Să vorbim despre cum să scriem o ecuație pentru o reacție chimică. Această întrebare este cea care provoacă dificultăți serioase școlarilor. Unii nu pot înțelege algoritmul de compilare a formulelor de produs, în timp ce alții plasează incorect coeficienții în ecuație. Având în vedere că toate calculele cantitative sunt efectuate exact conform ecuațiilor, este important să înțelegem algoritmul acțiunilor. Să încercăm să ne dăm seama cum să scriem ecuații reacții chimice.

Compilare de formule pentru valență

Pentru a nota corect procesele care au loc între diferite substanțe, trebuie să învățați cum să scrieți formule. Compușii binari sunt alcătuiți ținând cont de valențele fiecărui element. De exemplu, pentru metalele subgrupurilor principale, acesta corespunde numărului grupului. La compilarea formulei finale, se determină cel mai mic multiplu între acești indicatori, apoi sunt plasați indici.

Ce este o ecuație

Este înțeles ca o înregistrare simbolică care afișează elementele chimice care interacționează, rapoartele lor cantitative, precum și acele substanțe care se obțin în urma procesului. Una dintre sarcinile oferite elevilor de clasa a IX-a la certificare finalăîn chimie, are următoarea formulare: „Compuneți ecuațiile reacțiilor care caracterizează proprietățile chimice ale clasei de substanțe propuse”. Pentru a face față sarcinii, elevii trebuie să stăpânească algoritmul acțiunilor.

Algoritm de acțiune

De exemplu, trebuie să scrieți procesul de ardere a calciului, folosind simboluri, coeficienți, indici. Să vorbim despre cum să scriem o ecuație pentru o reacție chimică folosind procedura. În partea stângă a ecuației, prin „+” scriem semnele substanțelor care participă la această interacțiune. Deoarece arderea are loc cu participarea oxigenului atmosferic, care aparține moleculelor diatomice, îi scriem formula O2.

În spatele semnului egal, formăm compoziția produsului de reacție folosind regulile de aranjare a valenței:

2Ca + O2 = 2CaO.

Continuând conversația despre cum să scrieți o ecuație pentru o reacție chimică, observăm necesitatea folosirii legii constanței compoziției, precum și conservarea compoziției substanțelor. Ele vă permit să efectuați procesul de ajustare, să plasați coeficienții lipsă în ecuație. Acest proces este unul dintre cele mai simple exemple de interacțiuni care au loc în chimia anorganică.

Aspecte importante

Pentru a înțelege cum se scrie o ecuație pentru o reacție chimică, notăm câteva aspecte teoretice legate de acest subiect. Legea conservării masei substanțelor, formulată de M. V. Lomonosov, explică posibilitatea dispunerii coeficienților. Deoarece numărul de atomi ai fiecărui element rămâne neschimbat înainte și după interacțiune, pot fi efectuate calcule matematice.

La egalizarea părților din stânga și dreapta ale ecuației, se folosește cel mai mic multiplu comun, similar modului în care este compilată formula compusă, ținând cont de valențele fiecărui element.

Interacțiuni redox

După ce școlarii au elaborat algoritmul acțiunilor, ei vor putea elabora o ecuație pentru reacțiile care caracterizează proprietățile chimice substanțe simple. Acum putem trece la analiza a mai multor interacțiuni complexe, de exemplu, care apare cu o modificare a stărilor de oxidare ale elementelor:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Exista anumite reguli dupa care starile de oxidare sunt dispuse in simplu si substanțe complexe X. De exemplu, în moleculele diatomice acest indicator este egal cu zero, în compușii complecși, suma tuturor stărilor de oxidare ar trebui să fie, de asemenea, egală cu zero. La alcătuirea balanței electronice se determină atomii sau ionii care donează electroni (reductor) și îi acceptă (oxidant).

Între acești indicatori se determină cel mai mic multiplu, precum și coeficienții. Etapa finală în analiza interacțiunii redox este dispunerea coeficienților în schemă.

Ecuații ionice

Unul dintre probleme importante, care este luată în considerare la cursul de chimie școlară, este interacțiunea dintre soluții. De exemplu, având în vedere sarcina următorului conținut: „Faceți o ecuație pentru reacția chimică a schimbului de ioni între clorura de bariu și sulfatul de sodiu”. Implica scrierea unei ecuații ionice moleculare, pline, reduse. Pentru a lua în considerare interacțiunea la nivel ionic, este necesar să o indicați conform tabelului de solubilitate pentru fiecare substanță inițială, produs de reacție. De exemplu:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

Substanțele care nu se dizolvă în ioni sunt scrise în formă moleculară. Reacția de schimb ionic are loc complet în trei cazuri:

• formarea sedimentelor;
• eliberare de gaze;
• obţinerea unei substanţe slab disociate, precum apa.

Dacă o substanță are un coeficient stereochimic, acesta este luat în considerare la scrierea ecuației ionice complete. După ce se scrie ecuația ionică completă, se efectuează reducerea acelor ioni care nu au fost legați în soluție. Rezultatul final al oricărei sarcini care implică luarea în considerare a unui proces care are loc între soluțiile de substanțe complexe va fi o înregistrare a unei reacții ionice reduse.

Concluzie

Ecuațiile chimice permit să se explice cu ajutorul simbolurilor, indicilor, coeficienților acele procese care se observă între substanțe. În funcție de procesul care are loc, există anumite subtilități în scrierea ecuației. Algoritmul general pentru compilarea reacțiilor, discutat mai sus, se bazează pe valență, legea conservării masei substanțelor și constanța compoziției.

Pentru a descrie reacțiile chimice în curs, sunt compilate ecuații ale reacțiilor chimice. În ele, în stânga semnului egal (sau săgeată →), sunt scrise formulele reactanților (substanțe care intră în reacție), iar în dreapta sunt produșii de reacție (substanțe care se obțin în urma unei reacții chimice). Deoarece vorbim despre o ecuație, numărul de atomi din partea stângă a ecuației ar trebui să fie egal cu cel din dreapta. Prin urmare, după întocmirea unei scheme a unei reacții chimice (înregistrarea reactanților și a produselor), coeficienții sunt înlocuiți pentru a egaliza numărul de atomi.

Coeficienții sunt numere din fața formulelor substanțelor, indicând numărul de molecule care reacţionează.

De exemplu, să presupunem că într-o reacție chimică, hidrogenul gazos (H 2 ) reacționează cu oxigenul gazos (O 2 ). Ca rezultat, se formează apă (H2O). Schema de reactie va arata asa:

H2 + O2 → H2O

În stânga sunt doi atomi de hidrogen și oxigen, iar în dreapta sunt doi atomi de hidrogen și un singur oxigen. Să presupunem că, în urma reacției pentru o moleculă de hidrogen și o moleculă de oxigen, se formează două molecule de apă:

H2 + O2 → 2H2O

Acum numărul de atomi de oxigen înainte și după reacție este egalizat. Cu toate acestea, hidrogenul înainte de reacție este de două ori mai mic decât după. Trebuie concluzionat că pentru formarea a două molecule de apă sunt necesare două molecule de hidrogen și una de oxigen. Apoi obțineți următoarea schemă de reacție:

2H2 + O2 → 2H2O

Aici numărul de atomi de diferite elemente chimice la fel înainte și după reacție. Aceasta înseamnă că aceasta nu mai este doar o schemă de reacție, ci ecuația reacției. În ecuațiile de reacție, săgeata este adesea înlocuită cu un semn egal pentru a sublinia faptul că numărul de atomi ai diferitelor elemente chimice este egalizat:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Luați în considerare această reacție:

NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O

După reacție, s-a format un fosfat, care include trei atomi de sodiu. Echivalați cantitatea de sodiu înainte de reacție:

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O

Cantitatea de hidrogen înainte de reacție este de șase atomi (trei în hidroxid de sodiu și trei în acid fosforic). După reacție - doar doi atomi de hidrogen. Împărțirea șase la doi dă trei. Deci, înainte de apă, trebuie să puneți numărul trei:

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O

Numărul de atomi de oxigen înainte și după reacție este același, ceea ce înseamnă că calculul suplimentar al coeficienților poate fi omis.

Principalul subiect al înțelegerii în chimie îl reprezintă reacțiile dintre diferitele elemente și substanțe chimice. O mare conștientizare a validității interacțiunii substanțelor și proceselor în reacțiile chimice face posibilă gestionarea acestora și aplicarea lor în scopuri proprii. O ecuație chimică este o metodă de exprimare a unei reacții chimice, în care sunt scrise formulele substanțelor și produselor inițiale, indicatori care arată numărul de molecule ale oricărei substanțe. Reacțiile chimice sunt împărțite în reacții de conexiune, substituție, descompunere și schimb. De asemenea, printre ele se permite să se distingă redox, ionic, reversibil și ireversibil, exogen etc.

Instruire

1. Determinați ce substanțe interacționează între ele în reacția dvs. Notează-le în partea stângă a ecuației. De exemplu, luați în considerare reacția chimică dintre aluminiu și acid sulfuric. Aranjați reactivii în stânga: Al + H2SO4 Apoi puneți un semn „egal”, ca într-o ecuație matematică. În chimie, puteți găsi o săgeată îndreptată spre dreapta sau două săgeți direcționate opus, un „semn de reversibilitate”. Ca rezultat al interacțiunii unui metal cu un acid, se formează o sare și hidrogen. Scrieți produșii de reacție după semnul egal, în dreapta.Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 Se obține schema de reacție.

2. Pentru a scrie o ecuație chimică, trebuie să găsiți exponenții. În partea stângă a schemei obținute anterior, acidul sulfuric conține atomi de hidrogen, sulf și oxigen în raport de 2:1:4, în partea dreaptă sunt 3 atomi de sulf și 12 atomi de oxigen în compoziția sării și 2 atomi de hidrogen în molecula de gaz H2. În partea stângă, raportul dintre aceste 3 elemente este 2:3:12.

3. Pentru a egaliza numărul de atomi de sulf și oxigen din compoziția sulfatului de aluminiu (III), puneți indicatorul 3 în partea stângă a ecuației în fața acidului. Acum sunt șase atomi de hidrogen în partea stângă. Pentru a egaliza numărul de elemente de hidrogen, puneți indicatorul 3 în fața acestuia, în partea dreaptă. Acum raportul atomilor din ambele părți este 2:1:6.

4. Rămâne să egalăm numărul de aluminiu. Deoarece sarea conține doi atomi de metal, puneți un 2 în fața aluminiului în partea stângă a diagramei. Ca rezultat, veți obține ecuația de reacție pentru această schemă. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2

Reacția se numește reîncarnarea unora substanțe chimice altora. Iar formula pentru a le scrie cu ajutorul simbolurilor speciale este ecuația acestei reacții. Exista tipuri diferite interacțiuni chimice, dar regula de scriere a formulelor lor este identică.

Vei avea nevoie

• sistem periodic de elemente chimice D.I. Mendeleev

Instruire

1. Substanțele inițiale care reacționează sunt scrise în partea stângă a ecuației. Se numesc reactivi. Înregistrarea se face cu ajutorul unor simboluri speciale care denotă orice substanță. Un semn plus este plasat între substanțele reactive.

2. În partea dreaptă a ecuației este scrisă formula uneia sau mai multor substanțe rezultate, care se numesc produse de reacție. În loc de semn egal, o săgeată este plasată între părțile stânga și dreapta ale ecuației, care indică direcția reacției.

3. Mai târziu, scriind formulele reactanților și produșilor de reacție, trebuie să aranjați indicatorii ecuației de reacție. Acest lucru se face astfel încât, conform legii conservării masei materiei, numărul de atomi ai aceluiași element din părțile din stânga și din dreapta ecuației să rămână identic.

4. Pentru a aranja corect indicatorii, trebuie să distingeți oricare dintre substanțele care intră în reacție. Pentru a face acest lucru, se ia unul dintre elemente și se compară numărul atomilor săi din stânga și din dreapta. Dacă este diferit, atunci este necesar să găsiți un multiplu al numerelor care indică numărul de atomi ai unei substanțe date în părțile din stânga și din dreapta. După aceea, acest număr este împărțit la numărul de atomi ai substanței din partea corespunzătoare a ecuației și se obține un indicator pentru oricare dintre părțile sale.

5. Deoarece indicatorul este plasat în fața formulei și se aplică fiecărei substanțe incluse în acesta, următorul pas va fi compararea datelor obținute cu numărul altei substanțe care face parte din formulă. Acest lucru se realizează în același mod ca și în cazul primului element și ținând cont de indicatorul existent pentru fiecare formulă.

6. Ulterior, după ce toate elementele formulei au fost analizate, se efectuează o verificare finală a corespondenței părților din stânga și din dreapta. Atunci ecuația reacției poate fi considerată completă.

Videoclipuri asemănătoare

Notă!
În ecuațiile reacțiilor chimice, este imposibil să schimbați părțile din stânga și din dreapta. În caz contrar, se va dovedi o schemă a unui proces complet diferit.

Sfaturi utile
Numărul de atomi atât ai substanțelor reactive individuale, cât și ai substanțelor care alcătuiesc produsele de reacție se determină folosind sistemul periodic de elemente chimice din D.I. Mendeleev

Cât de nesurprinzătoare este natura pentru o persoană: iarna înfășoară pământul într-o plapumă cu zăpadă, primăvara se dezvăluie ca fulgii de porumb, toate viețuitoarele, vara se furișează cu o revoltă de culori, toamna dă foc plantelor cu foc roșu... Și numai dacă te gândești și te uiți atent, poți vedea ce se află în spatele acestor schimbări atât de dificile. procese fiziceși REACȚII CHIMICE. Și pentru a studia toate lucrurile vii, trebuie să fii capabil să decizi ecuatii chimice. Principala cerință la egalizarea ecuațiilor chimice este cunoașterea legii de conservare a numărului de materie: 1) numărul de materie înainte de reacție este egal cu numărul de materie după reacție; 2) numărul total de substanțe înainte de reacție este egal cu numărul total de substanțe după reacție.

Instruire

1. Pentru a egaliza „exemplul” chimic trebuie să urmați câțiva pași.Notați ecuația reacții la toate vedere generala. Pentru aceasta, indicatorii necunoscuți din fața formulelor de substanțe sunt notați cu literele alfabetului latin (x, y, z, t etc.). Să fie necesar să se egaleze reacția combinației de hidrogen și oxigen, în urma căreia se va obține apă. Înainte de moleculele de hidrogen, oxigen și apă, puneți literele latine (x, y, z) - indicatori.

2. Pentru orice element, pe baza echilibrului fizic, alcătuiți ecuații matematice și obțineți un sistem de ecuații. În acest exemplu, pentru hidrogen din stânga, luați 2x, deoarece are indicele „2”, în dreapta - 2z, ceaiul are și indicele „2”, rezultă 2x=2z, otsel, x=z. Pentru oxigen, luați 2y în stânga, deoarece există un indice „2”, în dreapta - z, nu există indice pentru ceai, ceea ce înseamnă că este egal cu unul, care de obicei nu este scris. Se pare că 2y=z și z=0,5y.

Notă!
Dacă în ecuație este implicat un număr mai mare de elemente chimice, atunci sarcina nu devine mai complicată, ci crește în volum, ceea ce nu ar trebui să fie speriat.

Sfaturi utile
De asemenea, este posibilă egalizarea reacțiilor cu ajutorul teoriei probabilităților, folosind valențele elementelor chimice.

Sfat 4: Cum se compune o reacție redox

Reacțiile redox sunt reacții cu o schimbare a stărilor de oxidare. Se întâmplă adesea ca substanțele inițiale să fie date și este necesar să scrieți produsele interacțiunii lor. Ocazional, aceeași substanță poate da produse finale diferite în medii diferite.

Instruire

1. În funcție nu numai de mediul de reacție, ci și de gradul de oxidare, substanța se comportă diferit. substanta in ea cel mai înalt grad oxidarea este invariabil un agent oxidant, în partea inferioară - un agent reducător. Pentru a face un mediu acid, se folosește în mod tradițional acidul sulfuric (H2SO4), mai rar acidul azotic (HNO3) și acidul clorhidric (HCl). Dacă este necesar, creați un mediu alcalin, utilizați hidroxid de sodiu (NaOH) și hidroxid de potasiu (KOH). Să aruncăm o privire la câteva exemple de substanțe.

2. Ion MnO4(-1). Într-un mediu acid, se transformă în Mn (+2), o soluție incoloră. Dacă mediul este neutru, atunci se formează MnO2, se formează un precipitat maro. Într-un mediu alcalin, obținem MnO4 (+2), o soluție verde.

3. Peroxid de hidrogen (H2O2). Dacă este un agent oxidant, de ex. acceptă electroni, apoi în medii neutre și alcaline se rotește după schema: H2O2 + 2e = 2OH (-1). Într-un mediu acid, obținem: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O.Cu condiția ca peroxidul de hidrogen să fie un agent reducător, adică. donează electroni; în mediu acid se formează O2; în mediu alcalin, O2 + H2O. Dacă H2O2 intră într-un mediu cu un agent oxidant puternic, va fi el însuși un agent reducător.

4. Ionul Cr2O7 este un agent oxidant; într-un mediu acid, se transformă în 2Cr(+3), care sunt de culoare verde. Din ionul Cr(+3) în prezența ionilor de hidroxid, i.e. într-un mediu alcalin se formează CrO4(-2) galben.

5. Să dăm un exemplu de compoziție a reacției.KI + KMnO4 + H2SO4 - În această reacție, Mn se află în cea mai mare stare de oxidare, adică este un agent oxidant, acceptând electroni. Mediul înconjurător este acid, acidul sulfuric (H2SO4) ne arată acest lucru.Agentul reducător aici este I (-1), donează electroni, crescând în același timp starea de oxidare. Notăm produșii de reacție: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Aranjam indicatorii folosind metoda echilibrului electronic sau metoda semireacției, obținem: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Videoclipuri asemănătoare

Notă!
Nu uitați să adăugați indicatori la reacțiile voastre!

Reacțiile chimice sunt interacțiunile substanțelor, însoțite de o modificare a compoziției lor. Cu alte cuvinte, substanțele care intră în reacție nu corespund cu substanțele rezultate din reacție. O persoană întâmpină interacțiuni similare la fiecare oră, în fiecare minut. Procesele de ceai care au loc în corpul său (respirația, sinteza proteinelor, digestia etc.) sunt, de asemenea, reacții chimice.

Instruire

1. Orice reacție chimică trebuie scrisă corect. Una dintre cerințele principale este ca numărul de atomi ai întregului element de substanțe din partea stângă a reacției (se numesc „substanțe inițiale”) să corespundă numărului de atomi ai aceluiași element din substanțele din partea dreaptă (se numesc „produse de reacție”). Cu alte cuvinte, înregistrarea reacției trebuie egalată.

2. Să ne uităm la un exemplu concret. Ce se întâmplă când un arzător cu gaz este aprins în bucătărie? Gazul natural reacționează cu oxigenul din aer. Această reacție de oxidare este atât de exotermă, adică însoțită de eliberarea de căldură, încât apare o flacără. Cu ajutorul căruia fie gătiți mâncare, fie încălziți mâncarea deja gătită.

3. Pentru simplitate, să presupunem că gazul natural este format dintr-unul dintre componentele sale - metan, care are formula CH4. Pentru că cum să compune și să egalizezi această reacție?

4. Când combustibilul care conține carbon este ars, adică atunci când carbonul este oxidat cu oxigen, dioxid de carbon. Știi formula lui: CO2. Ce se formează atunci când hidrogenul conținut în metan este oxidat cu oxigen? Cu siguranță apă sub formă de abur. Chiar și cel mai îndepărtat om de chimie își știe formula pe de rost: H2O.

5. Rezultă că notați substanțele inițiale pe partea stângă a reacției: CH4 + O2. În partea dreaptă, respectiv, vor fi produse de reacție: CO2 + H2O.

6. Înregistrarea în avans a acestei reacții chimice va fi mai departe: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. Echivalați reacția de mai sus, adică atingeți regula de bază: numărul de atomi ai întregului element din părțile din stânga și din dreapta reacției chimice trebuie să fie identic.

8. Puteți vedea că numărul de atomi de carbon este același, dar numărul de atomi de oxigen și hidrogen este diferit. Există 4 atomi de hidrogen pe partea stângă și doar 2 pe partea dreaptă. Prin urmare, puneți indicatorul 2 în fața formulei apei. Obțineți: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.

9. Atomii de carbon și hidrogen sunt egalați, acum rămâne să facem același lucru cu oxigenul. Pe partea stângă sunt 2 atomi de oxigen, iar pe dreapta 4. Punând indicele 2 în fața moleculei de oxigen, veți obține înregistrarea finală a reacției de oxidare a metanului: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

O ecuație de reacție este o înregistrare condiționată a unui proces chimic în care unele substanțe sunt transformate în altele cu o modificare a proprietăților. Formule de substanțe și deprinderi sunt folosite pentru a înregistra reacțiile chimice. proprietăți chimice conexiuni.

Instruire

1. Scrie formulele corect după numele lor. Să presupunem că oxidul de aluminiu Al? O?, indicele 3 din aluminiu (corespunzător stării sale de oxidare în acest compus) este pus aproape de oxigen și indicele 2 (starea de oxidare a oxigenului) lângă aluminiu. Dacă starea de oxidare este +1 sau -1, atunci indicele nu este setat. De exemplu, trebuie să scrieți formula pentru azotat de amoniu. Nitratul este reziduul acid al acidului azotic (-NOa, s.o. -1), amoniului (-NHa, s.o. +1). Deci formula pentru azotat de amoniu este NH? NU?. Ocazional, starea de oxidare este indicată în denumirea compusului. Oxid de sulf (VI) - SOa, oxid de siliciu (II) SiO. Unele substanţe (gaze) primitive sunt scrise cu indicele 2: Cl?, J?, F?, O?, H? etc.

2. Trebuie să știi ce substanțe reacţionează. Semne vizibile de reacție: degajare de gaze, metamorfoză de culoare și precipitare. Destul de des reacțiile trec fără modificări vizibile. Exemplul 1: reacția de neutralizare H?SO? + 2 NaOH? Nu? + 2 H?O Hidroxidul de sodiu reacţionează cu acidul sulfuric pentru a forma o sare solubilă de sulfat de sodiu şi apă. Ionul de sodiu este separat și combinat cu reziduul acid, înlocuind hidrogenul. Reacția se desfășoară fără semne externe. Exemplul 2: test cu iodoform С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O Reacția se desfășoară în mai multe etape. Rezultatul final este precipitarea cristalelor galbene de iodoform (reacție bună la alcooli). Exemplul 3: Zn + K?SO? ? Reacția este de neconceput, pentru că într-o serie de solicitări metalice, zincul este mai târziu decât potasiul și nu îl poate înlocui din compuși.

3. Legea conservării masei spune că masa reactanților este egală cu masa substanțelor formate. O înregistrare competentă a unei reacții chimice este jumătate din furor. Trebuie să configurați indicatori. Începeți să egalizați cu acei compuși în formulele cărora există indici mari. K?Cr?O? + 14 HCI? 2CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O formula sa conține cel mai mare indice (7). O astfel de acuratețe în înregistrarea reacțiilor este necesară pentru a calcula masa, volumul, concentrația, energia eliberată și alte cantități. Atenție. Amintiți-vă în special formulele comune de acizi și baze, precum și reziduurile acide.

Sfat 7: Cum să determinați ecuațiile redox

O reacție chimică este un proces de reîncarnare a substanțelor care are loc odată cu modificarea compoziției lor. Acele substanțe care intră în reacție se numesc inițiale, iar cele care se formează în urma acestui proces se numesc produse. Se întâmplă ca, în cursul unei reacții chimice, elementele care compun substanțele inițiale își schimbă starea de oxidare. Adică, ei pot accepta electronii altor oameni și pot oferi ai lor. În ambele cazuri, taxa lor se modifică. Astfel de reacții se numesc reacții redox.

Instruire

1. Scrieți ecuația exactă pentru reacția chimică pe care o luați în considerare. Priviți ce elemente sunt incluse în compoziția substanțelor inițiale și care sunt stările de oxidare ale acestor elemente. Mai târziu, comparați aceste cifre cu stările de oxidare ale acelorași elemente din partea dreaptă a reacției.

2. Dacă starea de oxidare s-a schimbat, această reacție este redox. Dacă stările de oxidare ale tuturor elementelor au rămas aceleași, atunci nu.

3. Iată, de exemplu, reacția larg cunoscută de bună calitate pentru detectarea ionului sulfat SO4 ^2-. Esența sa este că sulfatul de bariu, care are formula BaSO4, este practic insolubil în apă. Când se formează, precipită imediat sub forma unui precipitat alb dens, greu. Scrieți o ecuație pentru o reacție similară, de exemplu, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. Rezultă că din reacție se vede că, pe lângă precipitatul de sulfat de bariu, s-a format clorură de sodiu. Este această reacție o reacție redox? Nu, nu este, pentru că niciun element care face parte din substanțele inițiale nu și-a schimbat starea de oxidare. Atât în ​​partea stângă, cât și în partea dreaptă a ecuației chimice, bariul are o stare de oxidare de +2, clor -1, sodiu +1, sulf +6, oxigen -2.

5. Și aici este reacția Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Este redox? Elemente ale substanțelor inițiale: zinc (Zn), hidrogen (H) și clor (Cl). Vedeți care sunt stările lor de oxidare? Pentru zinc, este egal cu 0 ca în orice substanță simplă, pentru hidrogen este +1, pentru clor este -1. Și care sunt stările de oxidare ale acestor elemente din partea dreaptă a reacției? În clor, a rămas neclintit, adică egal cu -1. Dar pentru zinc a devenit egal cu +2, iar pentru hidrogen - 0 (din faptul că hidrogenul a fost eliberat sub forma unei substanțe simple - gaz). Prin urmare, această reacție este o reacție redox.

Videoclipuri asemănătoare

Ecuația canonică a unei elipse este compilată din acele considerații conform cărora suma distanțelor de la orice punct al elipsei la 2 dintre focarele sale este invariabil continuă. Fixând această valoare și deplasând punctul de-a lungul elipsei, este posibil să se determine ecuația elipsei.

Vei avea nevoie

• Foaie de hârtie, pix.

Instruire

1. Specificați două puncte fixe F1 și F2 pe plan. Fie distanța dintre puncte egală cu o valoare fixă ​​F1F2= 2s.

2. Desenați o linie dreaptă pe o bucată de hârtie, care este linia de coordonate a axei absciselor și trageți punctele F2 și F1. Aceste puncte sunt focarele elipsei. Distanța de la întregul punct de focalizare la origine trebuie să fie aceeași valoare, c.

3. Desenați axa y, formând astfel un sistem de coordonate carteziene și scrieți ecuația de bază care definește elipsa: F1M + F2M = 2a. Punctul M reprezintă punctul curent al elipsei.

4. Determinați valoarea segmentelor F1M și F2M folosind teorema lui Pitagora. Rețineți că punctul M are coordonatele curente (x, y) în raport cu originea, iar în ceea ce privește, de exemplu, punctul F1, punctul M are coordonate (x + c, y), adică coordonata „x” capătă o deplasare. Astfel, în expresia teoremei lui Pitagora, unul dintre termeni trebuie să fie egal cu pătratul valorii (x + c), sau cu valoarea (x-c).

5. Înlocuiți expresiile pentru valorile absolute ale vectorilor F1M și F2M în raportul de bază al elipsei și pătratul ambelor părți ale ecuației, deplasând una dintre rădăcini pătrateîn partea dreaptă a ecuației și deschizând parantezele. După reducerea termenilor identici, împărțiți raportul rezultat la 4a și ridicați din nou la a doua putere.

6. Dați termeni similari și colectați termeni cu același factor al pătratului variabilei „x”. Scoateți pătratul variabilei „X”.

7. Luați pătratul unei cantități (să spunem b) ca fiind diferența dintre pătratele lui a și c și împărțiți expresia rezultată la pătratul acestei noi cantități. Astfel, ați obținut ecuația canonică a unei elipse, pe partea stângă a căreia se află suma pătratelor coordonatelor împărțite la mărimile axelor, iar în partea stângă este unul.

Sfaturi utile
Pentru a verifica performanța sarcinii, puteți folosi legea conservării masei.

Chimia este știința substanțelor, a proprietăților și transformărilor lor. .
Adică, dacă nu se întâmplă nimic cu substanțele din jurul nostru, atunci acest lucru nu se aplică chimiei. Dar ce înseamnă „nimic nu se întâmplă”? Dacă o furtună ne-a prins brusc pe câmp și ne-am udat cu toții, așa cum se spune, „până la piele”, atunci aceasta nu este o transformare: la urma urmei, hainele erau uscate, dar s-au udat.

Dacă, de exemplu, luați un cui de fier, procesați-l cu o pila și apoi asamblați pilitură de fier (Fe) , atunci și aceasta nu este o transformare: a fost un cui - a devenit pulbere. Dar dacă după aceea să asamblați dispozitivul și să țineți obținerea de oxigen (O 2): a se încălzi permanganat de potasiu(KMpo 4)și colectați oxigenul într-o eprubetă, apoi puneți aceste pilituri de fier încălzite „la roșu” în ea, apoi se vor aprinde cu o flacără strălucitoare și, după ardere, se vor transforma într-o pulbere maro. Și aceasta este și o transformare. Deci unde este chimia? În ciuda faptului că în aceste exemple se schimbă forma (cuia de fier) ​​și starea îmbrăcămintei (uscat, umed), acestea nu sunt transformări. Faptul este că unghia în sine, deoarece era o substanță (fier), a rămas așa, în ciuda formei sale diferite, iar hainele noastre au absorbit apa din ploaie, apoi s-a evaporat în atmosferă. Apa în sine nu s-a schimbat. Deci, ce sunt transformările în termeni de chimie?

Din punct de vedere al chimiei, transformările sunt astfel de fenomene care sunt însoțite de o modificare a compoziției unei substanțe. Să luăm ca exemplu aceeași unghie. Nu contează ce formă a luat după ce a fost depusă, ci după ce a fost colectată de pe el pilitură de fier plasat într-o atmosferă de oxigen – s-a transformat în oxid de fier(Fe 2 O 3 ) . Deci, s-a schimbat ceva cu adevărat? Da, a avut. A existat o substanță pentru unghii, dar sub influența oxigenului s-a format o nouă substanță - element oxid glandă. ecuație moleculară această transformare poate fi reprezentată prin următoarele simboluri chimice:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

Pentru o persoană neinițiată în chimie, apar imediat întrebări. Ce este „ecuația moleculară”, ce este Fe? De ce sunt numerele „4”, „3”, „2”? Care sunt numerele mici „2” și „3” din formula Fe 2 O 3? Aceasta înseamnă că a sosit momentul să rezolvăm lucrurile în ordine.

Semne ale elementelor chimice.

În ciuda faptului că încep să studieze chimia în clasa a VIII-a, iar unii chiar mai devreme, mulți oameni îl cunosc pe marele chimist rus D. I. Mendeleev. Și, bineînțeles, celebrul său „Tabel periodic al elementelor chimice”. Altfel, mai simplu, se numește „Masa lui Mendeleev”.

În acest tabel, în ordinea corespunzătoare, sunt localizate elementele. Până în prezent, sunt cunoscute aproximativ 120. Numele multor elemente ne sunt cunoscute de mult timp. Acestea sunt: ​​fier, aluminiu, oxigen, carbon, aur, siliciu. Anterior, am folosit aceste cuvinte fără ezitare, identificându-le cu obiecte: un șurub de fier, sârmă de aluminiu, oxigen în atmosferă, un inel de aur etc. etc. Dar, de fapt, toate aceste substanțe (șurub, sârmă, inel) constau din elementele lor respective. Întregul paradox este că elementul nu poate fi atins, preluat. Cum așa? Sunt în tabelul periodic, dar nu le poți lua! Da exact. Un element chimic este un concept abstract (adică abstract) și este folosit în chimie, totuși, ca și în alte științe, pentru calcule, întocmirea ecuațiilor și rezolvarea de probleme. Fiecare element diferă de celălalt prin faptul că se caracterizează prin propriile sale configurația electronică a unui atom. Numărul de protoni din nucleul unui atom este egal cu numărul de electroni din orbitalii săi. De exemplu, hidrogenul este elementul #1. Atomul său este format din 1 proton și 1 electron. Heliul este elementul numărul 2. Atomul său este format din 2 protoni și 2 electroni. Litiul este elementul numărul 3. Atomul său este format din 3 protoni și 3 electroni. Darmstadtium - elementul numărul 110. Atomul său este format din 110 protoni și 110 electroni.

Fiecare element este notat printr-un anumit simbol, litere latine, și are o anumită lectură în traducere din latină. De exemplu, hidrogenul are simbolul "N", citit ca "hidrogeniu" sau "cenusa". Siliciul are simbolul „Si” citit ca „siliciu”. Mercur are un simbol "Hg"și se citește ca „hydrargyrum”. Și așa mai departe. Toate aceste desemnări pot fi găsite în orice manual de chimie pentru clasa a VIII-a. Pentru noi acum, principalul lucru este să înțelegem că atunci când compilăm ecuații chimice, este necesar să operam cu simbolurile indicate ale elementelor.

Substanțe simple și complexe.

Indicarea diferitelor substanțe cu simboluri unice ale elementelor chimice (Hg Mercur, Fe fier, Cu cupru, Zn zinc, Al aluminiu) desemnăm în esență substanțe simple, adică substanțe formate din atomi de același tip (conținând același număr de protoni și neutroni într-un atom). De exemplu, dacă substanțele de fier și sulf interacționează, atunci ecuația va lua următoarea formă:

Fe + S = FeS (2)

Substanțele simple includ metale (Ba, K, Na, Mg, Ag), precum și nemetale (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Și ar trebui să fii atent
o atenție deosebită faptului că toate metalele sunt notate prin simboluri unice: K, Ba, Ca, Al, V, Mg etc., iar nemetale - fie prin simboluri simple: C, S, P fie pot avea indici diferiți care indică lor structura moleculara: H2, CI2, O2, J2, P4, S8. În viitor, acest lucru va fi foarte mare importanță la scrierea ecuațiilor. Nu este deloc greu de ghicit că substanțele complexe sunt substanțe formate din atomi. alt fel, De exemplu,

1). Oxizi:
oxid de aluminiu Al2O3,

oxid de sodiu Na2O
oxid de cupru CuO,
oxid de zinc ZnO
oxid de titan Ti2O3,
monoxid de carbon sau monoxid de carbon (+2) CO
oxid de sulf (+6) SO 3

2). Motive:
hidroxid de fier(+3) Fe (OH) 3,
hidroxid de cupru Cu(OH)2,
hidroxid de potasiu sau alcali de potasiu KOH,
hidroxid de sodiu NaOH.

3). Acizi:
acid clorhidric acid clorhidric
acid sulfuros H2SO3,
Acid azotic HNO3

4). Săruri:
tiosulfat de sodiu Na2S2O3,
sulfat de sodiu sau Sarea lui Glauber Na2SO4,
carbonat de calciu sau calcar CaCO 3,
clorura de cupru CuCl 2

5). materie organică:
acetat de sodiu CH3COOHa,
metan CH 4,
acetilenă C2H2,
glucoză C6H12O6

În cele din urmă, după ce am clarificat structura diferitelor substanțe, putem începe să scriem ecuații chimice.

Ecuație chimică.

Cuvântul „ecuație” în sine este derivat din cuvântul „egalizare”, adică. împărțiți ceva în părți egale. În matematică, ecuațiile sunt aproape însăși esența acestei științe. De exemplu, puteți da o astfel de ecuație simplă în care părțile din stânga și din dreapta vor fi egale cu „2”:

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 - 30);

Și în ecuațiile chimice, același principiu: părțile stânga și dreaptă ale ecuației trebuie să corespundă aceluiași număr de atomi, elementele care participă la ei. Sau, dacă este dată o ecuație ionică, atunci în ea numărul de particule trebuie să îndeplinească și această cerință. O ecuație chimică este o înregistrare condiționată a unei reacții chimice folosind formule chimice și semne matematice. O ecuație chimică reflectă în mod inerent o anumită reacție chimică, adică procesul de interacțiune a substanțelor, în timpul căruia apar noi substanțe. De exemplu, este necesar scrie o ecuație moleculară reacții care iau parte clorură de bariu BaCl2 și acid sulfuric H 2 SO 4. În urma acestei reacții, se formează un precipitat insolubil - sulfat de bariu BaSO 4 și acid clorhidric Acid clorhidric:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

În primul rând, este necesar să înțelegem că numărul mare „2” în fața substanței HCl se numește coeficient, iar numerele mici „2”, „4” sub formulele ВаСl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 se numesc indici. Atât coeficienții, cât și indicii din ecuațiile chimice joacă rolul de factori, nu de termeni. Pentru a scrie corect o ecuație chimică, este necesar aranjați coeficienții în ecuația reacției. Acum să începem să numărăm atomii elementelor din partea stângă și dreaptă a ecuației. În partea stângă a ecuației: substanța BaCl 2 conține 1 atom de bariu (Ba), 2 atomi de clor (Cl). În substanța H 2 SO 4: 2 atomi de hidrogen (H), 1 atom de sulf (S) și 4 atomi de oxigen (O). În partea dreaptă a ecuației: în substanța BaSO 4 există 1 atom de bariu (Ba) 1 atom de sulf (S) și 4 atomi de oxigen (O), în substanța HCl: 1 atom de hidrogen (H) și 1 atom de clor (Cl). De unde rezultă că în partea dreaptă a ecuației numărul de atomi de hidrogen și clor este jumătate față de cel din partea stângă. Prin urmare, înainte de formula HCl din partea dreaptă a ecuației, este necesar să se pună coeficientul „2”. Dacă acum adăugăm numărul de atomi ai elementelor implicate în această reacție, atât în ​​stânga cât și în dreapta, obținem următorul echilibru:

În ambele părți ale ecuației, numărul de atomi ai elementelor care participă la reacție este egal, de aceea este corect.

Ecuație chimică și reacții chimice

După cum am aflat deja, ecuațiile chimice sunt o reflectare a reacțiilor chimice. Reacțiile chimice sunt astfel de fenomene în procesul cărora are loc transformarea unei substanțe în alta. Dintre diversitatea lor, se pot distinge două tipuri principale:

1). Reacții de conexiune
2). reacții de descompunere.

Majoritatea covârșitoare a reacțiilor chimice aparțin reacțiilor de adiție, deoarece modificările compoziției sale pot apărea rar cu o singură substanță dacă nu este supusă influențelor externe (dizolvare, încălzire, lumină). Nimic nu caracterizează un fenomen chimic, sau o reacție, la fel de mult ca schimbările care apar atunci când două sau mai multe substanțe interacționează. Astfel de fenomene pot apărea spontan și pot fi însoțite de creșterea sau scăderea temperaturii, efecte de lumină, modificări de culoare, sedimentare, eliberare de produse gazoase, zgomot.

Pentru claritate, prezentăm mai multe ecuații care reflectă procesele reacțiilor compuse, în timpul cărora obținem clorura de sodiu(NaCl), clorura de zinc(ZnCl 2), precipitat de clorură de argint(AgCl), clorura de aluminiu(AlCl3)

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)

Dintre reacțiile compusului, trebuie remarcate în special următoarele : substituţie (5), schimb valutar (6), iar ca caz special al reacției de schimb, reacția neutralizare (7).

Reacțiile de substituție includ acelea în care atomii unei substanțe simple înlocuiesc atomii unuia dintre elementele unei substanțe complexe. În exemplul (5), atomii de zinc înlocuiesc atomii de cupru din soluția de CuCl 2 , în timp ce zincul trece în sarea solubilă de ZnCl 2 , iar cuprul este eliberat din soluție în stare metalică.

Reacțiile de schimb sunt acele reacții în care două substanțe complexe își schimbă constituenții. În cazul reacției (6), sărurile solubile ale AgNO3 și KCl, atunci când ambele soluții sunt drenate, formează un precipitat insolubil al sării AgCl. În același timp, își schimbă părțile constitutive - cationi si anioni. Cationii de potasiu K+ sunt atașați la anioni NO 3, iar cationii de argint Ag + - la anionii Cl -.

Un caz special, particular al reacțiilor de schimb este reacția de neutralizare. Reacțiile de neutralizare sunt reacții în care acizii reacționează cu bazele pentru a forma sare și apă. În exemplul (7), acidul clorhidric HCI reacţionează cu baza Al(OH)3 pentru a forma sare de AlCl3 şi apă. În acest caz, cationii de aluminiu Al 3+ din bază sunt schimbați cu anioni Cl - din acid. Ca urmare, se întâmplă neutralizarea acidului clorhidric.

Reacțiile de descompunere includ acelea în care dintr-una complexă se formează două sau mai multe substanțe noi simple sau complexe, dar de o compoziție mai simplă. Ca reacții, se pot cita pe cele în procesul cărora 1) se descompun. azotat de potasiu(KNO 3) cu formarea nitritului de potasiu (KNO 2) și oxigenului (O 2); 2). Permanganat de potasiu(KMnO 4): se formează manganat de potasiu (K 2 MnO 4), oxid de mangan(MnO2) şi oxigen (O2); 3). carbonat de calciu sau marmură; în proces se formează carbonicgaz(CO 2) și oxid de calciu(Cao)

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)

În reacția (8), dintr-o substanță complexă se formează un complex și o substanță simplă. În reacția (9) există două complexe și una simplă. În reacția (10) există două substanțe complexe, dar mai simple ca compoziție

Toate clasele de substanțe complexe suferă descompunere:

1). Oxizi: oxid de argint 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Hidroxizi: hidroxid de fier 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Acizi: acid sulfuric H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). Săruri: carbonat de calciu CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5). materie organică: fermentarea alcoolică a glucozei

C 6 H 12 O 6 \u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

Conform unei alte clasificări, toate reacțiile chimice pot fi împărțite în două tipuri: reacții care au loc cu degajarea de căldură, se numesc exotermic, și reacții care merg cu absorbția căldurii - endotermic. Criteriul pentru astfel de procese este efectul termic al reacției. De regulă, reacțiile exoterme includ reacțiile de oxidare, adică. interacțiunile cu oxigenul arderea metanului:

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

și la reacțiile endoterme - reacții de descompunere, deja prezentate mai sus (11) - (15). Semnul Q de la sfârșitul ecuației indică dacă căldura este eliberată în timpul reacției (+Q) sau absorbită (-Q):

CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 - Q (17)

De asemenea, puteți lua în considerare toate reacțiile chimice în funcție de tipul de modificare a gradului de oxidare a elementelor implicate în transformările lor. De exemplu, în reacția (17), elementele care participă la ea nu își schimbă stările de oxidare:

Ca +2 C +4 O 3 -2 \u003d Ca +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)

Și în reacția (16), elementele își schimbă stările de oxidare:

2Mg 0 + O 2 0 \u003d 2Mg +2 O -2

Aceste tipuri de reacții sunt redox . Acestea vor fi luate în considerare separat. Pentru a formula ecuații pentru reacții de acest tip, este necesar să se utilizeze metoda semireacției si aplica ecuația echilibrului electronic.

După ce ați adus diferite tipuri de reacții chimice, puteți trece la principiul compilării ecuațiilor chimice, cu alte cuvinte, selectarea coeficienților în părțile lor stânga și dreapta.

Mecanisme de compilare a ecuațiilor chimice.

Indiferent de tipul căruia îi aparține cutare sau cutare reacție chimică, înregistrarea ei (ecuația chimică) trebuie să corespundă condiției de egalitate a numărului de atomi înainte de reacție și după reacție.

Există ecuații (17) care nu necesită ajustare, adică. plasarea coeficienților. Dar în cele mai multe cazuri, ca în exemplele (3), (7), (15), este necesar să se întreprindă acțiuni care vizează egalizarea părților din stânga și dreapta ale ecuației. Ce principii ar trebui urmate în astfel de cazuri? Există vreun sistem de selecție a coeficienților? Există, și nu unul. Aceste sisteme includ:

1). Selectarea coeficienților conform formulelor date.

2). Compilare în funcție de valențele reactanților.

3). Compilare în funcție de stările de oxidare ale reactanților.

În primul caz, se presupune că știm formulele reactanților atât înainte, cât și după reacție. De exemplu, având în vedere următoarea ecuație:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

Se acceptă în general că până la stabilirea egalității dintre atomii elementelor înainte și după reacție, semnul egal (=) nu se pune în ecuație, ci este înlocuit cu o săgeată (→). Acum să trecem la echilibrarea reală. În partea stângă a ecuației sunt 2 atomi de azot (N 2) și doi atomi de oxigen (O 2), iar în partea dreaptă sunt doi atomi de azot (N 2) și trei atomi de oxigen (O 3). Nu este necesar să-l egalizezi prin numărul de atomi de azot, dar prin oxigen este necesar să se obțină egalitatea, deoarece doi atomi au participat înainte de reacție, iar după reacție au fost trei atomi. Să facem următoarea diagramă:

înainte de reacție după reacție
O 2 O 3

Să definim cel mai mic multiplu dintre numerele date de atomi, acesta va fi „6”.

O 2 O 3
\ 6 /

Împărțiți acest număr din partea stângă a ecuației oxigenului cu „2”. Obținem numărul „3”, îl punem în ecuația de rezolvat:

N2 + 3O2 →N2O3

Împărțim, de asemenea, numărul „6” pentru partea dreaptă a ecuației la „3”. Obținem numărul „2”, doar puneți-l în ecuația de rezolvat:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Numărul de atomi de oxigen din ambele părți din stânga și din dreapta ecuației a devenit egal, respectiv, 6 atomi:

Dar numărul de atomi de azot din ambele părți ale ecuației nu se va potrivi:

Pe partea stângă sunt doi atomi, pe partea dreaptă sunt patru atomi. Prin urmare, pentru a obține egalitate, este necesar să se dubleze cantitatea de azot din partea stângă a ecuației, punând coeficientul „2”:

Astfel, se observă egalitatea pentru azot și, în general, ecuația va lua forma:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Acum, în ecuație, în loc de săgeată, puteți pune un semn egal:

2N 2 + 3O 2 \u003d 2N 2 O 3 (20)

Să luăm un alt exemplu. Este dată următoarea ecuație de reacție:

P + Cl 2 → PCl 5

În partea stângă a ecuației există 1 atom de fosfor (P) și doi atomi de clor (Cl 2), iar în partea dreaptă există un atom de fosfor (P) și cinci atomi de oxigen (Cl 5). Nu este necesar să se egalizeze cu numărul de atomi de fosfor, dar pentru clor este necesar să se obțină egalitate, deoarece doi atomi au participat înainte de reacție, iar după reacție au fost cinci atomi. Să facem următoarea diagramă:

înainte de reacție după reacție
CI2CI5

Să definim cel mai mic multiplu dintre numerele date de atomi, acesta va fi „10”.

CI2CI5
\ 10 /

Împărțiți acest număr din partea stângă a ecuației pentru clor la „2”. Obținem numărul „5”, îl punem în ecuația de rezolvat:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

Împărțim, de asemenea, numărul „10” pentru partea dreaptă a ecuației la „5”. Obținem numărul „2”, doar puneți-l în ecuația de rezolvat:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

Numărul de atomi de clor din ambele părți din stânga și din dreapta ecuației a devenit egal, respectiv, 10 atomi:

Dar numărul de atomi de fosfor din ambele părți ale ecuației nu se va potrivi:

Prin urmare, pentru a obține egalitate, este necesar să se dubleze cantitatea de fosfor din partea stângă a ecuației, punând coeficientul „2”:

Astfel, se observă egalitatea pentru fosfor și, în general, ecuația va lua forma:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

La scrierea ecuațiilor prin valenţă trebuie dat definiția valențeiși setați valori pentru cele mai cunoscute elemente. Valența este unul dintre conceptele utilizate anterior, în prezent într-un număr de programe scolare nefolosit. Dar cu ajutorul lui este mai ușor să explici principiile compilării ecuațiilor reacțiilor chimice. Prin valență se înțelege număr legături chimice, pe care unul sau altul atom îl poate forma cu altul, sau alți atomi . Valenta nu are semn (+ sau -) si este indicata cu cifre romane, de obicei deasupra simbolurilor elementelor chimice, de exemplu:

De unde aceste valori? Cum să le aplici în pregătirea ecuațiilor chimice? Valorile numerice ale valențelor elementelor coincid cu numărul lor de grup Sistem periodic elemente chimice D. I. Mendeleev (Tabelul 1).

Pentru alte elemente valorile de valență pot avea alte valori, dar niciodată mai mari decât numărul grupului în care se află. Mai mult, pentru numerele pare de grupuri (IV și VI), valențele elementelor iau doar valori pare, iar pentru cele impare, pot avea atât valori pare, cât și impare (Tabelul.2).

Desigur, există excepții de la valorile valenței pentru unele elemente, dar în fiecare caz specific, aceste puncte sunt de obicei specificate. Acum să luăm în considerare principiul general de compilare a ecuațiilor chimice pentru valențe date pentru anumite elemente. Mai des aceasta metoda acceptabil în cazul compilării ecuațiilor reacțiilor chimice ale combinației de substanțe simple, de exemplu, atunci când interacționează cu oxigenul ( reactii de oxidare). Să presupunem că doriți să afișați reacția de oxidare aluminiu. Dar amintiți-vă că metalele sunt notate cu atomi unici (Al) și nemetale care sunt în stare gazoasă - cu indici "2" - (O 2). Mai întâi, scriem schema generală a reacției:

Al + O2 → AlO

În această etapă, nu se știe încă care ar trebui să fie ortografia corectă pentru alumină. Și tocmai în această etapă ne va veni în ajutor cunoașterea valențelor elementelor. Pentru aluminiu și oxigen, le-am pus deasupra formulei propuse pentru acest oxid:

III II
Al O

După aceea, „cruce”-pe-„cruce” aceste simboluri ale elementelor vor pune indicii corespunzători de mai jos:

III II
Al2O3

Compoziția unui compus chimic Al203 determinat. Schema ulterioară a ecuației reacției va lua forma:

Al + O 2 → Al 2 O 3

Rămâne doar să egalezi părțile din stânga și din dreapta ale acestuia. Procedăm în același mod ca și în cazul formulării ecuației (19). Egalăm numărul de atomi de oxigen, apelând la găsirea celui mai mic multiplu:

înainte de reacție după reacție

O 2 O 3
\ 6 /

Împărțiți acest număr din partea stângă a ecuației oxigenului cu „2”. Obținem numărul „3”, îl punem în ecuația de rezolvat. Împărțim, de asemenea, numărul „6” pentru partea dreaptă a ecuației la „3”. Obținem numărul „2”, doar puneți-l în ecuația de rezolvat:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Pentru a obține egalitatea pentru aluminiu, este necesar să ajustați cantitatea acestuia în partea stângă a ecuației prin stabilirea coeficientului „4”:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Astfel, se observă egalitatea pentru aluminiu și oxigen și, în general, ecuația va lua forma finală:

4Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3 (22)

Folosind metoda valenței, este posibil să se prezică ce substanță se formează în cursul unei reacții chimice, cum va arăta formula sa. Să presupunem că azotul și hidrogenul cu valențele corespunzătoare III și I au intrat în reacția compusului.Să scriem schema generală de reacție:

N2 + H2 → NH

Pentru azot și hidrogen, punem valențele peste formula propusă a acestui compus:

Ca și înainte, „cruce”-pe-„cruce” pentru aceste simboluri de elemente, punem mai jos indicii corespunzători:

III I
NH 3

Schema ulterioară a ecuației reacției va lua forma:

N2 + H2 → NH3

Echivalând în modul deja cunoscut, prin cel mai mic multiplu pentru hidrogen, egal cu „6”, obținem coeficienții doriti, și ecuația în ansamblu:

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3 (23)

La compilarea ecuaţiilor pentru stări de oxidare substanţelor care reacţionează, trebuie amintit că gradul de oxidare al unui element este numărul de electroni primiţi sau cedaţi în procesul unei reacţii chimice. Starea de oxidare în compuși practic, coincide numeric cu valorile valențelor elementului. Dar ele diferă prin semn. De exemplu, pentru hidrogen, valența este I, iar starea de oxidare este (+1) sau (-1). Pentru oxigen, valența este II, iar starea de oxidare este (-2). Pentru azot, valențele sunt I, II, III, IV, V, iar stările de oxidare sunt (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5), etc. Stările de oxidare ale elementelor cel mai frecvent utilizate în ecuații sunt prezentate în Tabelul 3.

În cazul reacțiilor compuse, principiul compilării ecuațiilor din punct de vedere al stărilor de oxidare este același cu cel al compilarii din punct de vedere al valențelor. De exemplu, să dăm ecuația de reacție pentru oxidarea clorului cu oxigen, în care clorul formează un compus cu o stare de oxidare de +7. Să scriem ecuația propusă:

CI2 + O2 → ClO

Punem stările de oxidare ale atomilor corespunzători peste compusul ClO propus:

Ca si in cazurile anterioare, stabilim ca dorita formula compusă va lua forma:

7 -2
CI207

Ecuația reacției va lua următoarea formă:

CI2 + O2 → CI2O7

Egalând pentru oxigen, găsind cel mai mic multiplu între doi și șapte, egal cu „14”, stabilim în sfârșit egalitatea:

2Cl 2 + 7O 2 \u003d 2Cl 2 O 7 (24)

O metodă ușor diferită trebuie utilizată cu stările de oxidare la compilarea reacțiilor de schimb, neutralizare și substituție. În unele cazuri, este dificil de aflat: ce compuși se formează în timpul interacțiunii substanțelor complexe?

De unde știi ce se întâmplă într-o reacție?

Într-adevăr, de unde știi: ce produse de reacție pot apărea în cursul unei anumite reacții? De exemplu, ce se formează când reacționează azotatul de bariu și sulfatul de potasiu?

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?

Poate VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4? Sau Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Sau altceva? Desigur, în timpul acestei reacții se formează compuși: BaSO4 și KNO3. Și cum se știe asta? Și cum se scrie formulele substanțelor? Să începem cu ceea ce este cel mai adesea trecut cu vederea: însuși conceptul de „reacție de schimb”. Aceasta înseamnă că în aceste reacții, substanțele se schimbă între ele în părțile constitutive. Întrucât reacțiile de schimb se desfășoară în mare parte între baze, acizi sau săruri, părțile cu care se vor schimba sunt cationii metalici (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), ioni H + sau OH -, anioni - resturi acide, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 3 2-, CO 4 2-, CO 4 2-). În general, reacția de schimb poate fi dată în următoarea notație:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Unde Kt1 și Kt2 sunt cationii metalici (1) și (2), iar An1 și An2 sunt anionii (1) și (2) corespunzători acestora. În acest caz, trebuie să se țină cont de faptul că în compuși înainte și după reacție, cationii sunt întotdeauna stabiliți în primul rând, iar anionii în al doilea. Prin urmare, dacă reacționează clorura de potasiuȘi nitrat de argint, ambele in solutie

KCI + AgNO3 →

apoi în procesul ei se formează substanțele KNO 3 și AgCl și ecuația corespunzătoare va lua forma:

KCl + AgNO 3 \u003d KNO 3 + AgCl (26)

În reacțiile de neutralizare, protonii din acizi (H +) se vor combina cu anioni hidroxil (OH -) pentru a forma apă (H 2 O):

HCl + KOH \u003d KCl + H 2O (27)

Stările de oxidare ale cationilor metalici și încărcăturile anionilor reziduurilor acide sunt indicate în tabelul de solubilitate a substanțelor (acizi, săruri și baze în apă). Cationii metalici sunt prezentați pe orizontală, iar anionii reziduurilor acide sunt afișați pe verticală.

Pe baza acestui fapt, la compilarea ecuației pentru reacția de schimb, este mai întâi necesar să se stabilească stările de oxidare ale particulelor primite în acest proces chimic în partea stângă. De exemplu, trebuie să scrieți o ecuație pentru interacțiunea dintre clorura de calciu și carbonatul de sodiu. Să întocmim schema inițială pentru această reacție:

CaCI + NaC03 →

Ca2+ CI - + Na + CO32- →

După ce a efectuat acțiunea deja cunoscută „încrucișare” cu „încrucișare”, determinăm formulele reale ale substanțelor inițiale:

CaCI2 + Na2CO3 →

Pe baza principiului schimbului de cationi și anioni (25), stabilim formulele preliminare ale substanțelor formate în timpul reacției:

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaCl

Punem sarcinile corespunzătoare peste cationii și anionii lor:

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

Formule de substanțe sunt scrise corect, în conformitate cu încărcăturile de cationi și anioni. Să facem o ecuație completă echivalând părțile din stânga și din dreapta ale acesteia în termeni de sodiu și clor:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl (28)

Ca un alt exemplu, iată ecuația pentru reacția de neutralizare dintre hidroxidul de bariu și acidul fosforic:

VaON + NPO 4 →

Punem sarcinile corespunzătoare peste cationi și anioni:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

Să definim formulele reale ale materiilor prime:

Va (OH)2 + H3RO4 →

Pe baza principiului schimbului de cationi si anioni (25), stabilim formulele preliminare ale substantelor formate in timpul reactiei, tinand cont ca in reactia de schimb una dintre substante trebuie sa fie in mod necesar apa:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 2+ RO 4 3- + H 2 O

Să determinăm înregistrarea corectă a formulei sării formate în timpul reacției:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Echivalează partea stângă a ecuației pentru bariu:

3VA (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Deoarece în partea dreaptă a ecuației reziduul de acid fosforic este luat de două ori, (PO 4) 2, atunci în stânga este, de asemenea, necesar să se dubleze cantitatea acestuia:

3VA (OH) 2 + 2H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

Rămâne să se potrivească numărul de atomi de hidrogen și oxigen din partea dreaptă a apei. Deoarece numărul total de atomi de hidrogen din stânga este 12, din dreapta trebuie să corespundă și cu doisprezece, prin urmare, înainte de formula apei, este necesar pune un coeficient„6” (deoarece există deja 2 atomi de hidrogen în molecula de apă). Pentru oxigen se observă și egalitatea: în stânga 14 și în dreapta 14. Deci, ecuația are forma corectă de scriere:

3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)

Posibilitatea de reacții chimice

Lumea este alcătuită dintr-o mare varietate de substanțe. Numărul variantelor de reacții chimice dintre ele este de asemenea incalculabil. Dar, după ce am scris cutare sau cutare ecuație pe hârtie, putem afirma că o reacție chimică îi va corespunde? Există o concepție greșită că dacă este corect aranja coteîn ecuație, atunci va fi fezabil în practică. De exemplu, dacă luăm soluție de acid sulfuricși aruncă în ea zinc, atunci putem observa procesul de degajare a hidrogenului:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 (30)

Dar dacă cuprul este coborât în ​​aceeași soluție, atunci procesul de degajare a gazului nu va fi observat. Reacția nu este fezabilă.

Cu + H2S04≠

Dacă se ia acid sulfuric concentrat, acesta va reacționa cu cuprul:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

În reacția (23) dintre gazele de azot și hidrogen, echilibru termodinamic, acestea. câte molecule amoniacul NH3 se formează pe unitatea de timp, același număr dintre ei se va descompune înapoi în azot și hidrogen. Schimbarea echilibrului chimic se poate realiza prin creșterea presiunii și scăderea temperaturii

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

Dacă iei soluție de hidroxid de potasiu si toarna pe ea soluție de sulfat de sodiu, atunci nu se vor observa modificări, reacția nu va fi fezabilă:

KOH + Na2S04≠

Soluție de clorură de sodiu atunci când interacționează cu brom, acesta nu va forma brom, în ciuda faptului că această reacție poate fi atribuită unei reacții de substituție:

NaCI + Br2≠

Care sunt motivele unor astfel de discrepanțe? Faptul este că nu este suficient doar definirea corectă formule compuse, este necesar să se cunoască specificul interacțiunii metalelor cu acizii, să se folosească cu pricepere tabelul de solubilitate a substanțelor, să se cunoască regulile de substituție în seria activității metalelor și halogenilor. Acest articol subliniază doar cele mai de bază principii despre cum aranjați coeficienții în ecuațiile de reacție, Cum scrie ecuații moleculare, Cum determina compoziția unui compus chimic.

Chimia, ca știință, este extrem de diversă și cu mai multe fațete. Acest articol reflectă doar o mică parte a proceselor care au loc în lumea reala. Tipuri nu sunt luate în considerare ecuații termochimice, electroliză, procese de sinteză organică și multe, multe altele. Dar mai multe despre asta în articolele viitoare.

blog.site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesar un link către sursă.

Schema unei reacții chimice.

Există mai multe moduri de a scrie reacții chimice. Te-ai familiarizat cu schema de reacție „verbală” din § 13.

Iată un alt exemplu:

sulf + oxigen -> dioxid de sulf.

Lomonosov și Lavoisier au descoperit legea conservării masei substanțelor într-o reacție chimică. Este formulat astfel:

Să explicăm de ce mase cenușa și cuprul calcinat sunt diferite de masele de hârtie și de cupru înainte de a fi încălzite.

În procesul de ardere a hârtiei este implicat oxigenul, care este conținut în aer (Fig. 48, a).

Prin urmare, în reacție sunt implicate două substanțe. Pe lângă cenușă, se formează dioxid de carbon și apă (sub formă de abur), care intră în aer și se disipă.

Orez. 48. Reacțiile hârtiei (a) și cuprului (b) cu oxigenul

Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)

Un chimist francez remarcabil, unul dintre fondatorii chimiei științifice. Academician al Academiei de Științe din Paris. Introducerea metodelor de cercetare cantitative (exacte) în chimie. El a determinat experimental compoziția aerului și a demonstrat că arderea este o reacție a unei substanțe cu oxigenul, iar apa este o combinație de hidrogen cu oxigen (1774-1777).

A întocmit primul tabel al substanțelor simple (1789), propunând de fapt o clasificare a elementelor chimice. Independent de M. V. Lomonosov, el a descoperit legea conservării masei substanțelor în reacțiile chimice.

Orez. 49. Experienţa de confirmare a legii lui Lomonosov - Lavoisier: a - începutul experimentului; b - sfârșitul experimentului

Masa lor depășește masa oxigenului. Prin urmare, masa cenușii este mai mică decât masa hârtiei.

Când cuprul este încălzit, oxigenul din aer „se combină” cu acesta (Fig. 48, b). Metalul se transformă într-o substanță neagră (formula sa este CuO, iar numele este oxid de cupru (P). Evident, masa produsului de reacție trebuie să depășească masa cuprului.

Comentați experiența prezentată în Figura 49 și trageți o concluzie.

Dreptul ca formă de cunoaștere științifică.

Descoperirea legilor în chimie, fizică și alte științe are loc după ce oamenii de știință efectuează multe experimente și analizează rezultatele obținute.

Legea este o generalizare a legăturilor obiective, independente de om, între fenomene, proprietăți etc.

Legea conservării masei substanțelor într-o reacție chimică este cea mai importantă lege a chimiei. Se aplică tuturor transformărilor de substanțe care au loc atât în ​​laborator, cât și în natură.

Legile chimice fac posibilă prezicerea proprietăților substanțelor și cursul reacțiilor chimice, reglarea proceselor din tehnologia chimică.

Pentru a explica legea, sunt prezentate ipoteze, care sunt testate cu ajutorul unor experimente adecvate. Dacă una dintre ipoteze este confirmată, pe baza ei se creează o teorie. În liceu, te vei familiariza cu câteva teorii pe care le-au dezvoltat chimiștii.

Masa totală a substanțelor în timpul unei reacții chimice nu se modifică deoarece atomii elementelor chimice nu apar și dispar în timpul reacției, ci are loc doar rearanjarea lor. Cu alte cuvinte,
numărul de atomi ai fiecărui element înainte de reacție este egal cu numărul atomilor acestuia după reacție. Acest lucru este indicat de schemele de reacție prezentate la începutul paragrafului. Să înlocuim săgețile dintre partea stângă și dreapta cu semne egale:

Astfel de înregistrări se numesc ecuații chimice.

O ecuație chimică este o înregistrare a unei reacții chimice folosind formulele reactanților și produselor, care este în concordanță cu legea conservării masei substanțelor.

Există multe scheme de reacție care nu corespund legii Lomonosov-Lavoisier.

De exemplu, schema de reacție pentru formarea apei:

H2 + O2 -> H2O.

Ambele părți ale schemei conțin același număr de atomi de hidrogen, dar un număr diferit de atomi de oxigen.

Să transformăm această schemă într-o ecuație chimică.

Pentru ca în partea dreaptă să fie 2 atomi de oxigen, punem un coeficient 2 în fața formulei apei:

H2 + O2 -> H2O.

Acum sunt patru atomi de hidrogen în dreapta. Pentru ca același număr de atomi de hidrogen să fie în partea stângă, scriem în fața formulei hidrogenului coeficientul 2. Obținem ecuația chimică:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 0.

Astfel, pentru a transforma schema de reacție într-o ecuație chimică, este necesar să selectați coeficienții pentru fiecare substanță (dacă este necesar), să-i notați înainte formule chimiceși înlocuiți săgeata cu semnul egal.

Poate că unul dintre voi va scrie această ecuație: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. În ea, părțile din stânga și din dreapta conțin același număr de atomi ale fiecărui element, dar toți coeficienții pot fi redusi prin împărțirea la 2. Acest lucru ar trebui făcut.

Acest lucru este interesant

Ecuația chimică are multe în comun cu cea matematică.

Mai jos sunt diferite moduri de înregistrare a reacției luate în considerare.

Transformați schema de reacție Cu + O 2 -> CuO într-o ecuație chimică.

Să îndeplinim o sarcină mai dificilă: transformați schema de reacție într-o ecuație chimică

În partea stângă a schemei - I atom de aluminiu, iar în dreapta - 2. Puneți un coeficient 2 în fața formulei metalice:

Există de trei ori mai mulți atomi de sulf în dreapta decât în ​​stânga. Scriem coeficientul 3 în fața formulei compusului cu sulf în partea stângă:

Acum, în partea stângă, numărul de atomi de hidrogen este 3 2 = 6, iar în dreapta - doar 2. Pentru ca ei să fie 6 în dreapta, punem coeficientul 3 în fața formulei hidrogenului (6: 2 = 3):

Să comparăm numărul de atomi de oxigen din ambele părți ale schemei. Sunt aceleași: 3 4 = 4 * 3. Să înlocuim săgeata cu un semn egal:

concluzii

Reacțiile chimice sunt scrise folosind scheme de reacție și ecuații chimice.

Schema de reacție conține formulele reactanților și produșilor, iar ecuația chimică conține și coeficienții.

Ecuația chimică este în concordanță cu legea conservării masei substanțelor Lomonosov-Lavoisier:

masa substanțelor care au intrat într-o reacție chimică este egală cu masa substanțelor formate în urma reacției.

Atomii elementelor chimice nu apar sau dispar în timpul reacțiilor, ci are loc doar rearanjarea lor.

?
105. Care este diferența dintre o ecuație chimică și o schemă de reacție?

106. Aranjați coeficienții lipsă în înregistrările de reacție:

107. Transformă următoarele scheme de reacție în ecuații chimice:

108. Realizați formulele produselor de reacție și ecuațiile chimice corespunzătoare:

109. În loc de puncte, scrieți formulele substanțelor simple și faceți ecuații chimice:

Rețineți că borul și carbonul sunt formate din atomi; fluor, clor, hidrogen și oxigen - din molecule biatomice și fosfor (alb) - din molecule cu patru atomice.

110. Comentează schemele de reacție și transformă-le în ecuații chimice:

111. Ce masă de var nestins s-a format în timpul calcinării prelungite a 25 g de cretă, dacă se știe că s-au eliberat 11 g dioxid de carbon?

Popel P. P., Kriklya L. S., Chimie: Pdruch. pentru 7 celule. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: Centrul Expoziţional „Academia”, 2008. - 136 p.: il.

Conținutul lecției rezumatul lecției și cadru suport prezentarea lecției tehnologii interactive care accelerează metodele de predare Practică chestionare, testare online sarcini și exerciții teme pentru acasă ateliere și întrebări de instruire pentru discuțiile de clasă Ilustrații materiale video și audio fotografii, imagini grafice, tabele, scheme benzi desenate, pilde, proverbe, cuvinte încrucișate, anecdote, glume, citate Suplimente rezumate cheat sheets cipuri pentru articole curios (MAN) literatura principală și glosar suplimentar de termeni Îmbunătățirea manualelor și lecțiilor corectarea erorilor din manual înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Doar pentru profesori planuri calendaristice programe de învățare instrucțiuni