοί μπορούν να βρεθούν σε οποιοδήποτε εγχειρίδιο χημείας για την 8η τάξη. Για εμάς τώρα, το κύριο πράγμα είναι να καταλάβουμε ότι κατά τη σύνταξη χημικών εξισώσεων, είναι απαραίτητο να λειτουργούμε με τα υποδεικνυόμενα σύμβολα των στοιχείων.
Απλές και σύνθετες ουσίες.
Δηλώνει διάφορες ουσίες με μεμονωμένα σύμβολα χημικών στοιχείων (Hg Ερμής, Fe σίδερο, Cu χαλκός, Zn ψευδάργυρος, Αλ αλουμίνιο) ουσιαστικά δηλώνουμε απλές ουσίες, δηλαδή ουσίες που αποτελούνται από άτομα του ίδιου τύπου (που περιέχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων και νετρονίων σε ένα άτομο). Για παράδειγμα, εάν αλληλεπιδρούν ουσίες σιδήρου και θείου, τότε η εξίσωση θα έχει την ακόλουθη μορφή:
Fe + S = FeS (2)
Στις απλές ουσίες περιλαμβάνονται τα μέταλλα (Ba, K, Na, Mg, Ag), καθώς και τα αμέταλλα (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Και πρέπει να προσέξεις
ιδιαίτερη προσοχή στο γεγονός ότι όλα τα μέταλλα συμβολίζονται με μεμονωμένα σύμβολα: K, Ba, Ca, Al, V, Mg κ.λπ., και τα αμέταλλα - είτε με απλά σύμβολα: C, S, P είτε μπορεί να έχουν διαφορετικούς δείκτες που υποδείξτε τα μοριακή δομή: H 2 , Cl 2 , O 2 , J 2 , P 4 , S 8 . Στο μέλλον, αυτό θα είναι πολύ μεγάλης σημασίαςόταν γράφουμε εξισώσεις. Δεν είναι καθόλου δύσκολο να μαντέψει κανείς ότι οι σύνθετες ουσίες είναι ουσίες που σχηματίζονται από άτομα. διαφορετικό είδος, για παράδειγμα,
ένας). Οξείδια:
οξείδιο του αλουμινίου Al 2 O 3, 
οξείδιο του νατρίου Na 2 O
οξείδιο του χαλκού CuO,
οξείδιο του ψευδαργύρου ZnO
οξείδιο του τιτανίου Ti2O3,
μονοξείδιο του άνθρακαή μονοξείδιο του άνθρακα (+2) CO
οξείδιο του θείου (+6)ΛΟΙΠΟΝ 3
2). Αιτιολογικό:
υδροξείδιο του σιδήρου(+3) Fe (OH) 3,
υδροξείδιο του χαλκού Cu(OH)2,
υδροξείδιο του καλίου ή αλκάλιο καλίουΚΟΧ,
υδροξείδιο του νατρίου NaOH.
3). Οξέα:
υδροχλωρικό οξύ
HCl
θειώδες οξύ H2SO3,
Νιτρικό οξύ
HNO3
τέσσερα). Άλατα:
θειοθειικό νάτριο Na 2 S 2 O 3,
θειικό νάτριοή αλάτι του Γκλάουμπερ Na 2 SO 4,
ανθρακικό ασβέστιοή ασβεστόλιθος CaCO 3,
χλωριούχος χαλκός CuCl 2
5). οργανική ύλη:
οξικό νάτριο CH 3 COOHa,
μεθάνιο CH 4,
ασετυλίνη C 2 H 2,
γλυκόζη C 6 H 12 O 6
Τέλος, αφού έχουμε ξεκαθαρίσει τη δομή των διαφόρων ουσιών, μπορούμε να αρχίσουμε να γράφουμε χημικές εξισώσεις.
Χημική εξίσωση.
Η ίδια η λέξη «εξίσωση» προέρχεται από τη λέξη «εξισώνω», δηλ. χωρίζω κάτι σε ίσα μέρη. Στα μαθηματικά, οι εξισώσεις είναι σχεδόν η ίδια η ουσία αυτής της επιστήμης. Για παράδειγμα, μπορείτε να δώσετε μια τόσο απλή εξίσωση στην οποία η αριστερή και η δεξιά πλευρά θα είναι ίσες με "2":
40: (9 + 11) = (50 χ 2): (80 - 30);
Και στις χημικές εξισώσεις, η ίδια αρχή: η αριστερή και η δεξιά πλευρά της εξίσωσης πρέπει να αντιστοιχούν στον ίδιο αριθμό ατόμων, τα στοιχεία που συμμετέχουν σε αυτά. Ή, αν δίνεται μια ιοντική εξίσωση, τότε σε αυτήν αριθμός σωματιδίωνπρέπει επίσης να πληρούν αυτήν την απαίτηση. Μια χημική εξίσωση είναι μια υπό όρους εγγραφή μιας χημικής αντίδρασης χρησιμοποιώντας χημικούς τύπους και μαθηματικά σημάδια. Μια χημική εξίσωση αντικατοπτρίζει εγγενώς μια συγκεκριμένη χημική αντίδραση, δηλαδή τη διαδικασία αλληλεπίδρασης ουσιών, κατά την οποία προκύπτουν νέες ουσίες. Για παράδειγμα, είναι απαραίτητο γράψτε μια μοριακή εξίσωσηαντιδράσεις που παίρνουν μέρος χλωριούχο βάριο BaCl 2 και θειικό οξύ H 2 SO 4. Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζεται ένα αδιάλυτο ίζημα - θειικό βάριο BaSO 4 και υδροχλωρικό οξύ Hcl:
ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)
Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να καταλάβουμε ότι ο μεγάλος αριθμός "2" μπροστά από την ουσία HCl ονομάζεται συντελεστής και οι μικροί αριθμοί "2", "4" κάτω από τους τύπους ВаСl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 ονομάζονται δείκτες. Τόσο οι συντελεστές όσο και οι δείκτες στις χημικές εξισώσεις παίζουν το ρόλο των παραγόντων και όχι των όρων. Για να γραφτεί σωστά μια χημική εξίσωση, είναι απαραίτητο τακτοποιήστε τους συντελεστές στην εξίσωση αντίδρασης. Τώρα ας αρχίσουμε να μετράμε τα άτομα των στοιχείων στην αριστερή και δεξιά πλευρά της εξίσωσης. Στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης: η ουσία BaCl 2 περιέχει 1 άτομο βαρίου (Ba), 2 άτομα χλωρίου (Cl). Στην ουσία H 2 SO 4: 2 άτομα υδρογόνου (H), 1 άτομο θείου (S) και 4 άτομα οξυγόνου (O). Στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης: στην ουσία BaSO 4 υπάρχει 1 άτομο βαρίου (Ba) 1 άτομο θείου (S) και 4 άτομα οξυγόνου (O), στην ουσία HCl: 1 άτομο υδρογόνου (H) και 1 άτομο χλωρίου (Cl). Από αυτό προκύπτει ότι στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου και χλωρίου είναι ο μισός από εκείνον στην αριστερή πλευρά. Επομένως, πριν από τον τύπο HCl στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης, είναι απαραίτητο να βάλουμε τον συντελεστή "2". Αν προσθέσουμε τώρα τον αριθμό των ατόμων των στοιχείων που συμμετέχουν σε αυτή την αντίδραση, τόσο στα αριστερά όσο και στα δεξιά, θα έχουμε την ακόλουθη ισορροπία:
Και στα δύο μέρη της εξίσωσης, ο αριθμός των ατόμων των στοιχείων που συμμετέχουν στην αντίδραση είναι ίσος, επομένως είναι σωστό.
Χημική εξίσωση και χημικές αντιδράσεις
Όπως έχουμε ήδη ανακαλύψει, οι χημικές εξισώσεις είναι μια αντανάκλαση των χημικών αντιδράσεων. Οι χημικές αντιδράσεις είναι τέτοια φαινόμενα κατά τη διαδικασία των οποίων συμβαίνει η μετατροπή μιας ουσίας σε άλλη. Ανάμεσα στην ποικιλομορφία τους, μπορούν να διακριθούν δύο κύριοι τύποι:
ένας). Αντιδράσεις σύνδεσης
2). αντιδράσεις αποσύνθεσης.
Η συντριπτική πλειονότητα των χημικών αντιδράσεων ανήκει σε αντιδράσεις προσθήκης, καθώς αλλαγές στη σύστασή της σπάνια μπορούν να συμβούν με μία μόνο ουσία εάν δεν υπόκειται σε εξωτερικές επιδράσεις (διάλυση, θέρμανση, φως). Τίποτα δεν χαρακτηρίζει ένα χημικό φαινόμενο, ή αντίδραση, όσο οι αλλαγές που συμβαίνουν όταν αλληλεπιδρούν δύο ή περισσότερες ουσίες. Τέτοια φαινόμενα μπορεί να συμβούν αυθόρμητα και να συνοδεύονται από αύξηση ή μείωση της θερμοκρασίας, φαινόμενα φωτός, αλλαγές χρώματος, καθίζηση, απελευθέρωση αερίων προϊόντων, θόρυβο.
Για λόγους σαφήνειας, παρουσιάζουμε διάφορες εξισώσεις που αντικατοπτρίζουν τις διεργασίες των σύνθετων αντιδράσεων, κατά τις οποίες λαμβάνουμε χλωριούχο νάτριο(NaCl), χλωριούχο ψευδάργυρο(ZnCl 2), ίζημα χλωριούχου αργύρου(AgCl), χλωριούχο αργίλιο(AlCl 3)
Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)
CuCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + Cu (5)
AgNO 3 + KCl \u003d AgCl + 2KNO 3 (6)
3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3H 2 O (7)
Μεταξύ των αντιδράσεων της ένωσης, πρέπει να σημειωθούν ιδιαίτερα τα ακόλουθα : υποκατάσταση (5), ανταλλαγή (6), και ως ειδική περίπτωση της αντίδρασης ανταλλαγής, η αντίδραση εξουδετέρωση (7).
Οι αντιδράσεις υποκατάστασης περιλαμβάνουν εκείνες στις οποίες άτομα μιας απλής ουσίας αντικαθιστούν τα άτομα ενός από τα στοιχεία μιας σύνθετης ουσίας. Στο παράδειγμα (5), τα άτομα ψευδαργύρου αντικαθιστούν τα άτομα χαλκού από το διάλυμα CuCl 2, ενώ ο ψευδάργυρος περνά στο διαλυτό άλας ZnCl 2 και ο χαλκός απελευθερώνεται από το διάλυμα σε μεταλλική κατάσταση.
Αντιδράσεις ανταλλαγής είναι εκείνες οι αντιδράσεις στις οποίες δύο σύνθετες ουσίες ανταλλάσσουν τα συστατικά τους. Στην περίπτωση της αντίδρασης (6), τα διαλυτά άλατα AgNO 3 και KCl, όταν στραγγιστούν και τα δύο διαλύματα, σχηματίζουν ένα αδιάλυτο ίζημα του άλατος AgCl. Ταυτόχρονα, ανταλλάσσουν τα συστατικά τους μέρη - κατιόντα και ανιόντα. Τα κατιόντα καλίου K + συνδέονται με ανιόντα NO 3 και τα κατιόντα αργύρου Ag + - σε ανιόντα Cl -.
Μια ειδική, ιδιαίτερη περίπτωση αντιδράσεων ανταλλαγής είναι η αντίδραση εξουδετέρωσης. Οι αντιδράσεις εξουδετέρωσης είναι αντιδράσεις στις οποίες τα οξέα αντιδρούν με βάσεις για να σχηματίσουν αλάτι και νερό. Στο παράδειγμα (7), το υδροχλωρικό οξύ HCl αντιδρά με τη βάση Al(OH) 3 για να σχηματίσει άλας AlCl3 και νερό. Σε αυτή την περίπτωση, τα κατιόντα αλουμινίου Al 3+ από τη βάση ανταλλάσσονται με ανιόντα Cl - από το οξύ. Ως αποτέλεσμα, συμβαίνει εξουδετέρωση υδροχλωρικού οξέος.
Οι αντιδράσεις αποσύνθεσης περιλαμβάνουν εκείνες στις οποίες δύο ή περισσότερες νέες απλές ή σύνθετες ουσίες, αλλά πιο απλής σύνθεσης, σχηματίζονται από μία σύνθετη. Ως αντιδράσεις μπορεί κανείς να αναφέρει εκείνες στη διαδικασία των οποίων 1) αποσυντίθενται. νιτρικό κάλιο(KNO 3) με το σχηματισμό νιτρώδους καλίου (KNO 2) και οξυγόνου (O 2). 2). Υπερμαγγανικό κάλιο(KMnO 4): σχηματίζεται μαγγανικό κάλιο (K 2 MnO 4), οξείδιο του μαγγανίου(MnO 2) και οξυγόνο (O 2); 3). ανθρακικό ασβέστιο ή μάρμαρο; στην πορεία σχηματίζονται ανθρακικόςαέριο(CO 2) και οξείδιο του ασβεστίου(Κάο)
2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (10)
Στην αντίδραση (8), μια σύνθετη και μια απλή ουσία σχηματίζεται από μια σύνθετη ουσία. Στην αντίδραση (9) υπάρχουν δύο σύνθετες και μία απλή. Στην αντίδραση (10) υπάρχουν δύο πολύπλοκες ουσίες, αλλά πιο απλές στη σύνθεση
Όλες οι κατηγορίες σύνθετων ουσιών υφίστανται αποσύνθεση:
ένας). Οξείδια: οξείδιο του αργύρου 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)
2). Υδροξείδια: υδροξείδιο του σιδήρου 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)
3). Οξέα: θειικό οξύ H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)
τέσσερα). Άλατα: ανθρακικό ασβέστιο CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)
5). οργανική ύλη: αλκοολική ζύμωση γλυκόζης
C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)
Σύμφωνα με μια άλλη ταξινόμηση, όλες οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να χωριστούν σε δύο τύπους: οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα με την απελευθέρωση θερμότητας, ονομάζονται εξώθερμη, και αντιδράσεις που συνδυάζονται με την απορρόφηση θερμότητας - ενδόθερμος. Το κριτήριο για τέτοιες διαδικασίες είναι θερμική επίδραση της αντίδρασης.Κατά κανόνα, οι εξώθερμες αντιδράσεις περιλαμβάνουν αντιδράσεις οξείδωσης, δηλ. αλληλεπιδράσεις με το οξυγόνο καύση μεθανίου:
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (16)
και στις ενδόθερμες αντιδράσεις - αντιδράσεις αποσύνθεσης, που έχουν ήδη δοθεί παραπάνω (11) - (15). Το σύμβολο Q στο τέλος της εξίσωσης υποδεικνύει εάν η θερμότητα απελευθερώνεται κατά την αντίδραση (+Q) ή αν απορροφάται (-Q):
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 - Q (17)
Μπορείτε επίσης να εξετάσετε όλες τις χημικές αντιδράσεις ανάλογα με τον τύπο της αλλαγής στον βαθμό οξείδωσης των στοιχείων που εμπλέκονται στους μετασχηματισμούς τους. Για παράδειγμα, στην αντίδραση (17), τα στοιχεία που συμμετέχουν σε αυτήν δεν αλλάζουν τις καταστάσεις οξείδωσής τους:
Ca +2 C +4 O 3 -2 \u003d Ca +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)
Και στην αντίδραση (16), τα στοιχεία αλλάζουν τις καταστάσεις οξείδωσής τους:
2Mg 0 + O 2 0 \u003d 2Mg +2 O -2
Αυτοί οι τύποι αντιδράσεων είναι οξειδοαναγωγής . Θα εξεταστούν χωριστά. Για τη διατύπωση εξισώσεων για αντιδράσεις αυτού του τύπου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν μέθοδος μισής αντίδρασηςκαι εφαρμόστε εξίσωση ηλεκτρονικού ισοζυγίου.
Αφού φέρετε διάφορους τύπους χημικών αντιδράσεων, μπορείτε να προχωρήσετε στην αρχή της σύνταξης χημικών εξισώσεων, με άλλα λόγια, στην επιλογή των συντελεστών στο αριστερό και το δεξί τους τμήμα.
Μηχανισμοί σύνταξης χημικών εξισώσεων.
Σε όποιον τύπο κι αν ανήκει αυτή ή εκείνη η χημική αντίδραση, η καταγραφή της (χημική εξίσωση) πρέπει να αντιστοιχεί στην συνθήκη ισότητας του αριθμού των ατόμων πριν την αντίδραση και μετά την αντίδραση.
Υπάρχουν εξισώσεις (17) που δεν απαιτούν προσαρμογή, δηλ. τοποθέτηση συντελεστών. Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, όπως στα παραδείγματα (3), (7), (15), είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα που στοχεύουν στην εξίσωση της αριστερής και της δεξιάς πλευράς της εξίσωσης. Ποιες αρχές πρέπει να ακολουθούνται σε τέτοιες περιπτώσεις; Υπάρχει κάποιο σύστημα στην επιλογή των συντελεστών; Υπάρχει, και όχι ένα. Αυτά τα συστήματα περιλαμβάνουν:
ένας). Επιλογή συντελεστών σύμφωνα με δεδομένους τύπους.
2). Σύνταξη σύμφωνα με τα σθένη των αντιδρώντων.
3). Σύνταξη σύμφωνα με τις καταστάσεις οξείδωσης των αντιδρώντων.
Στην πρώτη περίπτωση, υποτίθεται ότι γνωρίζουμε τους τύπους των αντιδρώντων τόσο πριν όσο και μετά την αντίδραση. Για παράδειγμα, δίνεται η ακόλουθη εξίσωση:
N 2 + O 2 →N 2 O 3 (19)
Είναι γενικά αποδεκτό ότι μέχρι να διαπιστωθεί η ισότητα μεταξύ των ατόμων των στοιχείων πριν και μετά την αντίδραση, το πρόσημο ίσου (=) δεν μπαίνει στην εξίσωση, αλλά αντικαθίσταται από ένα βέλος (→). Τώρα ας πάμε στην πραγματική εξισορρόπηση. Στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης υπάρχουν 2 άτομα αζώτου (N 2) και δύο άτομα οξυγόνου (O 2), και στη δεξιά πλευρά υπάρχουν δύο άτομα αζώτου (N 2) και τρία άτομα οξυγόνου (O 3). Δεν είναι απαραίτητο να εξισωθεί με τον αριθμό των ατόμων αζώτου, αλλά από το οξυγόνο είναι απαραίτητο να επιτευχθεί ισότητα, αφού πριν από την αντίδραση συμμετείχαν δύο άτομα και μετά την αντίδραση υπήρχαν τρία άτομα. Ας κάνουμε το παρακάτω διάγραμμα:
πριν την αντίδραση μετά την αντίδραση
Ο 2 Ο 3
Ας ορίσουμε το μικρότερο πολλαπλάσιο μεταξύ των δεδομένων αριθμών ατόμων, θα είναι "6".
Ο 2 Ο 3
\ 6 /
Διαιρέστε αυτόν τον αριθμό στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης του οξυγόνου με το "2". Παίρνουμε τον αριθμό "3", τον βάζουμε στην εξίσωση που θα λυθεί:
N 2 + 3O 2 →N 2 O 3
Διαιρούμε επίσης τον αριθμό "6" για τη δεξιά πλευρά της εξίσωσης με το "3". Παίρνουμε τον αριθμό "2", απλά βάλτε τον στην εξίσωση που θα λυθεί:
N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3
Ο αριθμός των ατόμων οξυγόνου τόσο στο αριστερό όσο και στο δεξί μέρος της εξίσωσης έγινε ίσος, αντίστοιχα, 6 άτομα:
Αλλά ο αριθμός των ατόμων αζώτου και στις δύο πλευρές της εξίσωσης δεν θα ταιριάζει:
Στην αριστερή πλευρά υπάρχουν δύο άτομα, στη δεξιά πλευρά υπάρχουν τέσσερα άτομα. Επομένως, για να επιτευχθεί ισότητα, είναι απαραίτητο να διπλασιαστεί η ποσότητα αζώτου στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης, βάζοντας τον συντελεστή "2":
Έτσι, παρατηρείται η ισότητα για το άζωτο και, γενικά, η εξίσωση θα έχει τη μορφή:
2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3
Τώρα στην εξίσωση, αντί για βέλος, μπορείτε να βάλετε ένα σύμβολο ίσου:
2N 2 + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3 (20)
Ας πάρουμε ένα άλλο παράδειγμα. Δίνεται η ακόλουθη εξίσωση αντίδρασης:
P + Cl 2 → PCl 5
Στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης υπάρχει 1 άτομο φωσφόρου (P) και δύο άτομα χλωρίου (Cl 2), και στη δεξιά πλευρά υπάρχει ένα άτομο φωσφόρου (P) και πέντε άτομα οξυγόνου (Cl 5). Δεν είναι απαραίτητο να εξισωθεί με τον αριθμό των ατόμων φωσφόρου, αλλά για το χλώριο είναι απαραίτητο να επιτευχθεί ισότητα, αφού πριν από την αντίδραση συμμετείχαν δύο άτομα και μετά την αντίδραση υπήρχαν πέντε άτομα. Ας κάνουμε το παρακάτω διάγραμμα:
πριν την αντίδραση μετά την αντίδραση
Cl 2 Cl 5
Ας ορίσουμε το μικρότερο πολλαπλάσιο μεταξύ των δεδομένων αριθμών ατόμων, θα είναι "10".
Cl 2 Cl 5
\ 10 /
Διαιρέστε αυτόν τον αριθμό στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης για το χλώριο με το "2". Παίρνουμε τον αριθμό "5", τον βάζουμε στην εξίσωση που θα λυθεί:
Р + 5Cl 2 → РCl 5
Διαιρούμε επίσης τον αριθμό "10" για τη δεξιά πλευρά της εξίσωσης με το "5". Παίρνουμε τον αριθμό "2", απλά βάλτε τον στην εξίσωση που θα λυθεί:
Р + 5Cl 2 → 2РCl 5
Ο αριθμός των ατόμων χλωρίου τόσο στο αριστερό όσο και στο δεξί μέρος της εξίσωσης έγινε ίσος, αντίστοιχα, 10 άτομα:
Αλλά ο αριθμός των ατόμων φωσφόρου και στις δύο πλευρές της εξίσωσης δεν θα ταιριάζει:
Επομένως, για να επιτευχθεί ισότητα, είναι απαραίτητο να διπλασιαστεί η ποσότητα του φωσφόρου στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης, βάζοντας τον συντελεστή "2":
Έτσι, παρατηρείται η ισότητα για τον φώσφορο και, γενικά, η εξίσωση θα έχει τη μορφή:
2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)
Όταν γράφετε εξισώσεις κατά σθένος πρέπει να δοθεί ορισμός του σθένουςκαι ορίστε τιμές για τα πιο διάσημα στοιχεία. Το Valency είναι μία από τις έννοιες που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν, επί του παρόντος σε πολλές σχολικά προγράμματαδεν χρησιμοποιείται. Αλλά με τη βοήθειά του είναι ευκολότερο να εξηγηθούν οι αρχές της κατάρτισης εξισώσεων των χημικών αντιδράσεων. Με τον όρο σθένος εννοείται αριθμός χημικοί δεσμοί, το οποίο ένα ή άλλο άτομο μπορεί να σχηματίσει με ένα άλλο ή άλλα άτομα . Το σθένος δεν έχει πρόσημο (+ ή -) και υποδεικνύεται με λατινικούς αριθμούς, συνήθως πάνω από τα σύμβολα των χημικών στοιχείων, για παράδειγμα:
Από πού προέρχονται αυτές οι αξίες; Πώς να τα εφαρμόσετε στην προετοιμασία των χημικών εξισώσεων; Οι αριθμητικές τιμές των σθένους των στοιχείων συμπίπτουν με τον αριθμό της ομάδας τους Περιοδικό σύστημαχημικά στοιχεία D. I. Mendeleev (Πίνακας 1).
Για άλλα στοιχεία τιμές σθένουςμπορεί να έχουν άλλες τιμές, αλλά ποτέ μεγαλύτερες από τον αριθμό της ομάδας στην οποία βρίσκονται. Επιπλέον, για ζυγούς αριθμούς ομάδων (IV και VI), τα σθένη των στοιχείων λαμβάνουν μόνο ζυγές τιμές και για τις περιττές, μπορούν να έχουν και ζυγές και περιττές τιμές (Πίνακας 2).
Φυσικά, υπάρχουν εξαιρέσεις στις τιμές σθένους για ορισμένα στοιχεία, αλλά σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, αυτά τα σημεία συνήθως καθορίζονται. Ας εξετάσουμε τώρα τη γενική αρχή της σύνταξης χημικών εξισώσεων για δεδομένα σθένη για ορισμένα στοιχεία. Συχνότερα αυτή τη μέθοδοαποδεκτό στην περίπτωση σύνταξης εξισώσεων χημικών αντιδράσεων του συνδυασμού απλών ουσιών, για παράδειγμα, κατά την αλληλεπίδραση με το οξυγόνο ( αντιδράσεις οξείδωσης). Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να εμφανίσετε την αντίδραση οξείδωσης αλουμίνιο. Αλλά θυμηθείτε ότι τα μέταλλα συμβολίζονται με μεμονωμένα άτομα (Al), και τα αμέταλλα που βρίσκονται σε αέρια κατάσταση - με δείκτες "2" - (O 2). Αρχικά, γράφουμε το γενικό σχήμα της αντίδρασης:
Al + O 2 → AlO
Σε αυτό το στάδιο, δεν είναι ακόμη γνωστό ποια πρέπει να είναι η σωστή ορθογραφία για την αλουμίνα. Και ακριβώς σε αυτό το στάδιο θα μας βοηθήσει η γνώση των σθένους των στοιχείων. Για το αλουμίνιο και το οξυγόνο, τα βάζουμε πάνω από τον προτεινόμενο τύπο για αυτό το οξείδιο:
IIIII
Αλ Ο
Μετά από αυτό, "cross"-on-"cross" αυτά τα σύμβολα των στοιχείων θα βάλουν τους αντίστοιχους δείκτες παρακάτω:
IIIII
Al 2 O 3
Σύνθεση χημικής ένωσηςΠροσδιορίστηκε Al 2 O 3. Το περαιτέρω σχήμα της εξίσωσης αντίδρασης θα έχει τη μορφή:
Al + O 2 → Al 2 O 3
Μένει μόνο να ισοφαρίσει το αριστερό και το δεξί μέρος του. Προχωράμε με τον ίδιο τρόπο όπως στην περίπτωση της διατύπωσης της εξίσωσης (19). Εξισώνουμε τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου, καταφεύγοντας στην εύρεση του μικρότερου πολλαπλάσιου:
πριν την αντίδραση μετά την αντίδραση
Ο 2 Ο 3
\ 6 /
Διαιρέστε αυτόν τον αριθμό στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης του οξυγόνου με το "2". Παίρνουμε τον αριθμό "3", τον βάζουμε στην εξίσωση που θα λυθεί. Διαιρούμε επίσης τον αριθμό "6" για τη δεξιά πλευρά της εξίσωσης με το "3". Παίρνουμε τον αριθμό "2", απλά βάλτε τον στην εξίσωση που θα λυθεί:
Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
Για να επιτευχθεί ισότητα για το αλουμίνιο, είναι απαραίτητο να προσαρμόσετε την ποσότητα του στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης θέτοντας τον συντελεστή "4":
4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
Έτσι, παρατηρείται η ισότητα για το αλουμίνιο και το οξυγόνο και, γενικά, η εξίσωση θα πάρει την τελική μορφή:
4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3 (22)
Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σθένους, είναι δυνατό να προβλεφθεί ποια ουσία σχηματίζεται κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης, πώς θα μοιάζει ο τύπος της. Έστω ότι άζωτο και υδρογόνο με τα αντίστοιχα σθένη III και I μπήκαν στην αντίδραση της ένωσης Ας γράψουμε το γενικό σχήμα αντίδρασης:
N 2 + H 2 → NH
Για το άζωτο και το υδρογόνο, βάζουμε τα σθένη πάνω από τον προτεινόμενο τύπο αυτής της ένωσης:
Όπως και πριν, "cross"-on-"cross" για αυτά τα σύμβολα στοιχείων, βάζουμε τους αντίστοιχους δείκτες παρακάτω:
III I
Ν Η 3
Το περαιτέρω σχήμα της εξίσωσης αντίδρασης θα έχει τη μορφή:
N 2 + H 2 → NH 3
Εξισώνοντας με τον ήδη γνωστό τρόπο, μέσα από το μικρότερο πολλαπλάσιο για το υδρογόνο, ίσο με "6", παίρνουμε τους επιθυμητούς συντελεστές και την εξίσωση ως σύνολο:
N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 (23)
Κατά τη σύνταξη εξισώσεων για καταστάσεις οξείδωσηςαντιδρώντων ουσιών, πρέπει να υπενθυμίσουμε ότι ο βαθμός οξείδωσης ενός στοιχείου είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που λαμβάνονται ή διανέμονται κατά τη διαδικασία μιας χημικής αντίδρασης. Η κατάσταση οξείδωσης στις ενώσειςβασικά, αριθμητικά συμπίπτει με τις τιμές των σθένεων του στοιχείου. Διαφέρουν όμως ως προς το πρόσημο. Για παράδειγμα, για το υδρογόνο, το σθένος είναι I και η κατάσταση οξείδωσης είναι (+1) ή (-1). Για το οξυγόνο, το σθένος είναι II και η κατάσταση οξείδωσης είναι (-2). Για το άζωτο, τα σθένη είναι I, II, III, IV, V και οι καταστάσεις οξείδωσης είναι (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , κλπ. Οι καταστάσεις οξείδωσης των στοιχείων που χρησιμοποιούνται πιο συχνά στις εξισώσεις φαίνονται στον Πίνακα 3.
Στην περίπτωση των σύνθετων αντιδράσεων, η αρχή της σύνταξης εξισώσεων ως προς τις καταστάσεις οξείδωσης είναι η ίδια όπως και κατά τη σύνταξη ως προς τα σθένη. Για παράδειγμα, ας δώσουμε την εξίσωση αντίδρασης για την οξείδωση του χλωρίου με το οξυγόνο, στην οποία το χλώριο σχηματίζει μια ένωση με κατάσταση οξείδωσης +7. Ας γράψουμε την προτεινόμενη εξίσωση:
Cl 2 + O 2 → ClO
Βάζουμε τις καταστάσεις οξείδωσης των αντίστοιχων ατόμων πάνω από την προτεινόμενη ένωση ClO:
Όπως και στις προηγούμενες περιπτώσεις, διαπιστώνουμε ότι το επιθυμητό σύνθετος τύποςθα λάβει τη μορφή:
7 -2
Cl 2 O 7
Η εξίσωση της αντίδρασης θα έχει την ακόλουθη μορφή:
Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7
Εξισώνοντας το οξυγόνο, βρίσκοντας το μικρότερο πολλαπλάσιο μεταξύ δύο και επτά, ίσο με "14", τελικά καθιερώνουμε την ισότητα:
2Cl 2 + 7O 2 \u003d 2Cl 2 O 7 (24)
Μια ελαφρώς διαφορετική μέθοδος πρέπει να χρησιμοποιείται με καταστάσεις οξείδωσης κατά τη σύνταξη αντιδράσεων ανταλλαγής, εξουδετέρωσης και υποκατάστασης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δύσκολο να μάθουμε: ποιες ενώσεις σχηματίζονται κατά την αλληλεπίδραση πολύπλοκων ουσιών;
Πώς ξέρετε τι συμβαίνει σε μια αντίδραση;
Πράγματι, πώς ξέρετε: ποια προϊόντα αντίδρασης μπορούν να προκύψουν κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης αντίδρασης; Για παράδειγμα, τι σχηματίζεται όταν αντιδρούν το νιτρικό βάριο και το θειικό κάλιο;
Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?
Ίσως VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4; Ή Ba + NO 3 SO 4 + K 2; Ή κάτι άλλο? Φυσικά κατά την αντίδραση αυτή σχηματίζονται ενώσεις: BaSO 4 και KNO 3. Και πώς είναι αυτό γνωστό; Και πώς να γράψετε τύπους ουσιών; Ας ξεκινήσουμε με αυτό που συνήθως παραβλέπεται: η ίδια η έννοια της «αντίδρασης ανταλλαγής». Αυτό σημαίνει ότι σε αυτές τις αντιδράσεις, οι ουσίες αλλάζουν μεταξύ τους σε συστατικά μέρη. Δεδομένου ότι οι αντιδράσεις ανταλλαγής διεξάγονται κυρίως μεταξύ βάσεων, οξέων ή αλάτων, τα μέρη με τα οποία θα αλλάξουν είναι κατιόντα μετάλλων (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), ιόντα H + ή ΟΗ-, ανιόντα - υπολείμματα οξέος, (Cl-, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). Γενικά, η αντίδραση ανταλλαγής μπορεί να δοθεί με τον ακόλουθο συμβολισμό:
Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)
Όπου Kt1 και Kt2 είναι τα μεταλλικά κατιόντα (1) και (2), και An1 και An2 τα ανιόντα (1) και (2) που αντιστοιχούν σε αυτά. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στις ενώσεις πριν και μετά την αντίδραση εγκαθίστανται πάντα κατιόντα στην πρώτη θέση και ανιόντα στη δεύτερη. Επομένως, αν αντιδράσει χλωριούχο κάλιοκαι νιτρικός άργυρος, και τα δύο σε λύση
KCl + AgNO 3 →
τότε κατά τη διαδικασία του σχηματίζονται ουσίες KNO 3 και AgCl και η αντίστοιχη εξίσωση θα πάρει τη μορφή:
KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl (26)
Στις αντιδράσεις εξουδετέρωσης, τα πρωτόνια από τα οξέα (H +) θα ενωθούν με τα ανιόντα υδροξυλίου (OH -) για να σχηματίσουν νερό (H 2 O):
HCl + KOH \u003d KCl + H 2 O (27)
Οι καταστάσεις οξείδωσης των κατιόντων μετάλλων και τα φορτία των ανιόντων των όξινων υπολειμμάτων αναφέρονται στον πίνακα διαλυτότητας ουσιών (οξέα, άλατα και βάσεις στο νερό). Τα μεταλλικά κατιόντα φαίνονται οριζόντια και τα ανιόντα των υπολειμμάτων οξέος φαίνονται κάθετα.
Με βάση αυτό, κατά τη σύνταξη της εξίσωσης για την αντίδραση ανταλλαγής, είναι πρώτα απαραίτητο να καθοριστούν οι καταστάσεις οξείδωσης των σωματιδίων που λαμβάνουν σε αυτή τη χημική διεργασία στο αριστερό της τμήμα. Για παράδειγμα, πρέπει να γράψετε μια εξίσωση για την αλληλεπίδραση μεταξύ χλωριούχου ασβεστίου και ανθρακικού νατρίου. Ας συντάξουμε το αρχικό σχήμα για αυτήν την αντίδραση:
CaCl + NaCO 3 →
Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →
Έχοντας εκτελέσει την ήδη γνωστή δράση «διασταυρούμενη» σε «διασταυρούμενη», προσδιορίζουμε τους πραγματικούς τύπους των αρχικών ουσιών:
CaCl 2 + Na 2 CO 3 →
Με βάση την αρχή της ανταλλαγής κατιόντων και ανιόντων (25), καθορίζουμε τους προκαταρκτικούς τύπους των ουσιών που σχηματίζονται κατά την αντίδραση:
CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl
Καταθέτουμε τα αντίστοιχα φορτία στα κατιόντα και τα ανιόντα τους:
Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -
Τύποι ουσιώνείναι γραμμένα σωστά, σύμφωνα με τα φορτία κατιόντων και ανιόντων. Ας φτιάξουμε μια πλήρη εξίσωση εξισώνοντας το αριστερό και το δεξί μέρος της ως προς το νάτριο και το χλώριο:
CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl (28)
Ως άλλο παράδειγμα, εδώ είναι η εξίσωση για την αντίδραση εξουδετέρωσης μεταξύ υδροξειδίου του βαρίου και φωσφορικού οξέος:
VaON + NPO 4 →
Βάζουμε τα αντίστοιχα φορτία σε κατιόντα και ανιόντα:
Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →
Ας ορίσουμε τους πραγματικούς τύπους των αρχικών υλικών:
Va (OH) 2 + H 3 RO 4 →
Με βάση την αρχή της ανταλλαγής κατιόντων και ανιόντων (25), καθορίζουμε τους προκαταρκτικούς τύπους των ουσιών που σχηματίζονται κατά την αντίδραση, λαμβάνοντας υπόψη ότι στην αντίδραση ανταλλαγής, μία από τις ουσίες πρέπει απαραίτητα να είναι το νερό:
Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 2+ RO 4 3- + H 2 O
Ας προσδιορίσουμε τη σωστή καταγραφή του τύπου του άλατος που σχηματίστηκε κατά την αντίδραση:
Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O
Εξισώστε την αριστερή πλευρά της εξίσωσης για το βάριο:
3VA (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O
Δεδομένου ότι στη δεξιά πλευρά της εξίσωσης το υπόλειμμα του φωσφορικού οξέος λαμβάνεται δύο φορές, (PO 4) 2, τότε στα αριστερά είναι επίσης απαραίτητο να διπλασιαστεί η ποσότητα του:
3VA (OH) 2 + 2H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O
Απομένει να ταιριάξουμε τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου στη δεξιά πλευρά του νερού. Δεδομένου ότι ο συνολικός αριθμός ατόμων υδρογόνου στα αριστερά είναι 12, στα δεξιά πρέπει επίσης να αντιστοιχεί σε δώδεκα, επομένως, πριν από τον τύπο του νερού, είναι απαραίτητο βάλε συντελεστή"6" (αφού υπάρχουν ήδη 2 άτομα υδρογόνου στο μόριο του νερού). Για το οξυγόνο παρατηρείται επίσης ισότητα: αριστερά 14 και δεξιά 14. Άρα, η εξίσωση έχει τη σωστή μορφή γραφής:
3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)
Πιθανότητα χημικών αντιδράσεων
Ο κόσμος αποτελείται από μια μεγάλη ποικιλία ουσιών. Ο αριθμός των παραλλαγών των χημικών αντιδράσεων μεταξύ τους είναι επίσης ανυπολόγιστος. Μπορούμε όμως, έχοντας γράψει αυτή ή εκείνη την εξίσωση σε χαρτί, να ισχυριστούμε ότι μια χημική αντίδραση θα αντιστοιχεί σε αυτήν; Υπάρχει μια λανθασμένη αντίληψη ότι αν το σωστό κανονίστε τις πιθανότητεςστην εξίσωση, τότε θα είναι εφικτό στην πράξη. Για παράδειγμα, αν πάρουμε διάλυμα θειικού οξέοςκαι πέσε σε αυτό ψευδάργυρος, τότε μπορούμε να παρατηρήσουμε τη διαδικασία της εξέλιξης του υδρογόνου:
Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (30)
Αλλά εάν ο χαλκός κατέβει στο ίδιο διάλυμα, τότε η διαδικασία έκλυσης αερίου δεν θα παρατηρηθεί. Η αντίδραση δεν είναι εφικτή.
Cu + H 2 SO 4 ≠
Εάν ληφθεί συμπυκνωμένο θειικό οξύ, θα αντιδράσει με τον χαλκό:
Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)
Στην αντίδραση (23) μεταξύ αερίων αζώτου και υδρογόνου, θερμοδυναμική ισορροπία,εκείνοι. πόσα μόριαΗ αμμωνία NH 3 σχηματίζεται ανά μονάδα χρόνου, ο ίδιος αριθμός από αυτές θα αποσυντεθεί ξανά σε άζωτο και υδρογόνο. Μετατόπιση στη χημική ισορροπίαμπορεί να επιτευχθεί αυξάνοντας την πίεση και μειώνοντας τη θερμοκρασία
N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3
Αν πάρετε διάλυμα υδροξειδίου του καλίουκαι ρίξτε πάνω του διάλυμα θειικού νατρίου, τότε δεν θα παρατηρηθούν αλλαγές, η αντίδραση δεν θα είναι εφικτή:
KOH + Na 2 SO 4 ≠
Διάλυμα χλωριούχου νατρίουόταν αλληλεπιδρά με το βρώμιο, δεν θα σχηματίσει βρώμιο, παρά το γεγονός ότι αυτή η αντίδραση μπορεί να αποδοθεί σε μια αντίδραση υποκατάστασης:
NaCl + Br 2 ≠
Ποιοι είναι οι λόγοι για τέτοιες αποκλίσεις; Γεγονός είναι ότι δεν αρκεί μόνο να ορίσουμε σωστά σύνθετοι τύποι, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις ιδιαιτερότητες της αλληλεπίδρασης μετάλλων με οξέα, να χρησιμοποιούμε επιδέξια τον πίνακα διαλυτότητας των ουσιών, να γνωρίζουμε τους κανόνες υποκατάστασης στη σειρά δραστηριότητας μετάλλων και αλογόνων. Αυτό το άρθρο περιγράφει μόνο τις πιο βασικές αρχές για το πώς τακτοποιήστε τους συντελεστές στις εξισώσεις αντίδρασης, πως γράψτε μοριακές εξισώσεις, πως προσδιορίζει τη σύσταση μιας χημικής ένωσης.
Η Χημεία, ως επιστήμη, είναι εξαιρετικά ποικιλόμορφη και πολύπλευρη. Αυτό το άρθρο αντικατοπτρίζει μόνο ένα μικρό μέρος των διαδικασιών που συμβαίνουν σε πραγματικό κόσμο. Τύποι, θερμοχημικές εξισώσεις, ηλεκτρόλυση,διεργασίες οργανικής σύνθεσης και πολλά, πολλά άλλα. Αλλά περισσότερα για αυτό σε μελλοντικά άρθρα.
blog.site, με πλήρη ή μερική αντιγραφή του υλικού, απαιτείται σύνδεσμος προς την πηγή.
Σχέδιο χημικής αντίδρασης.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γράψετε τις χημικές αντιδράσεις. Εξοικειωθείτε με το «λεκτικό» σχήμα αντίδρασης στην § 13.
Εδώ είναι ένα άλλο παράδειγμα:
θείο + οξυγόνο -> διοξείδιο του θείου.
Ο Lomonosov και ο Lavoisier ανακάλυψαν το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών σε μια χημική αντίδραση. Διατυπώνεται ως εξής:
Ας εξηγήσουμε γιατί μάζεςη τέφρα και ο πυρωμένος χαλκός διαφέρουν από τις μάζες του χαρτιού και του χαλκού πριν θερμανθεί.
Στη διαδικασία καύσης του χαρτιού εμπλέκεται οξυγόνο, το οποίο περιέχεται στον αέρα (Εικ. 48, α).
Επομένως, δύο ουσίες εμπλέκονται στην αντίδραση. Εκτός από την τέφρα, σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα και νερό (σε μορφή ατμού), τα οποία εισέρχονται στον αέρα και διαχέονται.
Ρύζι. 48. Αντιδράσεις χαρτιού (α) και χαλκού (β) με οξυγόνο
Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)
Ένας εξαιρετικός Γάλλος χημικός, ένας από τους ιδρυτές της επιστημονικής χημείας. Ακαδημαϊκός της Ακαδημίας Επιστημών του Παρισιού. Εισήγαγε ποσοτικές (ακριβείς) ερευνητικές μεθόδους στη χημεία. Προσδιόρισε πειραματικά τη σύσταση του αέρα και απέδειξε ότι η καύση είναι αντίδραση μιας ουσίας με το οξυγόνο και το νερό είναι ένας συνδυασμός Υδρογόνου με Οξυγόνο (1774-1777).
Συνέταξε τον πρώτο πίνακα απλών ουσιών (1789), προτείνοντας στην πραγματικότητα μια ταξινόμηση των χημικών στοιχείων. Ανεξάρτητα από τον M. V. Lomonosov, ανακάλυψε το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών στις χημικές αντιδράσεις.
Ρύζι. 49. Εμπειρία που επιβεβαιώνει το νόμο του Lomonosov - Lavoisier: α - η αρχή του πειράματος. β - το τέλος του πειράματος
Η μάζα τους υπερβαίνει τη μάζα του οξυγόνου. Επομένως, η μάζα της τέφρας είναι μικρότερη από τη μάζα του χαρτιού.
Όταν ο χαλκός θερμαίνεται, το οξυγόνο του αέρα «συνδυάζεται» μαζί του (Εικ. 48, β). Το μέταλλο μετατρέπεται σε μαύρη ουσία (ο τύπος του είναι CuO και το όνομα είναι οξείδιο χαλκού (P)). Προφανώς, η μάζα του προϊόντος αντίδρασης πρέπει να υπερβαίνει τη μάζα του χαλκού.
Σχολιάστε την εμπειρία που φαίνεται στο Σχήμα 49 και βγάλτε ένα συμπέρασμα.
Το δίκαιο ως μορφή επιστημονικής γνώσης.
Η ανακάλυψη νόμων στη χημεία, τη φυσική και άλλες επιστήμες συμβαίνει αφού οι επιστήμονες πραγματοποιήσουν πολλά πειράματα και αναλύσουν τα αποτελέσματα.
Ο νόμος είναι μια γενίκευση αντικειμενικών, ανεξάρτητων από τον άνθρωπο συνδέσεων μεταξύ φαινομένων, ιδιοτήτων κ.λπ.
Ο νόμος της διατήρησης της μάζας των ουσιών σε μια χημική αντίδραση είναι ο πιο σημαντικός νόμος της χημείας. Ισχύει για όλους τους μετασχηματισμούς ουσιών που συμβαίνουν τόσο στο εργαστήριο όσο και στη φύση.
Οι χημικοί νόμοι καθιστούν δυνατή την πρόβλεψη των ιδιοτήτων των ουσιών και την πορεία των χημικών αντιδράσεων, τη ρύθμιση των διεργασιών στη χημική τεχνολογία.
Προκειμένου να εξηγηθεί ο νόμος, διατυπώνονται υποθέσεις, οι οποίες ελέγχονται με τη βοήθεια κατάλληλων πειραμάτων. Εάν μια από τις υποθέσεις επιβεβαιωθεί, δημιουργείται μια θεωρία στη βάση της. Στο γυμνάσιο, θα εξοικειωθείτε με αρκετές θεωρίες που έχουν αναπτύξει οι χημικοί.
Η συνολική μάζα των ουσιών κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης δεν αλλάζει επειδή τα άτομα των χημικών στοιχείων δεν εμφανίζονται και εξαφανίζονται κατά την αντίδραση, αλλά συμβαίνει μόνο η αναδιάταξή τους. Με άλλα λόγια,
ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου πριν την αντίδραση είναι ίσος με τον αριθμό των ατόμων του μετά την αντίδραση. Αυτό υποδεικνύεται από τα σχήματα αντίδρασης που δίνονται στην αρχή της παραγράφου. Ας αντικαταστήσουμε τα βέλη μεταξύ της αριστερής και της δεξιάς πλευράς με ίσα σημάδια:
Τέτοιες εγγραφές ονομάζονται χημικές εξισώσεις.
Μια χημική εξίσωση είναι μια καταγραφή μιας χημικής αντίδρασης που χρησιμοποιεί τους τύπους των αντιδρώντων και των προϊόντων, η οποία είναι σύμφωνη με το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών.
Υπάρχουν πολλά σχήματα αντίδρασης που δεν ανταποκρίνονται στον νόμο Lomonosov-Lavoisier.
Για παράδειγμα, το σχήμα αντίδρασης για το σχηματισμό νερού:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Και τα δύο μέρη του σχήματος περιέχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων υδρογόνου, αλλά διαφορετικό αριθμό ατόμων οξυγόνου.
Ας μετατρέψουμε αυτό το σχήμα σε χημική εξίσωση.
Για να υπάρχουν 2 άτομα οξυγόνου στη δεξιά πλευρά, βάζουμε έναν συντελεστή 2 μπροστά από τον τύπο του νερού:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Τώρα υπάρχουν τέσσερα άτομα υδρογόνου στα δεξιά. Για να υπάρχει ο ίδιος αριθμός ατόμων υδρογόνου στην αριστερή πλευρά, γράφουμε τον συντελεστή 2 μπροστά από τον τύπο του υδρογόνου. Παίρνουμε τη χημική εξίσωση:
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 0.
Έτσι, για να μετατραπεί το σχήμα αντίδρασης σε χημική εξίσωση, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τους συντελεστές για κάθε ουσία (εάν είναι απαραίτητο), να τους σημειώσετε πριν χημικούς τύπουςκαι αντικαταστήστε το βέλος με ένα σύμβολο ίσον.
Ίσως κάποιος από εσάς να γράψει αυτήν την εξίσωση: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. Σε αυτό, η αριστερή και η δεξιά πλευρά περιέχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων κάθε στοιχείου, αλλά όλοι οι συντελεστές μπορούν να μειωθούν διαιρώντας με το 2. Αυτό πρέπει να γίνει.
Είναι ενδιαφέρον
Η χημική εξίσωση έχει πολλά κοινά με τη μαθηματική.
Ακολουθούν διάφοροι τρόποι καταγραφής της εξεταζόμενης αντίδρασης.
Μετατρέψτε το σχήμα αντίδρασης Cu + O 2 -> CuO σε χημική εξίσωση.
Ας εκτελέσουμε ένα πιο δύσκολο έργο: μετατρέψτε το σχήμα αντίδρασης σε μια χημική εξίσωση
Στην αριστερή πλευρά του σχήματος - I άτομο αλουμινίου και στα δεξιά - 2. Βάλτε έναν συντελεστή 2 μπροστά από τον τύπο μετάλλου:
Υπάρχουν τρεις φορές περισσότερα άτομα θείου στα δεξιά παρά στα αριστερά. Γράφουμε τον συντελεστή 3 μπροστά από τον τύπο της ένωσης θείου στην αριστερή πλευρά:
Τώρα, στην αριστερή πλευρά, ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου είναι 3 2 = 6, και στα δεξιά - μόνο 2. Για να είναι 6 στα δεξιά, βάζουμε τον συντελεστή 3 μπροστά από τον τύπο του υδρογόνου (6 : 2 = 3):
Ας συγκρίνουμε τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου και στα δύο μέρη του σχήματος. Είναι τα ίδια: 3 4 = 4 * 3. Ας αντικαταστήσουμε το βέλος με ένα σύμβολο ίσου:
συμπεράσματα
Οι χημικές αντιδράσεις γράφονται χρησιμοποιώντας σχήματα αντιδράσεων και χημικές εξισώσεις.
Το σχήμα αντίδρασης περιέχει τους τύπους των αντιδρώντων και των προϊόντων, και η χημική εξίσωση περιέχει επίσης τους συντελεστές.
Η χημική εξίσωση είναι σύμφωνη με το νόμο της διατήρησης της μάζας των ουσιών Lomonosov-Lavoisier:
η μάζα των ουσιών που εισέρχονται σε μια χημική αντίδραση είναι ίση με τη μάζα των ουσιών που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης.
Τα άτομα χημικών στοιχείων δεν εμφανίζονται ούτε εξαφανίζονται κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων, αλλά συμβαίνει μόνο η αναδιάταξή τους.
?
105. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας χημικής εξίσωσης και ενός σχήματος αντίδρασης;
106. Τακτοποιήστε τους συντελεστές που λείπουν στα αρχεία αντίδρασης:
107. Μετατρέψτε τα παρακάτω σχήματα αντιδράσεων σε χημικές εξισώσεις:
108. Να φτιάξετε τους τύπους των προϊόντων της αντίδρασης και τις αντίστοιχες χημικές εξισώσεις:
109. Αντί για τελείες, γράψτε τους τύπους των απλών ουσιών και κάντε χημικές εξισώσεις:
Λάβετε υπόψη ότι το βόριο και ο άνθρακας αποτελούνται από άτομα. φθόριο, χλώριο, υδρογόνο και οξυγόνο - από διατομικά μόρια, και φώσφορος (λευκό) - από μόρια τεσσάρων ατόμων.
110. Σχολιάστε τα σχήματα αντιδράσεων και μετατρέψτε τα σε χημικές εξισώσεις:
111. Ποια μάζα ζωικού ασβέστη σχηματίστηκε κατά την παρατεταμένη πύρωση 25 g κιμωλίας, αν είναι γνωστό ότι απελευθερώθηκαν 11 g διοξειδίου του άνθρακα;
Popel P. P., Kriklya L. S., Chemistry: Pdruch. για 7 κύτταρα. zahalnosvit. navch. zakl. - Κ .: Εκθεσιακό Κέντρο "Ακαδημία", 2008. - 136 σελ.: ιλ.
Περιεχόμενο μαθήματος περίληψη μαθήματος και υποστήριξη πλαισίου παρουσίασης μαθήματος διαδραστικές τεχνολογίες που επιταχύνουν τις μεθόδους διδασκαλίας Πρακτική κουίζ, δοκιμές διαδικτυακών εργασιών και ασκήσεων Εργαστήρια για το σπίτι και ερωτήσεις εκπαίδευσης για συζητήσεις στην τάξη εικονογραφήσεις βίντεο και ηχητικό υλικό φωτογραφίες, εικόνες γραφικά, πίνακες, σχήματα κόμικ, παραβολές, ρήσεις, σταυρόλεξα, ανέκδοτα, ανέκδοτα, αποσπάσματα Πρόσθετα περιλήψεις cheat sheets chips for inquisitive articles (MAN) λογοτεχνία κύριο και πρόσθετο γλωσσάρι όρων Βελτίωση σχολικών βιβλίων και μαθημάτων διόρθωση λαθών στο σχολικό βιβλίο αντικαθιστώντας τις απαρχαιωμένες γνώσεις με νέες Μόνο για δασκάλους ημερολογιακά σχέδια προγράμματα εκμάθησηςΚατευθυντήριες γραμμές
