Нека да поговорим за това как да напишем химическо уравнение, защото те са основните елементи на тази дисциплина. Благодарение на дълбокото осъзнаване на всички модели на взаимодействия и вещества, можете да ги контролирате, да ги прилагате в различни области на дейност.

Теоретични характеристики

Съставянето на химични уравнения е важен и решаващ етап, разглеждан в осми клас на средното училище. Какво трябва да предхожда този етап? Преди учителят да каже на учениците си как да съставят химическо уравнение, важно е да запознае учениците с термина "валентност", да ги научи да определят тази стойност за метали и неметали, използвайки периодичната таблица на елементите.

Съставяне на двоични формули по валентност

За да разберете как да напишете химическо уравнение по отношение на валентността, първо трябва да научите как да формулирате съединения, състоящи се от два елемента, като използвате валентността. Предлагаме алгоритъм, който ще ви помогне да се справите със задачата. Например, трябва да напишете формула за натриев оксид.

Първо, важно е да се има предвид, че химическият елемент, който е споменат последен в името, трябва да бъде на първо място във формулата. В нашия случай натрият ще бъде записан на първо място във формулата, кислородът на второ място. Спомнете си, че бинарните съединения се наричат ​​оксиди, в които последният (втори) елемент трябва задължително да бъде кислород със степен на окисление -2 (валентност 2). Освен това, според периодичната таблица, е необходимо да се определят валентностите на всеки от двата елемента. За целта използваме определени правила.

Тъй като натрият е метал, който се намира в главната подгрупа на група 1, неговата валентност е постоянна стойност, тя е равна на I.

Кислородът е неметал, тъй като е последният в оксида, за да определим неговата валентност, изваждаме 6 от осем (броя на групите) (групата, в която се намира кислородът), получаваме, че валентността на кислорода е II.

Между определени валентности намираме най-малкото общо кратно, след което го разделяме на валентността на всеки от елементите, получаваме техните индекси. Записваме готовата формула Na 2 O.

Указания за съставяне на уравнение

Сега нека поговорим повече за това как да напишем химично уравнение. Първо, нека да разгледаме теоретичните точки, след което да преминем към конкретни примери. И така, съставянето на химични уравнения включва определена процедура.

• 1-ви етап. След като прочетете предложената задача, е необходимо да определите кои химикали трябва да присъстват в лявата страна на уравнението. Между оригиналните компоненти се поставя знак "+".
• 2-ри етап. След знака за равенство е необходимо да се състави формула за реакционния продукт. При извършване на такива действия ще е необходим алгоритъм за съставяне на формули за бинарни съединения, които обсъдихме по-горе.
• 3-ти етап. Проверяваме броя на атомите на всеки елемент преди и след химическото взаимодействие, ако е необходимо, поставяме допълнителни коефициенти пред формулите.

Пример за реакция на горене

Нека се опитаме да разберем как да съставим химическо уравнение за изгаряне на магнезий с помощта на алгоритъм. От лявата страна на уравнението записваме сумата от магнезий и кислород. Не забравяйте, че кислородът е двуатомна молекула, така че трябва да има индекс 2. След знака за равенство съставяме формула за продукта, получен след реакцията. Те ще бъдат, в които магнезият е написан на първо място, а кислородът е поставен на второ място във формулата. Освен това, според таблицата на химичните елементи, ние определяме валентностите. Магнезият, който е във 2 група (основната подгрупа), има постоянна валентност II, за кислорода, като извадим 8 - 6, също получаваме валентност II.

Записът на процеса ще изглежда така: Mg+O 2 =MgO.

За да съответства уравнението на закона за запазване на масата на веществата, е необходимо да се подредят коефициентите. Първо, проверяваме количеството кислород преди реакцията, след завършване на процеса. Тъй като имаше 2 кислородни атома и се образува само един, от дясната страна, преди формулата на магнезиевия оксид, трябва да добавите коефициент 2. След това броим броя на магнезиевите атоми преди и след процеса. В резултат на взаимодействието се получава 2 магнезий, следователно от лявата страна също се изисква коефициент 2 пред просто вещество магнезий.

Крайната форма на реакцията: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

Пример за реакция на заместване

Всяко резюме по химия съдържа описание на различни видове взаимодействия.

За разлика от съединението, заместването ще има две вещества от лявата и дясната страна на уравнението. Да предположим, че трябва да напишете реакцията на взаимодействие между цинк и Използваме стандартния алгоритъм за писане. Първо, от лявата страна пишем цинк и солна киселина чрез сумата, от дясната страна съставяме формулите на получените реакционни продукти. Тъй като в електрохимичната серия от напрежения на металите цинкът се намира преди водорода, в този процес той измества молекулярния водород от киселината, образувайки цинков хлорид. В резултат на това получаваме следния запис: Zn+HCL=ZnCl2 +H2.

Сега се обръщаме към изравняването на броя на атомите на всеки елемент. Тъй като имаше един атом от лявата страна на хлора, а след взаимодействието те бяха два, трябва да се постави коефициент 2 пред формулата на солната киселина.

В резултат на това получаваме готово уравнение на реакцията, съответстващо на закона за запазване на масата на веществата: Zn + 2HCL = ZnCl 2 + H 2.

Заключение

Типичният реферат по химия задължително съдържа няколко химични трансформации. Нито един раздел от тази наука не се ограничава до просто словесно описание на трансформации, процеси на разтваряне, изпаряване, всичко задължително се потвърждава от уравнения. Спецификата на химията се състои в това, че всички процеси, протичащи между различни неорганични или органични вещества, могат да бъдат описани с помощта на коефициенти, индекси.

Как химията е различна от другите науки? Химичните уравнения помагат не само да се опишат протичащите трансформации, но и да се извършат количествени изчисления върху тях, благодарение на които е възможно да се извършва лабораторно и промишлено производство на различни вещества.

Нека поговорим как да напишем уравнение за химическа реакция. Именно този въпрос създава сериозни трудности за учениците. Някои не могат да разберат алгоритъма за съставяне на формули за продукти, докато други поставят коефициентите в уравнението неправилно. Като се има предвид, че всички количествени изчисления се извършват точно според уравненията, важно е да се разбере алгоритъмът на действията. Нека се опитаме да разберем как да напишем уравнения за химични реакции.

Съставяне на формули за валентност

За да запишете правилно процесите, протичащи между различни вещества, трябва да се научите как да пишете формули. Бинарните съединения се съставят, като се вземат предвид валентностите на всеки елемент. Например за металите от основните подгрупи той съответства на номера на групата. При съставянето на крайната формула се определя най-малкото кратно между тези показатели, след което се поставят индекси.

Какво е уравнение

Той се разбира като символичен запис, който показва взаимодействащите химични елементи, техните количествени съотношения, както и онези вещества, които се получават в резултат на процеса. Една от задачите, предлагани на учениците от девети клас на финалната атестация по химия, има следната формулировка: „Съставете уравненията на реакциите, които характеризират химичните свойства на предложения клас вещества“. За да се справят със задачата, учениците трябва да овладеят алгоритъма на действията.

Алгоритъм на действие

Например, трябва да напишете процеса на изгаряне на калций, като използвате символи, коефициенти, индекси. Нека поговорим за това как да напишем уравнение за химическа реакция, използвайки процедурата. От лявата страна на уравнението чрез "+" записваме знаците на веществата, които участват в това взаимодействие. Тъй като горенето става с участието на атмосферен кислород, който принадлежи към двуатомни молекули, ние пишем неговата формула O2.

Зад знака за равенство формираме състава на реакционния продукт, като използваме правилата за подреждане на валентността:

2Ca + O2 = 2CaO.

Продължавайки разговора за това как да напишем уравнение за химическа реакция, отбелязваме необходимостта от използване на закона за постоянството на състава, както и запазването на състава на веществата. Те ви позволяват да извършите процеса на коригиране, да поставите липсващите коефициенти в уравнението. Този процес е един от най-простите примери за взаимодействия, възникващи в неорганичната химия.

Важни аспекти

За да разберем как да напишем уравнение за химическа реакция, отбелязваме някои теоретични въпроси, свързани с тази тема. Законът за запазване на масата на веществата, формулиран от М. В. Ломоносов, обяснява възможността за подреждане на коефициентите. Тъй като броят на атомите на всеки елемент остава непроменен преди и след взаимодействието, могат да се извършват математически изчисления.

При изравняване на лявата и дясната част на уравнението се използва най-малкото общо кратно, подобно на това как се съставя формулата на съединението, като се вземат предвид валентностите на всеки елемент.

Редокс взаимодействия

След като учениците са разработили алгоритъма на действията, те ще могат да съставят уравнение за реакции, които характеризират химичните свойства на прости вещества. Сега можем да продължим към анализа на по-сложни взаимодействия, например, протичащи с промяна в степента на окисление на елементите:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Съществуват определени правила, според които се подреждат степени на окисление в прости и сложни вещества. Например, в двуатомните молекули този показател е равен на нула, в комплексните съединения сумата от всички степени на окисление също трябва да бъде равна на нула. При съставянето на електронния баланс се определят атомите или йоните, които отдават електрони (редуктор) и ги приемат (окислител).

Между тези показатели се определя най-малкото кратно, както и коефициенти. Последният етап от анализа на редокс взаимодействието е подреждането на коефициентите в схемата.

Йонни уравнения

Един от важните въпроси, които се разглеждат в хода на училищната химия, е взаимодействието между разтворите. Например, като се има предвид задачата със следното съдържание: "Направете уравнение за химическата реакция на йонен обмен между бариев хлорид и натриев сулфат." Това включва писане на молекулярно, пълно, намалено йонно уравнение. За да се разгледа взаимодействието на йонно ниво, е необходимо да се посочи според таблицата за разтворимост за всяко изходно вещество, реакционен продукт. Например:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

Веществата, които не се разтварят в йони, се записват в молекулна форма. Йонообменната реакция протича напълно в три случая:

• образуване на утайки;
• отделяне на газ;
• получаване на слабо дисоциирано вещество, като вода.

Ако дадено вещество има стереохимичен коефициент, той се взема предвид при записването на пълното йонно уравнение. След като се напише пълното йонно уравнение, се извършва редукция на онези йони, които не са били свързани в разтвора. Крайният резултат от всяка задача, включваща разглеждане на процес, който протича между разтвори на сложни вещества, ще бъде запис на намалена йонна реакция.

Заключение

Химичните уравнения позволяват да се обяснят с помощта на символи, индекси, коефициенти онези процеси, които се наблюдават между веществата. В зависимост от това кой процес протича, има определени тънкости при записването на уравнението. Общият алгоритъм за съставяне на реакции, разгледан по-горе, се основава на валентността, закона за запазване на масата на веществата и постоянството на състава.

Химията е наука за веществата, техните свойства и превръщания. .
Тоест, ако нищо не се случва с веществата около нас, това не важи за химията. Но какво означава "нищо не се случва"? Ако внезапно ни хвана гръмотевична буря на полето и всички се намокрихме, както се казва, „до кожата“, тогава това не е трансформация: в крайна сметка дрехите бяха сухи, но станаха мокри.

Ако например вземете железен пирон, обработете го с пила и след това сглобете железни стружки (Fe) , тогава това също не е трансформация: имаше пирон - стана прах. Но ако след това сглобите устройството и го задръжте получаване на кислород (O 2): загрявам калиев перманганат(KMPo 4)и съберете кислород в епруветка и след това поставете тези железни стърготини, нагрети „до червено“ в нея, тогава те ще пламнат с ярък пламък и след изгаряне ще се превърнат в кафяв прах. И това също е трансформация. И така, къде е химията? Въпреки факта, че в тези примери формата (железен гвоздей) и състоянието на облеклото (сухо, мокро) се променят, това не са трансформации. Факт е, че самият гвоздей, както беше вещество (желязо), си остана такъв, въпреки различната си форма, а дрехите ни попиха водата от дъжда и след това тя се изпари в атмосферата. Самата вода не се е променила. И така, какво представляват трансформациите от гледна точка на химията?

От гледна точка на химията трансформациите са такива явления, които са придружени от промяна в състава на дадено вещество. Да вземем за пример същия пирон. Няма значение под каква форма е бил след като е бил подаден, а след като е бил събран от него железни стружкипоставена в атмосфера на кислород - тя се превърна в железен оксид(Fe 2 О 3 ) . И така, наистина ли се е променило нещо? Да то има. Имаше нокътно вещество, но под въздействието на кислорода се образува ново вещество - елементен оксиджлеза. молекулярно уравнениетази трансформация може да бъде представена със следните химични символи:

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

За човек, който не е запознат с химията, веднага възникват въпроси. Какво е "молекулярното уравнение", какво е Fe? Защо има цифри "4", "3", "2"? Какви са малките числа "2" и "3" във формулата Fe 2 O 3? Това означава, че е дошло времето да подредите нещата.

Знаци на химичните елементи.

Въпреки факта, че започват да учат химия в 8 клас, а някои дори по-рано, много хора познават великия руски химик Д. И. Менделеев. И разбира се, неговата известна "Периодична таблица на химичните елементи". Иначе, по-просто, тя се нарича "Таблицата на Менделеев".

В тази таблица в съответния ред са разположени елементите. Към днешна дата са известни около 120. Имената на много елементи са ни известни отдавна. Това са: желязо, алуминий, кислород, въглерод, злато, силиций. Преди използвахме тези думи без колебание, идентифицирайки ги с предмети: железен болт, алуминиева тел, кислород в атмосферата, златен пръстен и т.н. и т.н. Но всъщност всички тези вещества (болт, тел, пръстен) се състоят от съответните им елементи. Целият парадокс е, че елементът не може да бъде докоснат, взет. Как така? Те са в периодичната таблица, но не можете да ги вземете! Да точно. Химическият елемент е абстрактно (т.е. абстрактно) понятие и се използва в химията, както и в други науки, за изчисления, съставяне на уравнения и решаване на проблеми. Всеки елемент се различава от другия по това, че се характеризира със свой собствен електронна конфигурация на атом.Броят на протоните в ядрото на атома е равен на броя на електроните в неговите орбитали. Например, водородът е елемент №1. Атомът му се състои от 1 протон и 1 електрон. Хелият е елемент номер 2. Атомът му се състои от 2 протона и 2 електрона. Литият е елемент номер 3. Атомът му се състои от 3 протона и 3 електрона. Дармстадиум - елемент номер 110. Неговият атом се състои от 110 протона и 110 електрона.

Всеки елемент се обозначава с определен символ, латински букви и има определено четене в превод от латински. Например водородът има символа "Н", се чете като "хидрогений" или "пепел". Силицият има символа "Si", който се чете като "силиций". живакима символ "Hg"и се чете като "hydrargyrum". И така нататък. Всички тези обозначения могат да бъдат намерени във всеки учебник по химия за 8 клас. За нас сега основното е да разберем, че при съставянето на химични уравнения е необходимо да работим с посочените символи на елементите.

Прости и сложни вещества.

Обозначаване на различни вещества с единични символи на химични елементи (Hg живак, Fe желязо, Cu мед, Зн цинк, Ал алуминий) по същество означаваме прости вещества, тоест вещества, състоящи се от атоми от един и същи тип (съдържащи същия брой протони и неутрони в атом). Например, ако веществата желязо и сяра взаимодействат, тогава уравнението ще приеме следната форма:

Fe + S = FeS (2)

Простите вещества включват метали (Ba, K, Na, Mg, Ag), както и неметали (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). И трябва да обърнете внимание
специално внимание на факта, че всички метали се означават с единични символи: K, Ba, Ca, Al, V, Mg и т.н., а неметалите - или с прости символи: C, S, P или могат да имат различни индекси, които посочете тяхната молекулна структура: H 2 , Cl 2 , O 2 , J 2 , P 4 , S 8 . В бъдеще това ще бъде от голямо значение при формулирането на уравнения. Изобщо не е трудно да се досетите, че сложните вещества са вещества, образувани от различни видове атоми, напр.

1). Оксиди:
алуминиев оксид Al 2 O 3,

натриев оксид Na 2 O
меден оксид CuO,
цинков оксид ZnO
титанов оксид Ti2O3,
въглероден окисили въглероден окис (+2) CO
серен оксид (+6) SO 3

2). Причини:
железен хидроксид(+3) Fe (OH) 3,
меден хидроксид Cu(OH)2,
калиев хидроксид или калиева основаКОН,
натриев хидроксид NaOH.

3). Киселини:
солна киселинаНС1
сярна киселина H2SO3,
Азотна киселина HNO3

4). соли:
натриев тиосулфат Na 2 S 2 O 3,
натриев сулфатили Глауберова сол Na2SO4,
калциев карбонатили варовик CaCO 3,
меден хлорид CuCl 2

5). органична материя:
натриев ацетат CH 3 COOHa,
метан CH 4,
ацетилен C 2 H 2,
глюкоза C6H12O6

Накрая, след като сме изяснили структурата на различни вещества, можем да започнем да пишем химични уравнения.

Химично уравнение.

Самата дума „уравнение“ произлиза от думата „изравняване“, т.е. разделям нещо на равни части. В математиката уравненията са почти самата същност на тази наука. Например, можете да дадете такова просто уравнение, в което лявата и дясната страна ще бъдат равни на "2":

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

И в химичните уравнения същият принцип: лявата и дясната страна на уравнението трябва да съответстват на същия брой атоми, елементите, участващи в тях. Или, ако е дадено йонно уравнение, тогава в него брой частицисъщо трябва да отговарят на това изискване. Химическото уравнение е условен запис на химическа реакция с помощта на химични формули и математически знаци. Химичното уравнение по своята същност отразява определена химична реакция, тоест процесът на взаимодействие на веществата, по време на който възникват нови вещества. Например, необходимо е напишете молекулярно уравнениереакции, които участват бариев хлорид BaCl 2 и сярна киселина H 2 SO 4. В резултат на тази реакция се образува неразтворима утайка - бариев сулфат BaSO 4 и солна киселина Hcl:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

На първо място, трябва да разберете, че голямото число "2" пред веществото HCl се нарича коефициент, а малките числа "2", "4" под формулите ВаСl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 се наричат ​​индекси. И коефициентите, и индексите в химичните уравнения играят ролята на фактори, а не на членове. За да се напише правилно химично уравнение, е необходимо подредете коефициентите в уравнението на реакцията. Сега нека започнем да броим атомите на елементите от лявата и дясната страна на уравнението. От лявата страна на уравнението: веществото BaCl 2 съдържа 1 бариев атом (Ba), 2 хлорни атома (Cl). В веществото H 2 SO 4: 2 водородни атома (H), 1 серен атом (S) и 4 кислородни атома (O). От дясната страна на уравнението: във веществото BaSO 4 има 1 атом барий (Ba), 1 атом сяра (S) и 4 атома кислород (O), в веществото HCl: 1 атом водород (H) и 1 атом хлор (Cl). Откъдето следва, че в дясната страна на уравнението броят на водородните и хлорните атоми е половината от този в лявата страна. Следователно, преди формулата на HCl от дясната страна на уравнението, е необходимо да поставите коефициента "2". Ако сега добавим броя на атомите на елементите, участващи в тази реакция, както отляво, така и отдясно, получаваме следния баланс:

И в двете части на уравнението броят на атомите на елементите, участващи в реакцията, е равен, следователно то е правилно.

Химично уравнение и химични реакции

Както вече разбрахме, химичните уравнения са отражение на химичните реакции. Химичните реакции са такива явления, в процеса на които се извършва превръщането на едно вещество в друго. Сред тяхното разнообразие могат да се разграничат два основни вида:

1). Реакции на свързване
2). реакции на разлагане.

Преобладаващата част от химичните реакции принадлежат към реакциите на присъединяване, тъй като промените в неговия състав рядко могат да настъпят с едно вещество, ако то не е подложено на външни влияния (разтваряне, нагряване, светлина). Нищо не характеризира едно химическо явление или реакция толкова, колкото промените, които настъпват, когато две или повече вещества взаимодействат. Такива явления могат да възникнат спонтанно и да бъдат придружени от повишаване или понижаване на температурата, светлинни ефекти, промени в цвета, утаяване, отделяне на газообразни продукти, шум.

За по-голяма яснота представяме няколко уравнения, които отразяват процесите на съединенията, по време на които получаваме натриев хлорид(NaCl), цинков хлорид(ZnCl 2), утайка от сребърен хлорид(AgCl), алуминиев хлорид(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 AlCl3 + 3H 2 O (7)

Сред реакциите на съединението трябва да се отбележи следното : заместване (5), обмен (6), и като специален случай на реакцията на обмен, реакцията неутрализиране (7).

Реакциите на заместване включват тези, при които атоми на просто вещество заместват атомите на един от елементите в сложно вещество. В пример (5) цинковите атоми заместват медните атоми от разтвора на CuCl2, докато цинкът преминава в разтворимата ZnCl2 сол, а медта се освобождава от разтвора в метално състояние.

Обменните реакции са тези реакции, при които две сложни вещества обменят своите съставки. В случай на реакция (6), разтворимите соли на AgNO 3 и KCl, когато двата разтвора се отцедят, образуват неразтворима утайка от солта на AgCl. В същото време те обменят своите съставни части - катиони и аниони. Калиеви катиони K + са прикрепени към NO 3 аниони, а сребърни катиони Ag + - към Cl - аниони.

Специален частен случай на обменните реакции е реакцията на неутрализация. Реакциите на неутрализация са реакции, при които киселини реагират с основи, за да образуват сол и вода. В пример (7) солната киселина HCl реагира с основата Al(OH)3, за да образува сол на AlCl3 и вода. В този случай алуминиевите катиони Al 3+ от основата се обменят с Cl аниони - от киселината. В резултат на това се случва неутрализация на солна киселина.

Реакциите на разлагане включват тези, при които две или повече нови прости или сложни вещества, но с по-прост състав, се образуват от едно сложно. Като реакции могат да се цитират тези, в процеса на които 1) се разлагат. калиев нитрат(KNO 3) с образуването на калиев нитрит (KNO 2) и кислород (O 2); 2). Калиев перманганат(KMnO 4): образува се калиев манганат (K 2 MnO 4), манганов оксид(MnO 2) и кислород (O 2); 3). калциев карбонат или мрамор; в процеса се формират въглероденгаз(CO 2) и калциев оксид(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)

В реакция (8) едно сложно и едно просто вещество се образуват от сложно вещество. В реакция (9) има две сложни и една проста. В реакция (10) има две сложни вещества, но по-прости по състав

Всички класове сложни вещества се разлагат:

1). Оксиди: сребърен оксид 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Хидроксиди: железен хидроксид 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Киселини: сярна киселина H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). соли: калциев карбонат CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5). органична материя: алкохолна ферментация на глюкоза

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

Според друга класификация всички химични реакции могат да бъдат разделени на два вида: реакции, протичащи с отделяне на топлина, т.нар. екзотермичен, и реакции, които вървят с абсорбцията на топлина - ендотермичен. Критерият за такива процеси е топлинен ефект на реакцията.По правило екзотермичните реакции включват реакции на окисление, т.е. взаимодействия с кислород изгаряне на метан:

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

и към ендотермични реакции - реакции на разлагане, вече дадени по-горе (11) - (15). Знакът Q в края на уравнението показва дали топлината се отделя по време на реакцията (+Q) или се абсорбира (-Q):

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

Можете също така да разгледате всички химични реакции според вида на промяната в степента на окисляване на елементите, участващи в техните трансформации. Например, в реакция (17) елементите, участващи в нея, не променят степента си на окисление:

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

И в реакция (16) елементите променят степента си на окисление:

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

Тези видове реакции са редокс . Те ще бъдат разгледани отделно. За да се формулират уравнения за реакции от този тип, е необходимо да се използва метод на полуреакцияи кандидатствайте уравнение на електронен баланс.

След като въведете различни видове химични реакции, можете да продължите към принципа на съставяне на химични уравнения, с други думи, избора на коефициенти в лявата и дясната им част.

Механизми за съставяне на химични уравнения.

Към какъвто и тип да принадлежи тази или онази химическа реакция, нейният запис (химическо уравнение) трябва да отговаря на условието за равенство на броя на атомите преди и след реакцията.

Има уравнения (17), които не изискват корекция, т.е. поставяне на коефициенти. Но в повечето случаи, както в примери (3), (7), (15), е необходимо да се предприемат действия, насочени към изравняване на лявата и дясната част на уравнението. Какви принципи трябва да се следват в такива случаи? Има ли система при избора на коефициенти? Има и то не един. Тези системи включват:

1). Избор на коефициенти по дадени формули.

2). Съставяне според валентностите на реагентите.

3). Съставяне според степени на окисление на реагентите.

В първия случай се предполага, че знаем формулите на реагентите както преди, така и след реакцията. Например като се има предвид следното уравнение:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

Общоприето е, че докато не се установи равенството между атомите на елементите преди и след реакцията, знакът за равенство (=) не се поставя в уравнението, а се заменя със стрелка (→). Сега нека да преминем към същинското балансиране. От лявата страна на уравнението има 2 азотни атома (N 2) и два кислородни атома (O 2), а от дясната страна има два азотни атома (N 2) и три кислородни атома (O 3). Не е необходимо да се изравнява по броя на азотните атоми, но по отношение на кислорода е необходимо да се постигне равенство, тъй като преди реакцията участваха два атома, а след реакцията имаше три атома. Нека направим следната диаграма:

преди реакция след реакция
О 2 О 3

Нека дефинираме най-малкото кратно между дадените числа атоми, то ще бъде "6".

О 2 О 3
\ 6 /

Разделете това число от лявата страна на кислородното уравнение на "2". Получаваме числото "3", поставяме го в уравнението за решаване:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

Разделяме и числото "6" за дясната страна на уравнението на "3". Получаваме числото "2", просто го поставете в уравнението за решаване:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Броят на кислородните атоми в лявата и дясната част на уравнението стана равен съответно на 6 атома:

Но броят на азотните атоми в двете страни на уравнението няма да съвпада:

От лявата страна има два атома, от дясната страна има четири атома. Следователно, за да се постигне равенство, е необходимо да се удвои количеството азот от лявата страна на уравнението, като се постави коефициентът "2":

Така се спазва равенството за азота и като цяло уравнението ще приеме формата:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Сега в уравнението, вместо стрелка, можете да поставите знак за равенство:

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

Да вземем друг пример. Дадено е следното уравнение на реакцията:

P + Cl 2 → PCl 5

От лявата страна на уравнението има 1 фосфорен атом (P) и два хлорни атома (Cl 2), а от дясната страна има един фосфорен атом (P) и пет кислородни атома (Cl 5). Не е необходимо да се изравнява по броя на фосфорните атоми, но за хлора е необходимо да се постигне равенство, тъй като преди реакцията участваха два атома, а след реакцията имаше пет атома. Нека направим следната диаграма:

преди реакция след реакция
Cl 2 Cl 5

Нека дефинираме най-малкото кратно между дадените числа атоми, то ще бъде "10".

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Разделете това число от лявата страна на уравнението за хлор на "2". Получаваме числото "5", поставяме го в уравнението за решаване:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

Също така разделяме числото "10" за дясната страна на уравнението на "5". Получаваме числото "2", просто го поставете в уравнението за решаване:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

Броят на хлорните атоми в лявата и дясната част на уравнението стана равен съответно на 10 атома:

Но броят на фосфорните атоми в двете страни на уравнението няма да съвпада:

Следователно, за да се постигне равенство, е необходимо да се удвои количеството фосфор от лявата страна на уравнението, като се постави коефициентът "2":

Така се спазва равенството за фосфора и като цяло уравнението ще приеме формата:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

При писане на уравнения по валентност трябва да се даде определение на валентносттаи задайте стойности за най-известните елементи. Валентността е една от използваните по-рано концепции, която в момента не се използва в редица училищни програми. Но с негова помощ е по-лесно да се обяснят принципите на съставяне на уравнения на химичните реакции. Под валентност се има предвид броя на химичните връзки, които един атом може да образува с друг или други атоми . Валентността няма знак (+ или -) и се обозначава с римски цифри, обикновено над символите на химичните елементи, например:

Откъде идват тези стойности? Как да ги приложим при изготвянето на химични уравнения? Числените стойности на валентностите на елементите съвпадат с номера на тяхната група от Периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев (Таблица 1).

За други елементи валентни стойностимогат да имат други стойности, но никога по-големи от номера на групата, в която се намират. Освен това, за четни числа от групи (IV и VI), валенциите на елементите приемат само четни стойности, а за нечетни те могат да имат както четни, така и нечетни стойности (Таблица.2).

Разбира се, има изключения от стойностите на валентността за някои елементи, но във всеки конкретен случай тези точки обикновено са посочени. Сега нека разгледаме общия принцип за съставяне на химични уравнения за дадени валентности за определени елементи. Най-често този метод е приемлив в случай на съставяне на уравнения за химични реакции на комбиниране на прости вещества, например при взаимодействие с кислород ( окислителни реакции). Да предположим, че искате да покажете реакцията на окисление алуминий. Но припомнете си, че металите се обозначават с единични атоми (Al), а неметалите, които са в газообразно състояние - с индекси "2" - (O 2). Първо пишем общата схема на реакцията:

Al + O 2 → AlO

На този етап все още не е известно какво трябва да бъде правилното изписване на двуалуминиевия оксид. И точно на този етап на помощ ще ни дойдат знанията за валентностите на елементите. За алуминия и кислорода ги поставяме над предложената формула за този оксид:

III II
Ал О

След това "кръст" върху "кръст" тези символи на елементите ще поставят съответните индекси по-долу:

III II
Al 2 O 3

Състав на химично съединение Al 2 O 3 определен. По-нататъшната схема на уравнението на реакцията ще приеме формата:

Al + O 2 → Al 2 O 3

Остава само да изравним лявата и дясната му част. Продължаваме по същия начин, както при формулирането на уравнение (19). Изравняваме броя на кислородните атоми, като прибягваме до намирането на най-малкото кратно:

преди реакция след реакция

О 2 О 3
\ 6 /

Разделете това число от лявата страна на кислородното уравнение на "2". Получаваме числото "3", поставяме го в уравнението за решаване. Разделяме и числото "6" за дясната страна на уравнението на "3". Получаваме числото "2", просто го поставете в уравнението за решаване:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

За да се постигне равенство за алуминия, е необходимо да се коригира количеството му от лявата страна на уравнението, като се зададе коефициентът "4":

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Така се спазва равенството за алуминия и кислорода и като цяло уравнението ще приеме окончателния вид:

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

С помощта на метода на валентността е възможно да се предвиди кое вещество се образува в хода на химическа реакция, как ще изглежда неговата формула. Да предположим, че в реакцията на съединението са влезли азот и водород със съответните валентности III и I. Нека напишем общата реакционна схема:

N 2 + H 2 → NH

За азота и водорода поставяме валентностите върху предложената формула на това съединение:

Както преди, "кръст" върху "кръст" за тези символи на елементи, ние поставяме съответните индекси по-долу:

III I
N H 3

По-нататъшната схема на уравнението на реакцията ще приеме формата:

N 2 + H 2 → NH 3

Изравнявайки по вече познатия начин, чрез най-малкото кратно за водород, равно на "6", получаваме желаните коефициенти и уравнението като цяло:

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

При съставяне на уравнения за степени на окислениереагиращи вещества, трябва да се припомни, че степента на окисление на даден елемент е броят на получените или отдадените електрони в процеса на химическа реакция. Степента на окисление в съединениятаосновно, числено съвпада със стойностите на валенциите на елемента. Но те се различават по знак. Например за водорода валентността е I, а степента на окисление е (+1) или (-1). За кислорода валентността е II, а степента на окисление е (-2). За азота валентностите са I, II, III, IV, V, а степените на окисление са (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) и т.н. Степените на окисление на елементите, които най-често се използват в уравненията, са показани в таблица 3.

При съставните реакции принципът на съставяне на уравнения по отношение на степента на окисление е същият като при съставянето по отношение на валентностите. Например, нека дадем уравнението на реакцията за окисление на хлор с кислород, при което хлорът образува съединение със степен на окисление +7. Нека напишем предложеното уравнение:

Cl 2 + O 2 → ClO

Поставяме степените на окисление на съответните атоми върху предложеното съединение ClO:

Както и в предишните случаи, установяваме, че желаното съставна формулаще приеме формата:

7 -2
Cl 2 O 7

Уравнението на реакцията ще приеме следната форма:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Изравнявайки кислорода, намирайки най-малкото кратно между две и седем, равно на "14", най-накрая установяваме равенството:

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

Трябва да се използва малко по-различен метод със степените на окисление, когато се компилират реакции на обмен, неутрализация и заместване. В някои случаи е трудно да се разбере: какви съединения се образуват по време на взаимодействието на сложни вещества?

Как да разберете какво се случва при реакция?

Всъщност, откъде знаете: какви реакционни продукти могат да възникнат в хода на определена реакция? Например, какво се образува, когато бариев нитрат и калиев сулфат реагират?

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?

Може би VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4? Или Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Или нещо друго? Разбира се, по време на тази реакция се образуват съединения: BaSO 4 и KNO 3. И как се знае това? И как се пишат формули на вещества? Нека започнем с това, което най-често се пренебрегва: самото понятие „реакция на обмен“. Това означава, че при тези реакции веществата се променят едно с друго в съставните си части. Тъй като обменните реакции се извършват най-вече между основи, киселини или соли, частите, с които те ще се променят, са метални катиони (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H + йони или OH -, аниони - киселинни остатъци, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). Най-общо реакцията на обмен може да бъде дадена в следната нотация:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Където Kt1 и Kt2 са металните катиони (1) и (2), а An1 и An2 са анионите (1) и (2), съответстващи им. В този случай трябва да се има предвид, че в съединенията преди и след реакцията катионите винаги се установяват на първо място, а анионите - на второ. Следователно, ако реагира калиев хлоридИ сребърен нитрат, и двете в разтвор

KCl + AgNO 3 →

тогава в процеса на това се образуват вещества KNO 3 и AgCl и съответното уравнение ще приеме формата:

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

При реакции на неутрализация, протони от киселини (H +) ще се комбинират с хидроксилни аниони (OH -), за да образуват вода (H 2 O):

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

Степените на окисление на металните катиони и зарядите на анионите на киселинните остатъци са посочени в таблицата на разтворимостта на веществата (киселини, соли и основи във вода). Металните катиони са показани хоризонтално, а анионите на киселинните остатъци са показани вертикално.

Въз основа на това, при съставянето на уравнението за реакцията на обмен, първо е необходимо да се установят степени на окисление на частиците, получаващи в този химичен процес в лявата му част. Например, трябва да напишете уравнение за взаимодействието между калциев хлорид и натриев карбонат.Нека съставим първоначалната схема за тази реакция:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

След като извършихме вече известното действие „кръст“ на „кръст“, ние определяме реалните формули на изходните вещества:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Въз основа на принципа на обмен на катиони и аниони (25) установяваме предварителните формули на веществата, образувани по време на реакцията:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Поставяме съответните заряди върху техните катиони и аниони:

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

Формули на веществатаса написани правилно, в съответствие със зарядите на катиони и аниони. Нека съставим пълно уравнение, като приравним лявата и дясната му част по отношение на натрий и хлор:

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

Като друг пример, ето уравнението за реакцията на неутрализация между бариев хидроксид и фосфорна киселина:

VaON + NPO 4 →

Поставяме съответните заряди върху катиони и аниони:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

Нека дефинираме реалните формули на изходните вещества:

Va (OH) 2 + H 3 RO 4 →

Въз основа на принципа на обмен на катиони и аниони (25) ние установяваме предварителните формули на веществата, образувани по време на реакцията, като вземем предвид, че в реакцията на обмен едно от веществата задължително трябва да бъде вода:

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

Нека определим правилния запис на формулата на солта, образувана по време на реакцията:

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

Приравнете лявата страна на уравнението за барий:

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

Тъй като от дясната страна на уравнението остатъкът от фосфорна киселина се взема два пъти, (PO 4) 2, тогава отляво също е необходимо да се удвои неговото количество:

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

Остава да съпоставим броя на водородните и кислородните атоми от дясната страна на водата. Тъй като общият брой на водородните атоми отляво е 12, отдясно той също трябва да съответства на дванадесет, следователно преди водната формула е необходимо сложете коефициент"6" (тъй като във водната молекула вече има 2 водородни атома). За кислорода също се наблюдава равенство: отляво 14 и отдясно 14. Така че уравнението има правилната форма на писане:

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

Възможност за химични реакции

Светът е изграден от голямо разнообразие от вещества. Броят на вариантите на химичните реакции между тях също е неизброим. Но можем ли, след като сме написали това или онова уравнение на хартия, да твърдим, че на него ще съответства химическа реакция? Има погрешно схващане, че ако правото подредете коефициентив уравнението, тогава ще бъде осъществимо на практика. Например, ако вземем разтвор на сярна киселинаи се пуснете в него цинк, тогава можем да наблюдаваме процеса на отделяне на водород:

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

Но ако медта се спусне в същия разтвор, тогава няма да се наблюдава процесът на отделяне на газ. Реакцията не е осъществима.

Cu + H 2 SO 4 ≠

Ако се вземе концентрирана сярна киселина, тя ще реагира с мед:

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

В реакция (23) между азотни и водородни газове, термодинамичен баланс,тези. колко молекулиамоняк NH 3 се образува за единица време, същият брой от тях ще се разложи обратно на азот и водород. Промяна в химичното равновесиеможе да се постигне чрез увеличаване на налягането и намаляване на температурата

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

Ако вземете разтвор на калиев хидроксиди изсипете върху него разтвор на натриев сулфат, тогава няма да се наблюдават промени, реакцията няма да бъде осъществима:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Разтвор на натриев хлоридкогато взаимодейства с бром, той няма да образува бром, въпреки факта, че тази реакция може да се припише на реакция на заместване:

NaCl + Br 2 ≠

Какви са причините за подобни несъответствия? Факт е, че не е достатъчно само да се дефинира правилно съставни формули, е необходимо да се знае спецификата на взаимодействието на металите с киселини, умело да се използва таблицата за разтворимост на веществата, да се знаят правилата за заместване в серията на активност на метали и халогени. Тази статия очертава само най-основните принципи за това как подредете коефициентите в уравненията на реакциите, Как напишете молекулярни уравнения, Как определят състава на химичното съединение.

Химията, като наука, е изключително разнообразна и многостранна. Тази статия отразява само малка част от процесите, протичащи в реалния свят. Видове, термохимични уравнения, електролиза,процеси на органичен синтез и много, много повече. Но повече за това в следващите статии.

сайт, с пълно или частично копиране на материала, връзката към източника е задължителна.

Основен предмет на разбиране в химията са реакциите между различни химични елементи и вещества. Голямото осъзнаване на валидността на взаимодействието на веществата и процесите в химичните реакции прави възможно управлението им и прилагането им за собствени цели. Химичното уравнение е метод за изразяване на химическа реакция, в който са написани формулите на изходните вещества и продукти, индикатори, показващи броя на молекулите на всяко вещество. Химичните реакции се разделят на реакции на свързване, заместване, разлагане и обмен. Също така сред тях е позволено да се разграничат редокс, йонни, обратими и необратими, екзогенни и др.

Инструкция

1. Определете кои вещества взаимодействат едно с друго във вашата реакция. Запишете ги от лявата страна на уравнението. Например, разгледайте химическата реакция между алуминий и сярна киселина. Подредете реактивите отляво: Al + H2SO4 След това поставете знак "равно", както в математическо уравнение. В химията можете да намерите стрелка, сочеща надясно, или две противоположно насочени стрелки, "знак за обратимост". В резултат на взаимодействието на метал с киселина се образуват сол и водород. Напишете продуктите на реакцията след знака за равенство отдясно Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 Схемата на реакцията се получава.

2. За да напишете химическо уравнение, трябва да намерите показателите. От лявата страна на предварително получената схема сярната киселина съдържа водородни, серни и кислородни атоми в съотношение 2:1:4, от дясната страна има 3 серни атома и 12 кислородни атома в състава на солта и 2 водородни атоми в газовата молекула Н2. От лявата страна съотношението на тези 3 елемента е 2:3:12.

3. За да изравните броя на серните и кислородните атоми в състава на алуминиев (III) сулфат, поставете индикатора 3 от лявата страна на уравнението пред киселината.Сега има шест водородни атома от лявата страна. За да изравните броя на водородните елементи, поставете индикатора 3 пред него от дясната страна. Сега съотношението на атомите в двете части е 2:1:6.

4. Остава да изравним броя на алуминия. Тъй като солта съдържа два метални атома, поставете 2 пред алуминия от лявата страна на диаграмата. В резултат ще получите уравнението на реакцията за тази схема. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2

Реакцията е превръщането на един химикал в друг. И формулата за записването им с помощта на специални символи е уравнението на тази реакция. Има различни видове химични взаимодействия, но правилото за записване на техните формули е идентично.

Ще имаш нужда

• периодична система от химични елементи D.I. Менделеев

Инструкция

1. Първоначалните вещества, които реагират, са записани от лявата страна на уравнението. Те се наричат ​​реактиви. Записът се извършва с помощта на специални символи, които обозначават всяко вещество. Знак плюс се поставя между веществата реагент.

2. От дясната страна на уравнението е записана формулата на получените едно или повече вещества, които се наричат ​​продукти на реакцията. Вместо знак за равенство между лявата и дясната страна на уравнението се поставя стрелка, която показва посоката на реакцията.

3. По-късно, като напишете формулите на реагентите и реакционните продукти, трябва да подредите показателите на уравнението на реакцията. Това се прави така, че според закона за запазване на масата на материята броят на атомите на един и същ елемент в лявата и дясната част на уравнението остава еднакъв.

4. За да подредите правилно индикаторите, трябва да различите някое от веществата, които влизат в реакцията. За целта се взема един от елементите и се сравнява броят на неговите атоми отляво и отдясно. Ако е различно, тогава е необходимо да се намери кратно на числата, означаващи броя на атомите на дадено вещество в лявата и дясната част. След това това число се разделя на броя на атомите на веществото в съответната част на уравнението и се получава индикатор за всяка от неговите части.

5. Тъй като индикаторът се поставя пред формулата и се отнася за всяко вещество, включено в нея, следващата стъпка ще бъде сравняване на получените данни с номера на друго вещество, което е част от формулата. Това се извършва по същия начин, както при първия елемент и като се вземе предвид съществуващият индикатор за всяка формула.

6. По-късно, след като всички елементи на формулата са анализирани, се извършва окончателна проверка на съответствието на лявата и дясната част. Тогава уравнението на реакцията може да се счита за пълно.

Подобни видеа

Забележка!
В уравненията на химичните реакции е невъзможно да се разменят лявата и дясната страна. В противен случай ще се получи схема на съвсем различен процес.

Полезен съвет
Броят на атомите както на отделните реактивни вещества, така и на веществата, които съставляват реакционните продукти, се определя с помощта на периодичната система от химични елементи на D.I. Менделеев

Колко неизненадваща е природата за човек: през зимата тя увива земята в снежна завивка, през пролетта разкрива като пуканки всички живи същества, през лятото бушува с бунт от цветове, през есента подпалва растенията с червено огън ... И само ако се замислите и погледнете внимателно, можете да видите какво стои Зад всички тези обичайни промени стоят трудни физически процеси и ХИМИЧЕСКИ РЕАКЦИИ. И за да изучавате всички живи същества, трябва да можете да решавате химични уравнения. Основното изискване при изравняване на химичните уравнения е познаването на закона за запазване на броя на материята: 1) броят на материята преди реакцията е равен на броя на материята след реакцията; 2) общият брой на веществата преди реакцията е равен на общия брой на веществата след реакцията.

Инструкция

1. За да изравните химическия "пример" трябва да следвате няколко стъпки уравнениетореакции като цяло. За тази цел неизвестните индикатори пред формулите на веществата се обозначават с буквите на латинската азбука (x, y, z, t и др.). Нека се изисква да се изравни реакцията на комбинацията от водород и кислород, в резултат на което ще се получи вода. Преди молекулите на водорода, кислорода и водата поставете латинските букви (x, y, z) - индикатори.

2. За всеки елемент, на базата на физическо равновесие, съставете математически уравнения и получете система от уравнения. В този пример за водород отляво вземете 2x, защото има индекс „2“, отдясно - 2z, чаят също има индекс „2“, получава се 2x=2z, otsel, x=z. За кислород вземете 2y отляво, защото има индекс „2“, отдясно - z, няма индекс за чай, което означава, че е равно на едно, което обикновено не се пише. Оказва се, че 2y=z и z=0,5y.

Забележка!
Ако в уравнението участват по-голям брой химични елементи, тогава задачата не става по-сложна, а се увеличава по обем, което не трябва да се плаши.

Полезен съвет
Също така е възможно да се изравнят реакциите с помощта на теорията на вероятностите, като се използват валентностите на химичните елементи.

Съвет 4: Как да съставим редокс реакция

Редокс реакциите са реакции с промяна на степента на окисление. Често се случва изходните вещества да са дадени и е необходимо да се напишат продуктите на тяхното взаимодействие. Понякога едно и също вещество може да даде различни крайни продукти в различни среди.

Инструкция

1. В зависимост не само от реакционната среда, но и от степента на окисление, веществото се държи различно. Веществото в най-високата си степен на окисление неизменно е окислител, а в най-ниската степен на окисление е редуциращ агент. За да се създаде кисела среда, традиционно се използва сярна киселина (H2SO4), по-рядко азотна киселина (HNO3) и солна киселина (HCl). Ако е необходимо, създайте алкална среда, използвайте натриев хидроксид (NaOH) и калиев хидроксид (KOH). Нека да разгледаме някои примери за вещества.

2. MnO4(-1) йон. В кисела среда се превръща в Mn (+2), безцветен разтвор. Ако средата е неутрална, тогава се образува MnO2, образува се кафява утайка. В алкална среда получаваме MnO4 (+2), зелен разтвор.

3. Водороден пероксид (H2O2). Ако е окислител, т.е. приема електрони, след което в неутрална и алкална среда се обръща по схемата: H2O2 + 2e = 2OH (-1). В кисела среда получаваме: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O.При условие, че водородният пероксид е редуциращ агент, т.е. отдава електрони; в кисела среда се образува O2; в алкална среда O2 + H2O. Ако H2O2 попадне в среда със силен окислител, самият той ще бъде редуциращ агент.

4. Йонът Cr2O7 е окислител, в кисела среда се превръща в 2Cr(+3), които са зелени на цвят. От йона Cr(+3) в присъствието на хидроксидни йони, т.е. в алкална среда се образува жълт CrO4(-2).

5. Нека дадем пример за състава на реакцията KI + KMnO4 + H2SO4 - В тази реакция Mn е в най-високата си степен на окисление, тоест той е окислител, приемащ електрони. Средата е кисела, сярната киселина (H2SO4) ни показва това.Редукторът тук е I (-1), той отдава електрони, като същевременно повишава степента си на окисление. Записваме продуктите на реакцията: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Подреждаме индикаторите по метода на електронното равновесие или метода на полуреакция, получаваме: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Подобни видеа

Забележка!
Не забравяйте да добавите индикатори към вашите реакции!

Химичните реакции са взаимодействието на веществата, придружено от промяна в техния състав. С други думи, веществата, влизащи в реакцията, не съответстват на веществата, получени в резултат на реакцията. Човек се сблъсква с подобни взаимодействия ежечасно, всяка минута. Процесите на чай, протичащи в тялото му (дишане, синтез на протеини, храносмилане и т.н.), също са химични реакции.

Инструкция

1. Всяка химическа реакция трябва да бъде написана правилно. Едно от основните изисквания е броят на атомите на целия елемент на веществата от лявата страна на реакцията (те се наричат ​​„първоначални вещества“) да съответства на броя на атомите на същия елемент във веществата от дясната страна (те се наричат ​​„продукти на реакцията“). С други думи, записът на реакцията трябва да бъде изравнен.

2. Нека да разгледаме конкретен пример. Какво се случва, когато в кухнята се запали газова горелка? Природният газ реагира с кислорода във въздуха. Тази окислителна реакция е толкова екзотермична, тоест придружена от отделяне на топлина, че се появява пламък. С помощта на който или готвите храна, или загрявате вече сготвена храна.

3. За простота приемете, че природният газ се състои само от един от компонентите си - метан, който има формула CH4. Защото как да съставим и изравним тази реакция?

4. Когато горивата, съдържащи въглерод, се изгарят, т.е. когато въглеродът се окислява от кислород, се образува въглероден диоксид. Знаете неговата формула: CO2. Какво се образува, когато водородът, съдържащ се в метана, се окислява с кислород? Определено вода под формата на пара. Дори и най-отдалеченият от химията човек знае нейната формула наизуст: H2O.

5. Оказва се, че запишете първоначалните вещества от лявата страна на реакцията: CH4 + O2.От дясната страна, съответно, ще има реакционни продукти: CO2 + H2O.

6. Предварителното записване на тази химична реакция ще бъде по-нататък: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. Изравнете горната реакция, тоест постигнете основното правило: броят на атомите на целия елемент в лявата и дясната част на химическата реакция трябва да бъде идентичен.

8. Виждаш, че броят на въглеродните атоми е еднакъв, но броят на кислородните и водородните атоми е различен. От лявата страна има 4 водородни атома, а от дясната страна - само 2. Затова пред формулата на водата поставете индикатора 2. Получавате: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.

9. Въглеродните и водородните атоми са изравнени, сега остава да направим същото с кислорода. От лявата страна има 2 атома кислород, а отдясно - 4. Поставяйки индекс 2 пред молекулата на кислорода, ще получите окончателния запис на реакцията на окисление на метан: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

Уравнението на реакцията е условен запис на химичен процес, при който някои вещества се превръщат в други с промяна на свойствата. За записване на химични реакции се използват формули на вещества и умения за химичните свойства на съединенията.

Инструкция

1. Запишете правилно формулите според наименованията им. Да речем, алуминиев оксид Al?O?, индекс 3 от алуминий (съответстващ на степента му на окисление в това съединение), поставен близо до кислорода, и индекс 2 (степен на окисление на кислорода) близо до алуминий. Ако степента на окисление е +1 или -1, тогава индексът не е зададен. Например, трябва да запишете формулата за амониев нитрат. Нитратът е киселинният остатък на азотната киселина (-NO?, s.o. -1), амоний (-NH?, s.o. +1). Значи формулата за амониев нитрат е NH? НЕ?. Понякога степента на окисление е посочена в името на съединението. Серен оксид (VI) - SO?, силициев оксид (II) SiO. Някои примитивни вещества (газове) се изписват с индекс 2: Cl?, J?, F?, O?, H? и т.н.

2. Трябва да знаете кои вещества реагират. Видими признаци на реакция: отделяне на газ, промяна на цвета и утаяване. Много често реакциите преминават без видими промени. Пример 1: реакция на неутрализация H?SO? + 2 NaOH? Na?SO? + 2 H?O Натриевият хидроксид реагира със сярна киселина, за да образува разтворима сол на натриев сулфат и вода. Натриевият йон се отделя и се комбинира с киселинния остатък, замествайки водорода. Реакцията протича без външни признаци. Пример 2: йодоформен тест С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O Реакцията протича на няколко етапа. Крайният резултат е утаяването на жълти кристали йодоформ (добра реакция към алкохоли). Пример 3: Zn + K?SO? ? Реакцията е немислима, т.к в поредица от метални напрежения цинкът е по-късен от калия и не може да го измести от съединенията.

3. Законът за запазване на масата гласи, че масата на реагентите е равна на масата на образуваните вещества. Компетентният запис на химическа реакция е половината от фурора. Трябва да настроите индикатори. Започнете да изравнявате с онези съединения, във формулите на които има големи индекси. K?Cr?O? + 14 HCl? 2CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H2O неговата формула съдържа най-големия индекс (7). Такава точност при записване на реакциите е необходима за изчисляване на маса, обем, концентрация, освободена енергия и други количества. Бъди внимателен. Запомнете особено често срещаните формули на киселини и основи, както и киселинни остатъци.

Съвет 7: Как да определите редокс уравнения

Химическата реакция е процес на прераждане на вещества, който протича с промяна в техния състав. Тези вещества, които влизат в реакцията, се наричат ​​първоначални, а тези, които се образуват в резултат на този процес, се наричат ​​продукти. Случва се, че в хода на химическа реакция елементите, които съставляват изходните вещества, променят степента си на окисление. Тоест те могат да приемат чужди електрони и да дават своите. И в двата случая зарядът им се променя. Такива реакции се наричат ​​редокс реакции.

Инструкция

1. Запишете точното уравнение за химическата реакция, която обмисляте. Вижте какви елементи влизат в състава на изходните вещества и какви са степените на окисление на тези елементи. По-късно сравнете тези цифри със степента на окисление на същите елементи от дясната страна на реакцията.

2. Ако степента на окисление се е променила, тази реакция е редокс. Ако степента на окисление на всички елементи остане същата, тогава не.

3. Ето, например, широко известната качествена реакция за откриване на сулфатния йон SO4 ^2-. Същността му е, че бариевият сулфат, който има формула BaSO4, е практически неразтворим във вода. Когато се образува, веднага се утаява под формата на плътна, тежка бяла утайка. Напишете някакво уравнение за подобна реакция, да речем, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. Оказва се, че от реакцията виждате, че в допълнение към утайката от бариев сулфат се е образувал натриев хлорид. Редокс реакция ли е тази реакция? Не, не е, защото нито един елемент, който е част от изходните вещества, не е променил степента си на окисление. Както от лявата, така и от дясната страна на химическото уравнение, барият има степен на окисление +2, хлорът -1, натрият +1, сярата +6, кислородът -2.

5. И ето реакцията Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Редокс ли е? Елементи на изходните вещества: цинк (Zn), водород (Н) и хлор (Cl). Вижте какви са техните степени на окисление? За цинка то е равно на 0, както във всяко просто вещество, за водорода е +1, за хлора е -1. И какви са степените на окисление на същите тези елементи в дясната страна на реакцията? В хлора той остава непоклатим, тоест равен на -1. Но за цинка стана равно на +2, а за водорода - 0 (от факта, че водородът се отделя под формата на просто вещество - газ). Следователно тази реакция е редокс реакция.

Подобни видеа

Каноничното уравнение на елипса е съставено от тези съображения, че сумата от разстоянията от всяка точка на елипсата до 2 от нейните фокуси е неизменно непрекъсната. Чрез фиксиране на тази стойност и преместване на точката по елипсата е възможно да се определи уравнението на елипсата.

Ще имаш нужда

• Лист хартия, химикал.

Инструкция

1. Посочете две фиксирани точки F1 и F2 на равнината. Нека разстоянието между точките е равно на някаква фиксирана стойност F1F2= 2s.

2. Начертайте права линия върху лист хартия, която е координатната линия на абсцисната ос и начертайте точките F2 и F1. Тези точки са фокусите на елипсата. Разстоянието от цялата фокусна точка до началото трябва да бъде една и съща стойност, c.

3. Начертайте оста y, като по този начин образувате декартова координатна система и напишете основното уравнение, което определя елипсата: F1M + F2M = 2a. Точката M представлява текущата точка на елипсата.

4. Определете стойността на отсечките F1M и F2M с помощта на Питагоровата теорема. Имайте предвид, че точка M има текущи координати (x, y) спрямо началото, а по отношение, да речем, точка F1, точка M има координати (x + c, y), тоест координатата „x“ придобива изместване . По този начин, в израза на Питагоровата теорема, един от членовете трябва да бъде равен на квадрата на стойността (x + c) или стойността (x-c).

5. Заместете изразите за модулите на векторите F1M и F2M в основното съотношение на елипсата и повдигнете на квадрат двете страни на уравнението, като предварително преместите един от квадратните корени в дясната страна на уравнението и отворите скобите. След редуциране на еднаквите членове, разделете полученото съотношение на 4a и отново повдигнете на втора степен.

6. Дайте подобни членове и съберете членове със същия коефициент на квадрат на променливата "x". Извадете квадрата на променливата "X".

7. Вземете квадрата на някакво количество (да речем b) като разликата между квадратите на a и c и разделете получения израз на квадрата на това ново количество. По този начин сте получили каноничното уравнение на елипса, от лявата страна на която е сумата от квадратите на координатите, разделена на величините на осите, а от лявата страна е единица.

Полезен съвет
За да проверите изпълнението на задачата, можете да използвате закона за запазване на масата.

Схема на химична реакция.

Има няколко начина за записване на химични реакции. Запознахте се със схемата на „словесната“ реакция в § 13.

Ето още един пример:

сяра + кислород -> серен диоксид.

Ломоносов и Лавоазие откриват закона за запазване на масата на веществата при химическа реакция. Формулира се така:

Нека обясним защо масипепелта и калцинираната мед са различни от масите на хартията и медта, преди да се нагреят.

В процеса на изгаряне на хартията участва кислород, който се съдържа във въздуха (фиг. 48, а).

Следователно в реакцията участват две вещества. В допълнение към пепелта се образуват въглероден диоксид и вода (под формата на пара), които влизат във въздуха и се разсейват.

Ориз. 48. Реакции на хартия (а) и мед (б) с кислород

Антоан Лоран Лавоазие (1743-1794)

Изключителен френски химик, един от основателите на научната химия. Академик на Парижката академия на науките. Въвежда количествени (точни) методи на изследване в химията. Той експериментално определя състава на въздуха и доказва, че горенето е реакция на вещество с кислород, а водата е комбинация от водород с кислород (1774-1777).

Състави първата таблица на простите вещества (1789), като всъщност предложи класификация на химичните елементи. Независимо от М. В. Ломоносов открива закона за запазване на масата на веществата при химични реакции.

Ориз. 49. Опит, потвърждаващ закона на Ломоносов - Лавоазие: а - началото на експеримента; b - краят на експеримента

Масата им надвишава масата на кислорода. Следователно масата на пепелта е по-малка от масата на хартията.

Когато медта се нагрява, кислородът на въздуха се "свързва" с нея (фиг. 48, b). Металът се превръща в черно вещество (формулата му е CuO, а името е меден (P) оксид). Очевидно масата на реакционния продукт трябва да надвишава масата на медта.

Коментирайте опита, показан на фигура 49, и направете заключение.

Правото като форма на научно познание.

Откриването на законите в химията, физиката и други науки се случва, след като учените провеждат много експерименти и анализират резултатите.

Законът е обобщение на обективни, независими от човека връзки между явления, свойства и др.

Законът за запазване на масата на веществата при химическа реакция е най-важният закон на химията. Прилага се за всички трансформации на вещества, които се случват както в лабораторията, така и в природата.

Химическите закони позволяват да се предвидят свойствата на веществата и хода на химичните реакции, да се регулират процесите в химичната технология.

За да се обясни законът се излагат хипотези, които се проверяват с помощта на подходящи експерименти. Ако една от хипотезите се потвърди, на нейна основа се създава теория. В гимназията ще се запознаете с няколко теории, разработени от химиците.

Общата маса на веществата по време на химическа реакция не се променя, тъй като атомите на химичните елементи не се появяват и изчезват по време на реакцията, а само тяхното пренареждане. С други думи,
броят на атомите на всеки елемент преди реакцията е равен на броя на неговите атоми след реакцията. Това е показано от реакционните схеми, дадени в началото на параграфа. Нека заменим стрелките между лявата и дясната страна със знаци за равенство:

Такива записи се наричат ​​химически уравнения.

Химичното уравнение е запис на химическа реакция с помощта на формулите на реагентите и продуктите, което е в съответствие със закона за запазване на масата на веществата.

Има много реакционни схеми, които не отговарят на закона на Ломоносов-Лавоазие.

Например схемата на реакцията за образуване на вода:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

И двете части на схемата съдържат еднакъв брой водородни атоми, но различен брой кислородни атоми.

Нека превърнем тази схема в химическо уравнение.

За да има 2 атома кислород от дясната страна, поставяме коефициент 2 пред формулата на водата:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

Сега има четири водородни атома отдясно. За да има същия брой водородни атоми от лявата страна, пред формулата на водорода записваме коефициента 2. Получаваме химичното уравнение:

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

По този начин, за да превърнете схемата на реакция в химическо уравнение, трябва да изберете коефициентите за всяко вещество (ако е необходимо), да ги запишете пред химичните формули и да замените стрелката със знак за равенство.

Може би някой от вас ще напише това уравнение: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. В него лявата и дясната страна съдържат еднакъв брой атоми от всеки елемент, но всички коефициенти могат да бъдат намалени чрез разделяне на 2. Това трябва да се направи.

Това е интересно

Химическото уравнение има много общо с математическото.

По-долу са дадени различни начини за записване на разглежданата реакция.

Превърнете реакционната схема Cu + O 2 -> CuO в химическо уравнение.

Нека да изпълним по-трудна задача: да превърнем реакционната схема в химическо уравнение

От лявата страна на схемата - I атом на алуминия, а отдясно - 2. Поставете коефициент 2 пред формулата на метала:

Има три пъти повече атоми сяра отдясно, отколкото отляво. Записваме коефициента 3 пред формулата на сярното съединение от лявата страна:

Сега от лявата страна броят на водородните атоми е 3 2 = 6, а от дясната - само 2. За да бъдат 6 отдясно, поставяме коефициента 3 пред водородната формула (6 : 2 = 3):

Нека сравним броя на кислородните атоми в двете части на схемата. Те са еднакви: 3 4 = 4 * 3. Нека заменим стрелката със знак за равенство:

заключения

Химичните реакции се записват с помощта на реакционни схеми и химични уравнения.

Реакционната схема съдържа формулите на реагентите и продуктите, а химичното уравнение също съдържа коефициентите.

Химичното уравнение е в съответствие със закона за запазване на масата на веществата Ломоносов-Лавоазие:

масата на веществата, влезли в химическа реакция, е равна на масата на веществата, образувани в резултат на реакцията.

Атомите на химичните елементи не се появяват и не изчезват по време на реакциите, а само тяхното пренареждане.

?
105. Каква е разликата между химично уравнение и реакционна схема?

106. Подредете липсващите коефициенти в записите на реакциите:

107. Превърнете следните реакционни схеми в химични уравнения:

108. Направете формулите на продуктите на реакцията и съответните химични уравнения:

109. Вместо точки запишете формулите на простите вещества и направете химични уравнения:

Имайте предвид, че борът и въглеродът са съставени от атоми; флуор, хлор, водород и кислород - от двуатомни молекули, а фосфор (бял) - от четириатомни молекули.

110. Коментирайте реакционните схеми и ги превърнете в химични уравнения:

111. Каква маса негасена вар се е образувала при продължително калциниране на 25 g креда, ако е известно, че е отделен 11 g въглероден диоксид?

Попел П. П., Крикля Л. С., Химия: Пдруч. за 7 клетки. общосвит. навч. закл. - К .: Изложбен център "Академия", 2008. - 136 с.: ил.

Съдържание на урока резюме на урока и помощна рамка представяне на урока интерактивни технологии ускоряващи методи на преподаване Практикувайте викторини, тестване онлайн задачи и упражнения домашни семинари и обучения въпроси за дискусии в клас Илюстрации видео и аудио материали снимки, картинки графики, таблици, схеми комикси, притчи, поговорки, кръстословици, анекдоти, вицове, цитати Добавки резюмета cheat sheets чипове за любознателни статии (MAN) литература основен и допълнителен речник на термините Подобряване на учебниците и уроците коригиране на грешки в учебника замяна на остарели знания с нови Само за учители календарни планове програми за обучение методически препоръки