بیایید در مورد نحوه نوشتن یک معادله شیمیایی صحبت کنیم، زیرا آنها عناصر اصلی این رشته هستند. به لطف آگاهی عمیق از تمام الگوهای فعل و انفعالات و مواد، می توانید آنها را کنترل کنید، آنها را در زمینه های مختلف فعالیت به کار ببرید.

ویژگی های نظری

تدوین معادلات شیمیایی مرحله مهم و حیاتی است که در پایه هشتم متوسطه مورد توجه قرار می گیرد. چه چیزی باید قبل از این مرحله باشد؟ قبل از اینکه معلم به دانش‌آموزانش بگوید که چگونه یک معادله شیمیایی بسازند، مهم است که دانش‌آموزان را با اصطلاح "ظرفیت" آشنا کنیم، تا به آنها آموزش دهیم که این مقدار را برای فلزات و غیرفلزات با استفاده از جدول تناوبی عناصر تعیین کنند.

کامپایل فرمول های باینری بر اساس ظرفیت

برای درک چگونگی نوشتن یک معادله شیمیایی بر حسب ظرفیت، ابتدا باید یاد بگیرید که چگونه ترکیبات متشکل از دو عنصر را با استفاده از ظرفیت فرموله کنید. ما الگوریتمی را پیشنهاد می کنیم که به مقابله با کار کمک می کند. به عنوان مثال، شما باید یک فرمول برای اکسید سدیم بنویسید.

ابتدا باید در نظر داشت که عنصر شیمیایی که در نام آخر ذکر می شود باید در وهله اول فرمول باشد. در مورد ما ابتدا در فرمول سدیم و در مرحله دوم اکسیژن نوشته می شود. به یاد بیاورید که ترکیبات دوتایی اکسید نامیده می شوند، که در آنها آخرین عنصر (دوم) باید لزوماً اکسیژن با حالت اکسیداسیون -2 (ظرفیت 2) باشد. علاوه بر این، با توجه به جدول تناوبی، تعیین ظرفیت هر یک از دو عنصر ضروری است. برای این کار از قوانین خاصی استفاده می کنیم.

از آنجایی که سدیم فلزی است که در زیرگروه اصلی گروه 1 قرار دارد، ظرفیت آن یک مقدار ثابت است، برابر با I است.

اکسیژن یک غیر فلز است، از آنجایی که در اکسید آخرین است، برای تعیین ظرفیت آن، 6 را از هشت (تعداد گروه ها) کم می کنیم (گروهی که اکسیژن در آن قرار دارد)، دریافت می کنیم که ظرفیت اکسیژن برابر است. II.

بین ظرفیت های خاص، کمترین مضرب مشترک را پیدا می کنیم، سپس آن را بر ظرفیت هر یک از عناصر تقسیم می کنیم، شاخص های آنها را می گیریم. فرمول نهایی Na 2 O را یادداشت می کنیم.

دستورالعمل تدوین معادله

حالا بیایید در مورد نحوه نوشتن یک معادله شیمیایی بیشتر صحبت کنیم. ابتدا به نکات نظری نگاه می کنیم و سپس به سراغ مثال های خاص می رویم. بنابراین، تدوین معادلات شیمیایی شامل رویه خاصی است.

• مرحله 1. پس از خواندن کار پیشنهادی، لازم است مشخص شود که کدام مواد شیمیایی باید در سمت چپ معادله وجود داشته باشد. علامت "+" بین اجزای اصلی قرار می گیرد.
• مرحله 2. پس از علامت مساوی، لازم است فرمولی برای محصول واکنش تهیه شود. هنگام انجام چنین اقداماتی، یک الگوریتم برای کامپایل فرمول برای ترکیبات باینری، که در بالا در مورد آن بحث کردیم، مورد نیاز خواهد بود.
• مرحله 3. تعداد اتم های هر عنصر را قبل و بعد از فعل و انفعالات شیمیایی بررسی می کنیم، در صورت لزوم ضرایب اضافی را جلوی فرمول ها قرار می دهیم.

نمونه واکنش احتراق

بیایید سعی کنیم نحوه ایجاد یک معادله شیمیایی برای احتراق منیزیم با استفاده از یک الگوریتم را دریابیم. در سمت چپ معادله، مجموع منیزیم و اکسیژن را می نویسیم. فراموش نکنید که اکسیژن یک مولکول دو اتمی است، بنابراین باید دارای شاخص 2 باشد. پس از علامت مساوی، یک فرمول برای محصول به دست آمده پس از واکنش ترسیم می کنیم. در آنها منیزیم ابتدا نوشته شده است و ما در فرمول اکسیژن را در درجه دوم قرار می دهیم. علاوه بر این، با توجه به جدول عناصر شیمیایی، ظرفیت ها را تعیین می کنیم. منیزیم که در گروه 2 (زیرگروه اصلی) قرار دارد، دارای ظرفیت II ثابت است، برای اکسیژن با تفریق 8 - 6، ظرفیت II را نیز بدست می آوریم.

رکورد فرآیند به این صورت خواهد بود: Mg+O 2 =MgO.

برای اینکه معادله با قانون بقای جرم مواد مطابقت داشته باشد، باید ضرایب را مرتب کرد. ابتدا مقدار اکسیژن را قبل از واکنش، پس از اتمام فرآیند بررسی می کنیم. از آنجایی که 2 اتم اکسیژن وجود داشت و فقط یک اتم تشکیل شده بود، در سمت راست، قبل از فرمول اکسید منیزیم، باید ضریب 2 را اضافه کنید. در مرحله بعد، تعداد اتم های منیزیم را قبل و بعد از فرآیند می شماریم. در نتیجه فعل و انفعال، 2 منیزیم به دست آمد، بنابراین، در سمت چپ، ضریب 2 در مقابل یک ماده ساده منیزیم نیز لازم است.

شکل نهایی واکنش: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

نمونه ای از واکنش جایگزینی

هر چکیده ای در شیمی شامل توصیفی از انواع مختلف تعاملات است.

برخلاف یک ترکیب، در یک جانشینی دو ماده در سمت چپ و راست معادله وجود خواهد داشت. فرض کنید باید واکنش متقابل بین روی و ما را از الگوریتم نوشتن استاندارد بنویسید. ابتدا در سمت چپ روی و اسید کلریدریک را از طریق مجموع می نویسیم، در سمت راست فرمول محصولات واکنش حاصل را ترسیم می کنیم. از آنجایی که در سری الکتروشیمیایی ولتاژ فلزات، روی قبل از هیدروژن قرار دارد، در این فرآیند هیدروژن مولکولی را از اسید جابجا می کند و کلرید روی را تشکیل می دهد. در نتیجه، ورودی زیر را دریافت می کنیم: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2 .

اکنون به برابر کردن تعداد اتم های هر عنصر می پردازیم. از آنجایی که در سمت چپ کلر یک اتم وجود داشت و پس از برهمکنش دو اتم وجود داشت، باید در مقابل فرمول اسید کلریدریک ضریب 2 قرار داد.

در نتیجه، یک معادله واکنش آماده مطابق با قانون بقای جرم مواد بدست می آوریم: Zn + 2HCL = ZnCl 2 + H 2.

نتیجه

یک چکیده شیمی معمولی لزوماً شامل چندین تبدیل شیمیایی است. هیچ بخش واحدی از این علم به یک توصیف شفاهی ساده از تبدیل ها، فرآیندهای انحلال، تبخیر محدود نمی شود، همه چیز لزوماً توسط معادلات تأیید می شود. ویژگی شیمی در این واقعیت نهفته است که تمام فرآیندهایی که بین مواد معدنی یا آلی مختلف رخ می دهد را می توان با استفاده از ضرایب، شاخص ها توصیف کرد.

شیمی چه تفاوتی با سایر علوم دارد؟ معادلات شیمیایی نه تنها به توصیف تحولات در حال انجام، بلکه به انجام محاسبات کمی بر روی آنها کمک می کند، که به لطف آن می توان تولید آزمایشگاهی و صنعتی مواد مختلف را انجام داد.

بیایید در مورد نحوه نوشتن یک معادله برای یک واکنش شیمیایی صحبت کنیم. این سوال است که مشکلات جدی برای دانش آموزان ایجاد می کند. برخی نمی توانند الگوریتم کامپایل فرمول محصول را درک کنند، در حالی که برخی دیگر ضرایب را به اشتباه در معادله قرار می دهند. با توجه به اینکه تمام محاسبات کمی دقیقاً طبق معادلات انجام می شود، درک الگوریتم اقدامات مهم است. بیایید سعی کنیم نحوه نوشتن معادلات واکنش های شیمیایی را دریابیم.

گردآوری فرمول های ظرفیت

برای اینکه بتوانید فرآیندهای بین مواد مختلف را به درستی یادداشت کنید، باید نحوه نوشتن فرمول ها را یاد بگیرید. ترکیبات دوتایی با در نظر گرفتن ظرفیت هر عنصر ساخته می شوند. به عنوان مثال، برای فلزات زیر گروه های اصلی، با شماره گروه مطابقت دارد. هنگام تدوین فرمول نهایی، کوچکترین مضرب بین این شاخص ها تعیین می شود، سپس شاخص ها قرار می گیرند.

معادله چیست

این به عنوان یک رکورد نمادین درک می شود که عناصر شیمیایی متقابل، نسبت های کمی آنها و همچنین موادی را که در نتیجه فرآیند به دست می آیند را نشان می دهد. یکی از وظایف ارائه شده به دانش آموزان کلاس نهم در گواهینامه نهایی در شیمی عبارت زیر است: "معادلات واکنشی را بنویسید که ویژگی های شیمیایی کلاس پیشنهادی مواد را مشخص می کند." برای مقابله با کار، دانش آموزان باید بر الگوریتم اقدامات تسلط داشته باشند.

الگوریتم اقدام

به عنوان مثال، شما باید فرآیند سوزاندن کلسیم را با استفاده از نمادها، ضرایب، شاخص ها بنویسید. بیایید در مورد نحوه نوشتن یک معادله برای یک واکنش شیمیایی با استفاده از روش صحبت کنیم. در سمت چپ معادله، از طریق "+" نشانه های موادی که در این برهمکنش شرکت می کنند را می نویسیم. از آنجایی که احتراق با مشارکت اکسیژن اتمسفر، که متعلق به مولکول های دو اتمی است، رخ می دهد، فرمول آن را O2 می نویسیم.

در پشت علامت مساوی، ترکیب محصول واکنش را با استفاده از قوانین ترتیب ظرفیت تشکیل می دهیم:

2Ca + O2 = 2CaO.

در ادامه گفتگو در مورد نحوه نوشتن معادله برای یک واکنش شیمیایی، به لزوم استفاده از قانون ثبات ترکیب و همچنین حفظ ترکیب مواد اشاره می کنیم. آنها به شما امکان می دهند فرآیند تنظیم را انجام دهید، ضرایب گم شده را در معادله قرار دهید. این فرآیند یکی از ساده‌ترین نمونه‌های برهمکنش‌هایی است که در شیمی معدنی رخ می‌دهد.

جنبه های مهم

برای درک چگونگی نوشتن معادله برای یک واکنش شیمیایی، برخی از مسائل نظری مرتبط با این موضوع را یادداشت می کنیم. قانون بقای جرم مواد، فرموله شده توسط M. V. Lomonosov، امکان ترتیب ضرایب را توضیح می دهد. از آنجایی که تعداد اتم های هر عنصر قبل و بعد از برهمکنش بدون تغییر باقی می ماند، محاسبات ریاضی را می توان انجام داد.

هنگام مساوی کردن قسمت های چپ و راست معادله، از کمترین مضرب مشترک استفاده می شود، مشابه نحوه کامپایل فرمول ترکیبی، با در نظر گرفتن ظرفیت های هر عنصر.

فعل و انفعالات ردوکس

پس از اینکه دانش آموزان مدرسه الگوریتم اقدامات را کار کردند، می توانند معادله ای برای واکنش هایی که ویژگی های شیمیایی مواد ساده را مشخص می کند، ترسیم کنند. اکنون می توانیم به تجزیه و تحلیل برهم کنش های پیچیده تر، به عنوان مثال، با تغییر در حالت اکسیداسیون عناصر ادامه دهیم:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

قوانین خاصی وجود دارد که طبق آنها حالت های اکسیداسیون در مواد ساده و پیچیده مرتب می شوند. به عنوان مثال، در مولکول های دو اتمی این شاخص برابر با صفر است، در ترکیبات پیچیده مجموع تمام حالت های اکسیداسیون نیز باید برابر با صفر باشد. هنگام کامپایل تراز الکترونیکی، اتم ها یا یون هایی که الکترون (احیاکننده) اهدا می کنند و آنها را می پذیرند (اکسیدکننده) تعیین می شوند.

بین این شاخص ها، کوچکترین مضرب و همچنین ضرایب تعیین می شود. مرحله نهایی در تجزیه و تحلیل تعامل ردوکس، ترتیب ضرایب در طرح است.

معادلات یونی

یکی از مسائل مهمی که در درس شیمی مدرسه مورد توجه قرار می گیرد، تعامل بین راه حل ها است. به عنوان مثال، با توجه به وظیفه محتوای زیر: "یک معادله برای واکنش شیمیایی تبادل یونی بین کلرید باریم و سولفات سدیم ایجاد کنید." این شامل نوشتن یک معادله یونی مولکولی، کامل و کاهش یافته است. برای در نظر گرفتن برهمکنش در سطح یونی، لازم است آن را مطابق جدول حلالیت برای هر ماده شروع، محصول واکنش نشان دهیم. مثلا:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

موادی که در یون ها حل نمی شوند به شکل مولکولی نوشته می شوند. واکنش تبادل یونی به طور کامل در سه حالت انجام می شود:

• تشکیل رسوب؛
• انتشار گاز؛
• به دست آوردن یک ماده با تفکیک ضعیف، مانند آب.

اگر ماده ای دارای ضریب استریوشیمیایی باشد، هنگام نوشتن معادله کامل یونی به آن توجه می شود. پس از نوشتن معادله یونی کامل، احیای آن دسته از یونهایی که در محلول محدود نشده بودند انجام می شود. نتیجه نهایی هر کار شامل در نظر گرفتن فرآیندی که بین محلول های مواد پیچیده رخ می دهد، ثبت یک واکنش یونی کاهش یافته خواهد بود.

نتیجه

معادلات شیمیایی به فرد اجازه می دهد تا با کمک نمادها، شاخص ها، ضرایب فرآیندهایی را که بین مواد مشاهده می شود توضیح دهد. بسته به اینکه کدام فرآیند در حال انجام است، ظرافت های خاصی در نوشتن معادله وجود دارد. الگوریتم کلی برای جمع آوری واکنش ها، که در بالا مورد بحث قرار گرفت، مبتنی بر ظرفیت، قانون بقای جرم مواد و ثبات ترکیب است.

شیمی علم مواد، خواص و تبدیل آنهاست. .
یعنی اگر برای مواد اطراف ما اتفاقی نیفتد، این در مورد شیمی صدق نمی کند. اما "هیچ چیز اتفاق نمی افتد" به چه معناست؟ اگر ناگهان رعد و برق ما را در مزرعه گرفت و همه ما خیس شدیم ، همانطور که می گویند "تا پوست" ، پس آیا این دگرگونی نیست: از این گذشته ، لباس ها خشک شده بودند ، اما خیس شدند.

اگر مثلاً یک میخ آهنی گرفتید، آن را با سوهان پردازش کنید و سپس مونتاژ کنید براده های آهن (Fe) ، پس این نیز یک تحول نیست: یک میخ وجود دارد - پودر شد. اما اگر پس از آن دستگاه را مونتاژ کرده و نگه دارید به دست آوردن اکسیژن (O 2): گرم کردن پتاسیم پرمنگنات(KMpo 4)و اکسیژن را در یک لوله آزمایش جمع آوری کنید و سپس این براده های آهن را که به رنگ قرمز گرم شده اند در آن قرار دهید، سپس با شعله ای درخشان شعله ور می شوند و پس از احتراق به پودر قهوه ای تبدیل می شوند. و این نیز یک تحول است. پس شیمی کجاست؟ علیرغم اینکه در این نمونه ها شکل (میخ آهنی) و حالت لباس (خشک، مرطوب) تغییر می کند، اینها دگرگونی نیستند. واقعیت این است که خود میخ چون یک ماده (آهن) بود، با وجود شکل متفاوتش، باقی ماند و لباس ما از باران آب را خیس کرد و سپس در جو تبخیر شد. خود آب تغییر نکرده است. بنابراین تحولات از نظر شیمی چیست؟

از دیدگاه شیمی، دگرگونی ها پدیده هایی هستند که با تغییر در ترکیب یک ماده همراه می شوند. بیایید همان میخ را به عنوان مثال در نظر بگیریم. مهم نیست که پس از تشکیل پرونده چه شکلی به خود گرفته است، بلکه پس از جمع آوری از آن مهم است براده های آهندر فضایی از اکسیژن قرار می گیرد - تبدیل به اکسید آهن(Fe 2 O 3 ) . بنابراین، آیا واقعا چیزی تغییر کرده است؟ بله، دارد. یک ماده ناخن وجود داشت ، اما تحت تأثیر اکسیژن ماده جدیدی تشکیل شد - عنصر اکسیدغده. معادله مولکولیاین تبدیل را می توان با نمادهای شیمیایی زیر نشان داد:

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

برای فردی که در شیمی آشنا نیست، بلافاصله سؤالاتی ایجاد می شود. "معادله مولکولی" چیست، آهن چیست؟ چرا اعداد "4"، "3"، "2" وجود دارد؟ اعداد کوچک "2" و "3" در فرمول Fe 2 O 3 کدامند؟ این بدان معنی است که زمان آن فرا رسیده است که همه چیز را مرتب کنیم.

علائم عناصر شیمیایی

علیرغم این واقعیت که آنها شروع به مطالعه شیمی در کلاس هشتم می کنند و برخی حتی قبل از آن، بسیاری از مردم شیمیدان بزرگ روسی D. I. Mendeleev را می شناسند. و البته «جدول تناوبی عناصر شیمیایی» معروف او. در غیر این صورت، ساده تر، آن را "میز مندلیف" می نامند.

در این جدول به ترتیب مناسب عناصر قرار گرفته اند. تا به امروز حدود 120 مورد از آنها شناخته شده است.نام بسیاری از عناصر از دیرباز برای ما شناخته شده است. اینها عبارتند از: آهن، آلومینیوم، اکسیژن، کربن، طلا، سیلیکون. قبلاً بدون تردید از این کلمات استفاده می کردیم و آنها را با اشیاء شناسایی می کردیم: یک پیچ آهنی، سیم آلومینیومی، اکسیژن موجود در جو، یک حلقه طلایی و غیره. و غیره. اما در واقع همه این مواد (پیچ، سیم، حلقه) از عناصر مربوطه خود تشکیل شده اند. کل پارادوکس این است که عنصر را نمی توان لمس کرد، برداشت. چطور؟ آنها در جدول تناوبی هستند، اما شما نمی توانید آنها را بگیرید! بله دقیقا. عنصر شیمیایی یک مفهوم انتزاعی (یعنی انتزاعی) است و در شیمی مانند سایر علوم برای محاسبات، ترسیم معادلات و حل مسائل استفاده می شود. هر عنصر از این جهت با دیگری متفاوت است که با خود مشخص می شود پیکربندی الکترونیکی یک اتمتعداد پروتون های هسته یک اتم برابر با تعداد الکترون های موجود در اوربیتال های آن است. به عنوان مثال، هیدروژن عنصر شماره 1 است. اتم آن از 1 پروتون و 1 الکترون تشکیل شده است. هلیم عنصر شماره 2 است. اتم آن از 2 پروتون و 2 الکترون تشکیل شده است. لیتیوم عنصر شماره 3 است. اتم آن از 3 پروتون و 3 الکترون تشکیل شده است. دارمستادتیوم - عنصر شماره 110. اتم آن از 110 پروتون و 110 الکترون تشکیل شده است.

هر عنصر با یک علامت خاص، حروف لاتین مشخص می شود و در ترجمه از لاتین دارای قرائت خاصی است. به عنوان مثال، هیدروژن دارای نماد است "ن"، به عنوان "هیدروژنیوم" یا "خاکستر" خوانده می شود. سیلیکون دارای نماد "Si" است که به عنوان "سیلیسیم" خوانده می شود. سیاره تیرنماد دارد "HG"و به صورت «hydrargyrum» خوانده می شود. و غیره. همه این نام‌ها را می‌توان در هر کتاب درسی شیمی برای کلاس هشتم یافت. اکنون برای ما، نکته اصلی این است که درک کنیم که هنگام تدوین معادلات شیمیایی، لازم است با نمادهای مشخص شده عناصر عمل کنیم.

مواد ساده و پیچیده.

نشان دادن مواد مختلف با نمادهای واحد از عناصر شیمیایی (Hg سیاره تیر، Fe اهنمس فلز مس، روی فلز روی، ال آلومینیوم) ما اساساً مواد ساده را نشان می دهیم، یعنی موادی متشکل از اتم های یک نوع (حاوی تعداد یکسان پروتون و نوترون در یک اتم). به عنوان مثال، اگر مواد آهن و گوگرد با هم تعامل داشته باشند، معادله به شکل زیر خواهد بود:

Fe + S = FeS (2)

مواد ساده شامل فلزات (Ba، K، Na، Mg، Ag) و همچنین غیر فلزات (S، P، Si، Cl 2، N 2، O 2، H 2) می باشند. و باید توجه کنید
توجه ویژه به این واقعیت است که تمام فلزات با نمادهای منفرد نشان داده می شوند: K، Ba، Ca، Al، V، Mg، و غیره، و غیر فلزات - یا با نمادهای ساده: C، S، P یا ممکن است دارای شاخص های مختلفی باشند که ساختار مولکولی آنها را نشان می دهد: H 2 , Cl 2 , O 2 , J 2 , P 4 , S 8 . در آینده این امر در فرمول بندی معادلات اهمیت زیادی خواهد داشت. حدس زدن اینکه مواد پیچیده موادی هستند که از اتم های انواع مختلف تشکیل شده اند، اصلاً دشوار نیست، به عنوان مثال،

1). اکسیدها:
اکسید آلومینیوم Al 2 O 3،

اکسید سدیم Na 2 O
اکسید مس CuO،
اکسید روی ZnO
اکسید تیتانیوم Ti2O3،
مونوکسید کربنیا مونوکسید کربن (+2) CO
اکسید گوگرد (6+) SO 3

2). دلایل:
هیدروکسید آهن(+3) Fe (OH) 3،
هیدروکسید مسمس (OH)2،
هیدروکسید پتاسیم یا قلیایی پتاسیم KOH،
هیدروکسید سدیم NaOH.

3). اسیدها:
اسید هیدروکلریک HCl
اسید گوگرد H2SO3،
اسید نیتریک HNO3

4). نمک ها:
تیوسولفات سدیم Na 2 S 2 O 3،
سولفات سدیمیا نمک گلوبر Na 2 SO 4،
کربنات کلسیمیا سنگ آهک CaCO 3،
کلرید مس CuCl 2

5). مواد آلی:
استات سدیم CH 3 COOHa،
متان CH 4،
استیلن C 2 H 2،
گلوکز C 6 H 12 O 6

در نهایت، پس از اینکه ساختار مواد مختلف را روشن کردیم، می‌توانیم شروع به نوشتن معادلات شیمیایی کنیم.

معادله شیمیایی.

خود کلمه "معادله" از کلمه "Equalize" گرفته شده است. چیزی را به قسمت های مساوی تقسیم کنید در ریاضیات، معادلات تقریباً جوهر این علم هستند. به عنوان مثال، می توانید چنین معادله ساده ای ارائه دهید که در آن سمت چپ و راست برابر با "2" خواهد بود:

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

و در معادلات شیمیایی، همان اصل: سمت چپ و راست معادله باید با همان تعداد اتم، عناصر شرکت کننده در آنها مطابقت داشته باشد. یا اگر یک معادله یونی داده شود، در آن تعداد ذراتنیز باید این الزام را برآورده کند. معادله شیمیایی ثبت شرطی یک واکنش شیمیایی با استفاده از فرمول های شیمیایی و علائم ریاضی است. یک معادله شیمیایی ذاتاً منعکس کننده یک واکنش شیمیایی خاص است، یعنی فرآیند برهمکنش مواد، که طی آن مواد جدید پدید می آیند. مثلاً لازم است یک معادله مولکولی بنویسیدواکنش هایی که شرکت می کنند کلرید باریم BaCl 2 و اسید سولفوریک H 2 SO 4. در نتیجه این واکنش، یک رسوب نامحلول تشکیل می شود - سولفات باریم BaSO 4 و اسید هیدروکلریک Hcl:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

اول از همه، لازم است درک کنیم که عدد بزرگ "2" در مقابل ماده HCl ضریب نامیده می شود و اعداد کوچک "2"، "4" تحت فرمول های ВаСl 2، H 2 SO 4، BaSO نامیده می شود. 4 شاخص نامیده می شود. هم ضرایب و هم شاخص ها در معادلات شیمیایی نقش عوامل را ایفا می کنند نه ترم ها. برای نوشتن صحیح یک معادله شیمیایی، لازم است ضرایب را در معادله واکنش ترتیب دهید. حالا بیایید شروع به شمارش اتم های عناصر سمت چپ و راست معادله کنیم. در سمت چپ معادله: ماده BaCl 2 حاوی 1 اتم باریم (Ba)، 2 اتم کلر (Cl) است. در ماده H 2 SO 4: 2 اتم هیدروژن (H)، 1 اتم گوگرد (S) و 4 اتم اکسیژن (O). در سمت راست معادله: در ماده BaSO 4 1 اتم باریم (Ba) 1 اتم گوگرد (S) و 4 اتم اکسیژن (O) وجود دارد، در ماده HCl: 1 اتم هیدروژن (H) و 1 اتم کلر وجود دارد. (کل). از این رو نتیجه می شود که در سمت راست معادله تعداد اتم های هیدروژن و کلر نصف سمت چپ است. بنابراین قبل از فرمول HCl در سمت راست معادله، لازم است ضریب «2» قرار گیرد. اگر اکنون تعداد اتم های عناصر درگیر در این واکنش را هم در سمت چپ و هم در سمت راست جمع کنیم، به تعادل زیر می رسیم:

در هر دو قسمت معادله، تعداد اتم های عناصر شرکت کننده در واکنش برابر است، بنابراین صحیح است.

معادلات شیمیایی و واکنش های شیمیایی

همانطور که قبلاً متوجه شدیم، معادلات شیمیایی بازتابی از واکنش های شیمیایی هستند. واکنش های شیمیایی پدیده هایی هستند که در فرآیند آنها تبدیل یک ماده به ماده دیگر رخ می دهد. از بین تنوع آنها، دو نوع اصلی قابل تشخیص است:

1). واکنش های اتصال
2). واکنش های تجزیه

اکثریت قریب به اتفاق واکنش های شیمیایی مربوط به واکنش های افزودنی است، زیرا تغییرات در ترکیب آن به ندرت می تواند با یک ماده واحد اتفاق بیفتد اگر تحت تأثیرات خارجی (انحلال، گرما، نور) قرار نگیرد. هیچ چیز به اندازه تغییراتی که هنگام تعامل دو یا چند ماده رخ می دهد، یک پدیده یا واکنش شیمیایی را مشخص نمی کند. چنین پدیده هایی می تواند خود به خود رخ دهد و با افزایش یا کاهش دما، اثرات نور، تغییر رنگ، رسوب، انتشار محصولات گازی، صدا همراه باشد.

برای وضوح، چندین معادله را ارائه می‌کنیم که فرآیندهای واکنش‌های ترکیبی را منعکس می‌کنند، که طی آن‌ها به دست می‌آییم سدیم کلرید(NaCl)، کلرید روی(ZnCl 2)، رسوب کلرید نقره(AgCl) کلرید آلومینیوم(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn \u003d ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl \u003d AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3H 2 O (7)

از جمله واکنش های ترکیب باید به موارد زیر به ویژه اشاره کرد : جایگزینی (5), تبادل (6) و به عنوان یک مورد خاص از واکنش مبادله، واکنش خنثی سازی (7).

واکنش‌های جانشینی شامل واکنش‌هایی است که در آن اتم‌های یک ماده ساده جایگزین اتم‌های یکی از عناصر یک ماده پیچیده می‌شوند. در مثال (5)، اتم های روی جایگزین اتم های مس از محلول CuCl 2 می شوند، در حالی که روی به نمک محلول ZnCl 2 منتقل می شود و مس در حالت فلزی از محلول آزاد می شود.

واکنش های تبادلی آن دسته از واکنش هایی هستند که در آن دو ماده پیچیده اجزای تشکیل دهنده خود را مبادله می کنند. در مورد واکنش (6)، نمک های محلول AgNO 3 و KCl، هنگامی که هر دو محلول تخلیه می شوند، رسوب نامحلول نمک AgCl را تشکیل می دهند. در همان زمان، آنها اجزای تشکیل دهنده خود را مبادله می کنند - کاتیون ها و آنیون ها کاتیون های پتاسیم K + به آنیون های NO 3 و کاتیون های نقره Ag + - به آنیون های Cl - متصل هستند.

یک مورد خاص و خاص از واکنش های تبادلی، واکنش خنثی سازی است. واکنش‌های خنثی‌سازی واکنش‌هایی هستند که در آن اسیدها با بازها واکنش داده و نمک و آب را تشکیل می‌دهند. در مثال (7)، هیدروکلریک اسید HCl با باز Al(OH) 3 واکنش داده و نمک AlCl 3 و آب تشکیل می دهد. در این مورد، کاتیون های آلومینیوم Al 3 + از پایه با آنیون های Cl - از اسید مبادله می شوند. در نتیجه این اتفاق می افتد خنثی سازی اسید هیدروکلریک

واکنش‌های تجزیه شامل واکنش‌هایی است که در آن دو یا چند ماده ساده یا پیچیده جدید، اما با ترکیب ساده‌تر، از یک ماده پیچیده تشکیل می‌شوند. به عنوان واکنش، می توان آنهایی را ذکر کرد که در فرآیند 1) تجزیه می شوند. نیترات پتاسیم(KNO 3) با تشکیل نیتریت پتاسیم (KNO 2) و اکسیژن (O 2)؛ 2). پتاسیم پرمنگنات(KMnO 4): منگنات پتاسیم تشکیل می شود (K2MnO4)، اکسید منگنز(MnO 2) و اکسیژن (O 2)؛ 3). کربنات کلسیم یا سنگ مرمر; در این فرآیند شکل می گیرند کربنیگاز(CO 2) و اکسید کلسیم(کائو)

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)

در واکنش (8) از یک ماده پیچیده یک ماده پیچیده و یک ماده ساده تشکیل می شود. در واکنش (9) دو پیچیده و یکی ساده وجود دارد. در واکنش (10) دو ماده پیچیده، اما از نظر ترکیب ساده تر وجود دارد

تمام کلاس های مواد پیچیده تجزیه می شوند:

1). اکسیدها: اکسید نقره 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). هیدروکسیدها: هیدروکسید آهن 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). اسیدها: اسید سولفوریک H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). نمک ها: کربنات کلسیم CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5). مواد آلی: تخمیر الکلی گلوکز

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

بر اساس طبقه بندی دیگر، تمام واکنش های شیمیایی را می توان به دو نوع تقسیم کرد: واکنش هایی که با آزاد شدن گرما انجام می شود، به آنها می گویند. گرمازا، و واکنش هایی که با جذب گرما همراه هستند - گرماگیر ملاک چنین فرآیندهایی است اثر حرارتی واکنشبه عنوان یک قاعده، واکنش های گرمازا شامل واکنش های اکسیداسیون است، به عنوان مثال. فعل و انفعالات با اکسیژن احتراق متان:

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

و واکنش های گرماگیر - واکنش های تجزیه، که قبلا در بالا (11) - (15) ارائه شده است. علامت Q در انتهای معادله نشان می دهد که آیا گرما در طی واکنش آزاد می شود (+Q) یا جذب (-Q):

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

همچنین می توانید تمام واکنش های شیمیایی را با توجه به نوع تغییر درجه اکسیداسیون عناصر دخیل در تبدیل آنها در نظر بگیرید. به عنوان مثال، در واکنش (17)، عناصر شرکت کننده در آن حالت اکسیداسیون خود را تغییر نمی دهند:

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

و در واکنش (16) عناصر حالت اکسیداسیون خود را تغییر می دهند:

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

این نوع واکنش ها هستند ردوکس . آنها به طور جداگانه در نظر گرفته خواهند شد. برای فرموله کردن معادلات واکنش هایی از این نوع، استفاده از روش نیمه واکنشو اعمال کنید معادله تعادل الکترونیکی

پس از آوردن انواع واکنش های شیمیایی می توان به اصل تدوین معادلات شیمیایی و به عبارتی انتخاب ضرایب در قسمت چپ و راست آنها اقدام کرد.

مکانیسم های تدوین معادلات شیمیایی.

این یا آن واکنش شیمیایی به هر نوع که تعلق دارد، رکورد آن (معادله شیمیایی) باید با شرط برابری تعداد اتم ها قبل از واکنش و بعد از واکنش مطابقت داشته باشد.

معادلات (17) وجود دارد که نیازی به تنظیم ندارند. قرار دادن ضرایب اما در بیشتر موارد، مانند مثال های (3)، (7)، (15)، لازم است اقداماتی با هدف یکسان سازی سمت چپ و راست معادله انجام شود. در چنین مواردی چه اصولی باید رعایت شود؟ آیا سیستمی در انتخاب ضرایب وجود دارد؟ وجود دارد و یکی نیست. این سیستم ها عبارتند از:

1). انتخاب ضرایب با توجه به فرمول های داده شده.

2). تلفیقی با توجه به ظرفیت واکنش دهنده ها.

3). کامپایل با توجه به حالت های اکسیداسیون واکنش دهنده ها.

در حالت اول، فرض بر این است که فرمول واکنش دهنده ها را هم قبل و هم بعد از واکنش می دانیم. به عنوان مثال، با توجه به معادله زیر:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

به طور کلی پذیرفته شده است که تا زمانی که تساوی بین اتم های عناصر قبل و بعد از واکنش برقرار شود، علامت برابری (=) در معادله قرار نمی گیرد، بلکه با یک فلش (→) جایگزین می شود. حالا بیایید به تعادل واقعی بپردازیم. در سمت چپ معادله 2 اتم نیتروژن (N 2) و دو اتم اکسیژن (O 2) و در سمت راست دو اتم نیتروژن (N 2) و سه اتم اکسیژن (O 3) قرار دارند. لازم نیست که آن را با تعداد اتم های نیتروژن برابر کنیم، اما با اکسیژن لازم است برابری حاصل شود، زیرا قبل از واکنش دو اتم شرکت کردند و بعد از واکنش سه اتم وجود داشت. بیایید نمودار زیر را ایجاد کنیم:

قبل از واکنش پس از واکنش
O 2 O 3

بیایید کوچکترین مضرب بین تعداد داده شده اتم را تعریف کنیم، "6" خواهد بود.

O 2 O 3
\ 6 /

این عدد سمت چپ معادله اکسیژن را بر "2" تقسیم کنید. عدد "3" را می گیریم، آن را در معادله حل می کنیم:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

همچنین عدد "6" سمت راست معادله را بر "3" تقسیم می کنیم. عدد "2" را می گیریم، فقط آن را در معادله قرار دهید تا حل شود:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

تعداد اتم های اکسیژن در هر دو قسمت چپ و راست معادله به ترتیب برابر با 6 اتم شد:

اما تعداد اتم های نیتروژن در هر دو طرف معادله مطابقت نخواهد داشت:

در سمت چپ دو اتم، در سمت راست چهار اتم وجود دارد. بنابراین، برای دستیابی به برابری، لازم است مقدار نیتروژن در سمت چپ معادله را با قرار دادن ضریب "2" دو برابر کنید:

بنابراین، برابری نیتروژن مشاهده می شود و به طور کلی، معادله به شکل زیر خواهد بود:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

حال در معادله به جای فلش می توانید علامت مساوی قرار دهید:

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

بیایید مثال دیگری بزنیم. معادله واکنش زیر داده شده است:

P + Cl 2 → PCl 5

در سمت چپ معادله 1 اتم فسفر (P) و دو اتم کلر (Cl 2) و در سمت راست یک اتم فسفر (P) و پنج اتم اکسیژن (Cl 5) وجود دارد. لازم نیست که آن را با تعداد اتم های فسفر برابر کنیم، اما برای کلر لازم است برابری حاصل شود، زیرا قبل از واکنش دو اتم شرکت کردند و بعد از واکنش پنج اتم وجود داشت. بیایید نمودار زیر را ایجاد کنیم:

قبل از واکنش پس از واکنش
Cl 2 Cl 5

بیایید کوچکترین مضرب بین تعداد داده شده اتم را تعریف کنیم، "10" خواهد بود.

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

این عدد در سمت چپ معادله کلر را بر "2" تقسیم کنید. عدد "5" را می گیریم، آن را در معادله حل می کنیم:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

همچنین عدد "10" سمت راست معادله را بر "5" تقسیم می کنیم. عدد "2" را می گیریم، فقط آن را در معادله قرار دهید تا حل شود:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

تعداد اتم های کلر در هر دو قسمت چپ و راست معادله به ترتیب برابر با 10 اتم شد:

اما تعداد اتم های فسفر در هر دو طرف معادله مطابقت نخواهد داشت:

بنابراین، برای رسیدن به برابری، باید مقدار فسفر سمت چپ معادله را دو برابر کرد و ضریب "2" را قرار داد:

بنابراین، برابری فسفر مشاهده می شود و به طور کلی، معادله به شکل زیر خواهد بود:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

هنگام نوشتن معادلات بر اساس ظرفیت باید داده شود تعریف ظرفیتو مقادیر را برای معروف ترین عناصر تنظیم کنید. ارزش یکی از مفاهیمی است که قبلاً استفاده می شد و در حال حاضر در تعدادی از برنامه های مدرسه استفاده نمی شود. اما با کمک آن می توان اصول تدوین معادلات واکنش های شیمیایی را ساده تر توضیح داد. منظور از ظرفیت است تعداد پیوندهای شیمیایی که یک اتم می تواند با اتم های دیگر یا دیگر اتم ها تشکیل دهد . ظرفیت علامت (+ یا -) ندارد و با اعداد رومی، معمولاً بالای نمادهای عناصر شیمیایی نشان داده می شود، به عنوان مثال:

این ارزش ها از کجا می آیند؟ چگونه آنها را در تهیه معادلات شیمیایی به کار ببریم؟ مقادیر عددی ظرفیت عناصر با شماره گروه آنها از سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف منطبق است (جدول 1).

برای سایر عناصر مقادیر ظرفیتممکن است مقادیر دیگری داشته باشند، اما هرگز از تعداد گروهی که در آن قرار دارند بیشتر نباشد. علاوه بر این، برای تعداد زوج گروه ها (IV و VI)، ظرفیت های عناصر فقط مقادیر زوج می گیرند و برای افراد فرد، می توانند هر دو مقدار زوج و فرد داشته باشند (جدول 2).

البته برای برخی از عناصر استثنائاتی برای مقادیر ظرفیت وجود دارد، اما در هر مورد خاص، معمولاً این نقاط مشخص می شوند. حال اجازه دهید اصل کلی تدوین معادلات شیمیایی برای ظرفیت های داده شده برای عناصر خاص را در نظر بگیریم. اغلب، این روش در مورد تدوین معادلات برای واکنش های شیمیایی ترکیب مواد ساده، به عنوان مثال، هنگام تعامل با اکسیژن ( واکنش های اکسیداسیون). فرض کنید می خواهید واکنش اکسیداسیون را نمایش دهید آلومینیوم. اما به یاد بیاورید که فلزات را با اتم های منفرد (Al) و غیر فلزاتی که در حالت گازی هستند - با شاخص "2" - (O 2) نشان داده می شوند. ابتدا طرح کلی واکنش را می نویسیم:

Al + O 2 → AlO

در این مرحله، هنوز مشخص نیست که املای صحیح آلومینا چگونه باید باشد. و دقیقاً در این مرحله است که آگاهی از ظرفیت های عناصر به کمک ما می آید. برای آلومینیوم و اکسیژن، آنها را بالاتر از فرمول پیشنهادی برای این اکسید قرار می دهیم:

III II
الو

پس از آن، "cross"-on-"cross" این نمادهای عناصر، شاخص های مربوطه را در زیر قرار می دهند:

III II
Al 2 O 3

ترکیب یک ترکیب شیمیایی Al 2 O 3 تعیین شد. طرح بعدی معادله واکنش به شکل زیر خواهد بود:

Al + O 2 → Al 2 O 3

تنها برای مساوی کردن قسمت های چپ و راست آن باقی مانده است. به همان ترتیبی که در مورد فرمول بندی معادله (19) عمل می کنیم. تعداد اتم‌های اکسیژن را برابر می‌کنیم و به کوچکترین مضرب متوسل می‌شویم:

قبل از واکنش پس از واکنش

O 2 O 3
\ 6 /

این عدد سمت چپ معادله اکسیژن را بر "2" تقسیم کنید. عدد "3" را می گیریم، آن را در معادله حل می کنیم. همچنین عدد "6" سمت راست معادله را بر "3" تقسیم می کنیم. عدد "2" را می گیریم، فقط آن را در معادله قرار دهید تا حل شود:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

برای دستیابی به برابری آلومینیوم، لازم است مقدار آن را در سمت چپ معادله با تنظیم ضریب "4" تنظیم کنید:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

بنابراین برابری آلومینیوم و اکسیژن رعایت می شود و به طور کلی معادله به شکل نهایی خواهد بود:

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

با استفاده از روش ظرفیت، می توان پیش بینی کرد که کدام ماده در جریان یک واکنش شیمیایی تشکیل می شود، فرمول آن چگونه خواهد بود. فرض کنید نیتروژن و هیدروژن با ظرفیت های III و I مربوطه وارد واکنش ترکیب شده اند، طرح کلی واکنش را بنویسیم:

N 2 + H 2 → NH

برای نیتروژن و هیدروژن، ما ظرفیت ها را روی فرمول پیشنهادی این ترکیب قرار می دهیم:

مانند قبل، "cross"-on-"cross" برای این نمادهای عنصر، شاخص های مربوطه را در زیر قرار می دهیم:

III I
N H 3

طرح بعدی معادله واکنش به شکل زیر خواهد بود:

N 2 + H 2 → NH 3

با تساوی به روشی که قبلاً شناخته شده است، از طریق کوچکترین مضرب برای هیدروژن، برابر با "6"، ضرایب مورد نظر و معادله را به عنوان یک کل به دست می آوریم:

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

هنگام تدوین معادلات برای حالت های اکسیداسیونمواد واکنش دهنده، باید به خاطر داشت که درجه اکسیداسیون یک عنصر، تعداد الکترون هایی است که در فرآیند یک واکنش شیمیایی دریافت یا داده می شوند. حالت اکسیداسیون در ترکیباتاساساً از نظر عددی با مقادیر ظرفیت های عنصر منطبق است. اما آنها در علامت متفاوت هستند. به عنوان مثال، برای هیدروژن، ظرفیت I است و حالت اکسیداسیون (+1) یا (-1) است. برای اکسیژن، ظرفیت II و حالت اکسیداسیون (2-) است. برای نیتروژن، ظرفیت ها I، II، III، IV، V و حالت های اکسیداسیون (3-)، (+1)، (+2)، (+3)، (+4)، (+5) هستند. و غیره حالت های اکسیداسیون عناصری که بیشتر در معادلات استفاده می شوند در جدول 3 نشان داده شده است.

در مورد واکنش های مرکب، اصل تشکیل معادلات بر حسب حالت های اکسیداسیون مانند تالیف بر حسب ظرفیت ها است. به عنوان مثال، معادله واکنش اکسیداسیون کلر با اکسیژن را می دهیم که در آن کلر ترکیبی با حالت اکسیداسیون 7+ می سازد. بیایید معادله پیشنهادی را بنویسیم:

Cl 2 + O 2 → ClO

ما حالت های اکسیداسیون اتم های مربوطه را روی ترکیب ClO پیشنهادی قرار می دهیم:

همانطور که در موارد قبلی، ما تعیین می کنیم که مورد نظر است فرمول ترکیبیشکل خواهد گرفت:

7 -2
Cl 2 O 7

معادله واکنش به شکل زیر خواهد بود:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

با تساوی برای اکسیژن، پیدا کردن کوچکترین مضرب بین دو و هفت، برابر با "14"، در نهایت برابری را ایجاد می کنیم:

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

هنگام کامپایل واکنش‌های تبادل، خنثی‌سازی و جایگزینی باید از روش کمی متفاوت با حالت‌های اکسیداسیون استفاده شود. در برخی موارد، دشوار است که بفهمیم: چه ترکیباتی در اثر متقابل مواد پیچیده تشکیل می شوند؟

چگونه می دانید در یک واکنش چه اتفاقی می افتد؟

در واقع، چگونه می دانید: چه محصولات واکنشی می توانند در جریان یک واکنش خاص ایجاد شوند؟ به عنوان مثال، هنگام واکنش نیترات باریم و سولفات پتاسیم چه چیزی تشکیل می شود؟

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →؟

شاید VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4؟ یا Ba + NO 3 SO 4 + K 2؟ یا چیز دیگری؟ البته در طی این واکنش ترکیبات BaSO 4 و KNO 3 تشکیل می شوند. و این چگونه شناخته شده است؟ و چگونه فرمول مواد را بنویسیم؟ بیایید با چیزی که اغلب نادیده گرفته می شود شروع کنیم: خود مفهوم "واکنش مبادله". به این معنی که در این واکنش ها، مواد در قسمت های تشکیل دهنده با یکدیگر تغییر می کنند. از آنجایی که واکنش‌های تبادلی بیشتر بین بازها، اسیدها یا نمک‌ها انجام می‌شود، بخش‌هایی که با آنها تغییر می‌کنند کاتیون‌های فلزی (Na +، Mg 2+، Al 3+، Ca2+، Cr3+)، یون‌های H+ یا OH -، آنیون ها - باقی مانده های اسید، (Cl -، NO 3 2-، SO 3 2-، SO 4 2-، CO 3 2-، PO 4 3-). به طور کلی، واکنش تبادل را می توان به شکل زیر نشان داد:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

جایی که Kt1 و Kt2 کاتیون های فلزی (1) و (2) و An1 و An2 آنیون های (1) و (2) مربوط به آنها هستند. در این مورد باید در نظر گرفت که در ترکیبات قبل و بعد از واکنش همیشه کاتیون ها در وهله اول و آنیون ها در مرحله دوم ایجاد می شوند. بنابراین اگر واکنش نشان دهد کلرید پتاسیمو نیترات نقره، هر دو در محلول

KCl + AgNO 3 →

سپس در فرآیند آن مواد KNO 3 و AgCl تشکیل می شود و معادله مربوطه به شکل زیر در می آید:

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

در واکنش‌های خنثی‌سازی، پروتون‌های اسیدها (H +) با آنیون‌های هیدروکسیل (OH -) ترکیب می‌شوند و آب (H2O) را تشکیل می‌دهند:

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

حالت های اکسیداسیون کاتیون های فلزی و بار آنیون های باقی مانده اسید در جدول حلالیت مواد (اسیدها، نمک ها و بازها در آب) نشان داده شده است. کاتیون های فلزی به صورت افقی و آنیون های باقی مانده اسید به صورت عمودی نشان داده شده اند.

بر این اساس، هنگام تدوین معادله برای واکنش تبادل، ابتدا لازم است که حالت های اکسیداسیون ذرات دریافت کننده در این فرآیند شیمیایی در قسمت چپ آن ایجاد شود. برای مثال، شما باید یک معادله برای برهمکنش کلرید کلسیم و کربنات سدیم بنویسید، بیایید طرح اولیه این واکنش را ترسیم کنیم:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2 + Cl - + Na + CO 3 2- →

پس از انجام عمل "متقاطع" به "متقاطع" از قبل شناخته شده، فرمول واقعی مواد اولیه را تعیین می کنیم:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

بر اساس اصل تبادل کاتیون ها و آنیون ها (25)، ما فرمول های اولیه مواد تشکیل شده در طول واکنش را ایجاد می کنیم:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

ما بارهای مربوطه را روی کاتیون ها و آنیون های آنها قرار می دهیم:

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

فرمول های موادمطابق با بارهای کاتیون ها و آنیون ها به درستی نوشته شده اند. بیایید با معادل سازی قسمت های چپ و راست آن از نظر سدیم و کلر، یک معادله کامل بسازیم:

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

به عنوان مثال دیگر، در اینجا معادله واکنش خنثی سازی بین هیدروکسید باریم و اسید فسفریک است:

VaON + NPO 4 →

بارهای مربوطه را روی کاتیون ها و آنیون ها قرار می دهیم:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

بیایید فرمول واقعی مواد اولیه را تعریف کنیم:

Va (OH) 2 + H 3 RO 4 →

بر اساس اصل مبادله کاتیون ها و آنیون ها (25)، فرمول های اولیه مواد تشکیل شده در طی واکنش را ایجاد می کنیم، با توجه به اینکه در واکنش تبادل، یکی از مواد لزوماً باید آب باشد:

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

بیایید رکورد صحیح فرمول نمک تشکیل شده در طول واکنش را تعیین کنیم:

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

سمت چپ معادله را برای باریم برابر کنید:

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

از آنجایی که در سمت راست معادله، باقیمانده اسید فسفریک دو بار گرفته شده است، (PO 4) 2، سپس در سمت چپ نیز لازم است مقدار آن دو برابر شود:

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

باقی مانده است که تعداد اتم های هیدروژن و اکسیژن در سمت راست آب مطابقت داشته باشد. از آنجایی که تعداد کل اتم های هیدروژن در سمت چپ 12 است، در سمت راست نیز باید با دوازده مطابقت داشته باشد، بنابراین، قبل از فرمول آب، لازم است یک ضریب قرار دهید"6" (از آنجا که در حال حاضر 2 اتم هیدروژن در مولکول آب وجود دارد). برای اکسیژن نیز برابری مشاهده می شود: در سمت چپ 14 و در سمت راست 14. بنابراین، معادله شکل صحیح نوشتن دارد:

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

امکان واکنش های شیمیایی

جهان از مواد بسیار متنوعی تشکیل شده است. تعداد انواع واکنش های شیمیایی بین آنها نیز غیرقابل محاسبه است. اما آیا ما با نوشتن این یا آن معادله روی کاغذ می توانیم ادعا کنیم که یک واکنش شیمیایی با آن مطابقت دارد؟ این تصور غلط وجود دارد که اگر حق ترتیب شانسدر معادله، آنگاه در عمل قابل اجرا خواهد بود. مثلاً اگر بگیریم محلول اسید سولفوریکو داخل آن بیاندازید فلز روی، سپس می توانیم روند تکامل هیدروژن را مشاهده کنیم:

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

اما اگر مس در همان محلول پایین بیاید، فرآیند تکامل گاز مشاهده نخواهد شد. واکنش قابل انجام نیست.

Cu + H 2 SO 4 ≠

اگر اسید سولفوریک غلیظ مصرف شود، با مس واکنش می دهد:

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

در واکنش (23) بین گازهای نیتروژن و هیدروژن، تعادل ترمودینامیکی،آن ها چند مولکولآمونیاک NH 3 در واحد زمان تشکیل می شود، همان تعداد از آنها دوباره به نیتروژن و هیدروژن تجزیه می شوند. تغییر در تعادل شیمیاییمی توان با افزایش فشار و کاهش دما به دست آورد

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

اگر بگیرید محلول هیدروکسید پتاسیمو روی آن بریزید محلول سولفات سدیم، پس از آن هیچ تغییری مشاهده نخواهد شد، واکنش امکان پذیر نخواهد بود:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

محلول کلرید سدیمهنگام تعامل با برم، با وجود این واقعیت که این واکنش را می توان به یک واکنش جایگزینی نسبت داد، برم تشکیل نمی دهد:

NaCl + Br 2 ≠

دلایل چنین تناقضاتی چیست؟ واقعیت این است که فقط تعریف درست کافی نیست فرمول های ترکیبی، دانستن مشخصات برهمکنش فلزات با اسیدها، استفاده ماهرانه از جدول حلالیت مواد، دانستن قوانین جایگزینی در سری فعالیت فلزات و هالوژن ها ضروری است. این مقاله تنها اصول اولیه چگونگی را بیان می کند ضرایب را در معادلات واکنش ترتیب دهید، چگونه معادلات مولکولی بنویسید، چگونه تعیین ترکیب یک ترکیب شیمیایی

شیمی به عنوان یک علم بسیار متنوع و چندوجهی است. این مقاله تنها بخش کوچکی از فرآیندهای در حال وقوع در دنیای واقعی را منعکس می کند. انواع، معادلات ترموشیمیایی، الکترولیز،فرآیندهای سنتز آلی و خیلی، خیلی بیشتر. اما در مقالات بعدی در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد.

سایت، با کپی کامل یا جزئی از مطالب، لینک به منبع الزامی است.

موضوع اصلی درک مطلب در شیمی، واکنش بین عناصر و مواد شیمیایی مختلف است. آگاهی زیاد از اعتبار برهمکنش مواد و فرآیندها در واکنش های شیمیایی، مدیریت آنها و به کارگیری آنها را برای اهداف خود ممکن می سازد. معادله شیمیایی روشی برای بیان یک واکنش شیمیایی است که در آن فرمول مواد اولیه و فرآورده ها نوشته می شود، شاخص هایی که تعداد مولکول های هر ماده را نشان می دهد. واکنش های شیمیایی به واکنش های اتصال، جایگزینی، تجزیه و تبادل تقسیم می شوند. همچنین در میان آنها مجاز به تشخیص ردوکس، یونی، برگشت پذیر و غیر قابل برگشت، اگزوژن و غیره است.

دستورالعمل

1. تعیین کنید که کدام مواد در واکنش شما با یکدیگر تعامل دارند. آنها را در سمت چپ معادله یادداشت کنید. برای مثال، واکنش شیمیایی بین آلومینیوم و اسید سولفوریک را در نظر بگیرید. معرف ها را در سمت چپ مرتب کنید: Al + H2SO4 در مرحله بعد، مانند یک معادله ریاضی، علامت "برابر" را قرار دهید. در شیمی، شما می توانید یک فلش به سمت راست یا دو فلش مخالف را پیدا کنید که یک "علامت برگشت پذیری" است. در نتیجه برهمکنش یک فلز با یک اسید، نمک و هیدروژن تشکیل می شود. محصولات واکنش را بعد از علامت مساوی در سمت راست بنویسید Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 طرح واکنش به دست می آید.

2. برای نوشتن یک معادله شیمیایی، باید نماها را پیدا کنید. در سمت چپ طرح قبلی، اسید سولفوریک حاوی اتم های هیدروژن، گوگرد و اکسیژن به نسبت 2:1:4 است، در سمت راست 3 اتم گوگرد و 12 اتم اکسیژن در ترکیب نمک و 2 اتم اکسیژن وجود دارد. اتم های هیدروژن در مولکول گاز H2. در سمت چپ، نسبت این 3 عنصر 2:3:12 است.

3. برای اینکه تعداد اتم های گوگرد و اکسیژن در ترکیب سولفات آلومینیوم (III) برابر شود، نشانگر 3 را در سمت چپ معادله در مقابل اسید قرار دهید، اکنون شش اتم هیدروژن در سمت چپ وجود دارد. برای مساوی کردن تعداد عناصر هیدروژنی، نشانگر 3 را در مقابل آن در سمت راست قرار دهید. اکنون نسبت اتم ها در هر دو قسمت 2:1:6 است.

4. باقی مانده است که تعداد آلومینیوم را برابر کنیم. از آنجا که نمک حاوی دو اتم فلز است، در سمت چپ نمودار یک 2 را در مقابل آلومینیوم قرار دهید. در نتیجه معادله واکنش این طرح را دریافت خواهید کرد. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2

واکنش تبدیل یک ماده شیمیایی به ماده شیمیایی دیگر است. و فرمول نوشتن آنها با کمک علائم خاص معادله این واکنش است. انواع مختلفی از فعل و انفعالات شیمیایی وجود دارد، اما قانون نوشتن فرمول آنها یکسان است.

شما نیاز خواهید داشت

• سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف

دستورالعمل

1. مواد اولیه ای که واکنش نشان می دهند در سمت چپ معادله نوشته می شوند. به آنها معرف می گویند. ضبط با کمک نمادهای خاصی انجام می شود که هر ماده را نشان می دهد. علامت مثبت بین مواد معرف قرار می گیرد.

2. در سمت راست معادله، فرمول یک یا چند ماده به دست آمده نوشته شده است که به آنها محصولات واکنش می گویند. به جای علامت مساوی، یک فلش بین سمت چپ و راست معادله قرار می گیرد که جهت واکنش را نشان می دهد.

3. بعداً با نوشتن فرمول واکنش دهنده ها و محصولات واکنش، باید شاخص های معادله واکنش را مرتب کنید. این کار به گونه ای انجام می شود که طبق قانون بقای جرم ماده، تعداد اتم های همان عنصر در قسمت های چپ و راست معادله یکسان باقی بماند.

4. برای تنظیم صحیح نشانگرها، باید هر یک از موادی را که وارد واکنش می شوند، مشخص کنید. برای این کار یکی از عناصر گرفته شده و تعداد اتم های آن در سمت چپ و راست مقایسه می شود. اگر متفاوت باشد، لازم است مضربی از اعدادی که تعداد اتم‌های یک ماده را در قسمت‌های چپ و راست نشان می‌دهند، پیدا کنیم. پس از آن این عدد بر تعداد اتم های ماده در قسمت مربوطه معادله تقسیم می شود و برای هر یک از قسمت های آن نشانگر به دست می آید.

5. از آنجایی که نشانگر در جلوی فرمول قرار می گیرد و برای هر ماده موجود در آن اعمال می شود، گام بعدی مقایسه داده های به دست آمده با تعداد ماده دیگری است که بخشی از فرمول است. این به همان روشی که با عنصر اول انجام می شود و با در نظر گرفتن شاخص موجود برای هر فرمول انجام می شود.

6. بعداً، پس از تجزیه همه عناصر فرمول، بررسی نهایی مطابقت قسمت چپ و راست انجام می شود. سپس معادله واکنش را می توان کامل در نظر گرفت.

ویدیو های مرتبط

توجه داشته باشید!
در معادلات واکنش های شیمیایی، تعویض دو طرف چپ و راست غیرممکن است. در غیر این صورت، طرحی از یک روند کاملاً متفاوت ظاهر می شود.

مشاوره مفید
تعداد اتم های هر دو ماده معرف و موادی که محصولات واکنش را تشکیل می دهند با استفاده از سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I تعیین می شود. مندلیف

طبیعت چقدر برای انسان عجیب نیست: در زمستان زمین را در لحافی برفی می پیچد، در بهار مانند ذرت بوداده، همه موجودات زنده را آشکار می کند، در تابستان با شورش رنگ ها خشمگین می شود، در پاییز گیاهان را با رنگ قرمز به آتش می کشد. آتش ... و فقط اگر در مورد آن فکر کنید و از نزدیک نگاه کنید، می توانید ببینید که چه چیزی در پشت همه این تغییرات معمولی، فرآیندهای فیزیکی دشوار و واکنش های شیمیایی است. و برای مطالعه همه موجودات زنده باید بتوانید معادلات شیمیایی را حل کنید. شرط اصلی در برابر کردن معادلات شیمیایی آگاهی از قانون بقای تعداد ماده است: 1) تعداد ماده قبل از واکنش برابر با تعداد ماده بعد از واکنش باشد. 2) تعداد کل مواد قبل از واکنش برابر است با تعداد کل مواد بعد از واکنش.

دستورالعمل

1. برای برابر کردن "مثال" شیمیایی باید چند مرحله را دنبال کنید. بنویسید معادلهواکنش ها به طور کلی برای این، شاخص های ناشناخته در مقابل فرمول های مواد با حروف الفبای لاتین (x، y، z، t، و غیره) مشخص می شوند. اجازه دهید لازم باشد واکنش ترکیب هیدروژن و اکسیژن یکسان شود که در نتیجه آن آب به دست می آید. قبل از مولکول های هیدروژن، اکسیژن و آب، حروف لاتین (x، y، z) - نشانگرها را قرار دهید.

2. برای هر عنصر، بر اساس تعادل فیزیکی، معادلات ریاضی بسازید و یک سیستم معادلات به دست آورید. در این مثال، برای هیدروژن در سمت چپ، 2x را بگیرید، زیرا دارای شاخص "2" است، در سمت راست - 2z، چای نیز دارای شاخص "2" است، معلوم می شود 2x=2z، otsel، x=z. برای اکسیژن، 2y را در سمت چپ بگیرید، زیرا یک شاخص "2" وجود دارد، در سمت راست - z، شاخصی برای چای وجود ندارد، به این معنی که برابر با یک است که معمولاً نوشته نمی شود. به نظر می رسد، 2y=z و z=0.5y.

توجه داشته باشید!
اگر تعداد بیشتری از عناصر شیمیایی در معادله درگیر شوند، کار پیچیده تر نمی شود، بلکه حجم آن افزایش می یابد، که نباید ترسید.

مشاوره مفید
همچنین می توان با کمک نظریه احتمال با استفاده از ظرفیت عناصر شیمیایی واکنش ها را برابر کرد.

نکته 4: چگونه یک واکنش ردوکس بسازیم

واکنش های ردوکس واکنش هایی با تغییر در حالت های اکسیداسیون هستند. اغلب اتفاق می افتد که مواد اولیه داده می شود و لازم است محصولات تعامل آنها نوشته شود. گاهی اوقات، یک ماده می تواند محصولات نهایی متفاوتی را در محیط های مختلف بدهد.

دستورالعمل

1. نه تنها به محیط واکنش، بلکه به درجه اکسیداسیون نیز بستگی دارد، ماده رفتار متفاوتی دارد. یک ماده در بالاترین حالت اکسیداسیون خود همیشه یک عامل اکسید کننده است و در پایین ترین حالت اکسیداسیون خود یک عامل کاهنده است. به منظور ایجاد یک محیط اسیدی، به طور سنتی از اسید سولفوریک (H2SO4) استفاده می شود، کمتر اسید نیتریک (HNO3) و اسید هیدروکلریک (HCl). در صورت لزوم، یک محیط قلیایی ایجاد کنید، از هیدروکسید سدیم (NaOH) و هیدروکسید پتاسیم (KOH) استفاده کنید. بیایید به چند نمونه از مواد نگاهی بیندازیم.

2. یون MnO4 (-1). در یک محیط اسیدی به منگنز (+2) تبدیل می شود که محلولی بی رنگ است. اگر محیط خنثی باشد، MnO2 تشکیل می شود، یک رسوب قهوه ای تشکیل می شود. در یک محیط قلیایی، MnO4 (+2) را به دست می آوریم، محلول سبز رنگ.

3. پراکسید هیدروژن (H2O2). اگر یک عامل اکسید کننده باشد، به عنوان مثال. الکترون ها را می پذیرد، سپس در محیط های خنثی و قلیایی مطابق این طرح می چرخد: H2O2 + 2e = 2OH (-1). در یک محیط اسیدی، ما دریافت می کنیم: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O. مشروط بر اینکه پراکسید هیدروژن یک عامل کاهنده باشد، به عنوان مثال. الکترون اهدا می کند؛ در یک محیط اسیدی، O2 تشکیل می شود، در یک محیط قلیایی، O2 + H2O. اگر H2O2 وارد محیطی با عامل اکسید کننده قوی شود، خود یک عامل کاهنده خواهد بود.

4. یون Cr2O7 یک عامل اکسید کننده است، در محیط اسیدی به 2Cr(+3) تبدیل می شود که به رنگ سبز است. از یون کروم (+3) در حضور یون های هیدروکسید، یعنی. در یک محیط قلیایی، CrO4(-2) زرد رنگ تشکیل می شود.

5. بیایید یک مثال از ترکیب واکنش بیاوریم KI + KMnO4 + H2SO4 - در این واکنش منگنز در بالاترین حالت اکسیداسیون خود قرار دارد، یعنی یک عامل اکسید کننده است و الکترون ها را می پذیرد. محیط اسیدی است، اسید سولفوریک (H2SO4) این را به ما نشان می دهد. عامل احیا کننده در اینجا I (-1) است، الکترون اهدا می کند، در حالی که حالت اکسیداسیون خود را افزایش می دهد. محصولات واکنش را یادداشت می کنیم: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. ما شاخص ها را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی یا روش نیمه واکنش مرتب می کنیم، به دست می آوریم: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

ویدیو های مرتبط

توجه داشته باشید!
فراموش نکنید که شاخص هایی را به واکنش های خود اضافه کنید!

واکنش های شیمیایی عبارتند از برهمکنش مواد که با تغییر در ترکیب آنها همراه است. به عبارت دیگر، مواد وارد شده به واکنش با مواد حاصل از واکنش مطابقت ندارند. یک فرد هر ساعت و هر دقیقه با تعاملات مشابهی روبرو می شود. فرآیندهای چای در بدن او (تنفس، سنتز پروتئین، هضم و غیره) نیز واکنش های شیمیایی هستند.

دستورالعمل

1. هر واکنش شیمیایی باید به درستی نوشته شود. یکی از الزامات اصلی این است که تعداد اتم های کل عنصر مواد در سمت چپ واکنش (به آنها "مواد اولیه" گفته می شود) با تعداد اتم های همان عنصر در مواد سمت راست مطابقت داشته باشد. (به آنها "محصولات واکنش" می گویند). به عبارت دیگر، رکورد واکنش باید برابر شود.

2. بیایید به یک مثال خاص نگاه کنیم. وقتی مشعل گاز در آشپزخانه روشن می شود چه اتفاقی می افتد؟ گاز طبیعی با اکسیژن موجود در هوا واکنش می دهد. این واکنش اکسیداسیون آنقدر گرمازا است، یعنی با انتشار گرما همراه است که شعله ای ظاهر می شود. با پشتیبانی آن یا غذا می پزید یا غذای از قبل پخته شده را گرم می کنید.

3. برای سادگی، فرض کنید گاز طبیعی تنها از یکی از اجزای آن تشکیل شده است - متان که دارای فرمول CH4 است. چرا که چگونه می توان این واکنش را تنظیم و یکسان کرد؟

4. هنگامی که سوخت های حاوی کربن سوزانده می شوند، یعنی زمانی که کربن توسط اکسیژن اکسید می شود، دی اکسید کربن تشکیل می شود. فرمول او را می دانید: CO2. وقتی هیدروژن موجود در متان با اکسیژن اکسید می شود چه چیزی تشکیل می شود؟ قطعا آب به صورت بخار است. حتی دورترین افراد از شیمی فرمول آن را به طور خلاصه می دانند: H2O.

5. به نظر می رسد که مواد اولیه را در سمت چپ واکنش بنویسید: CH4 + O2. در سمت راست، به ترتیب، محصولات واکنش وجود خواهد داشت: CO2 + H2O.

6. ثبت اولیه این واکنش شیمیایی بیشتر خواهد بود: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. واکنش فوق را برابر کنید، یعنی به قانون اساسی دست یابید: تعداد اتم های کل عنصر در قسمت چپ و راست واکنش شیمیایی باید یکسان باشد.

8. می بینید که تعداد اتم های کربن یکسان است، اما تعداد اتم های اکسیژن و هیدروژن متفاوت است. 4 اتم هیدروژن در سمت چپ و فقط 2 اتم در سمت راست وجود دارد بنابراین نشانگر 2 را جلوی فرمول آب قرار دهید. دریافت کنید: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.

9. اتم های کربن و هیدروژن برابر شده اند، اکنون باقی مانده است که همین کار را با اکسیژن انجام دهیم. 2 اتم اکسیژن در سمت چپ و 4 اتم در سمت راست وجود دارد که با قرار دادن شاخص 2 در مقابل مولکول اکسیژن، رکورد نهایی واکنش اکسیداسیون متان را به دست خواهید آورد: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

معادله واکنش یک رکورد مشروط از یک فرآیند شیمیایی است که در آن برخی از مواد با تغییر در خواص به مواد دیگر تبدیل می شوند. برای ثبت واکنش های شیمیایی از فرمول مواد و مهارت در مورد خواص شیمیایی ترکیبات استفاده می شود.

دستورالعمل

1. فرمول ها را با توجه به نام آنها به درستی بنویسید. فرض کنید اکسید آلومینیوم Al?O?، شاخص 3 از آلومینیوم (مرتبط با حالت اکسیداسیون آن در این ترکیب) نزدیک به اکسیژن، و شاخص 2 (وضعیت اکسیداسیون اکسیژن) نزدیک آلومینیوم است. اگر حالت اکسیداسیون +1 یا -1 باشد، شاخص تنظیم نشده است. به عنوان مثال، شما باید فرمول نیترات آمونیوم را یادداشت کنید. نیترات باقیمانده اسید نیتریک اسید (-NO?، s.o. -1)، آمونیوم (-NH?، s.o. +1) است. پس فرمول نیترات آمونیوم NH است؟ نه؟ گاهی اوقات، حالت اکسیداسیون در نام ترکیب نشان داده می شود. اکسید گوگرد (VI) - SO?، اکسید سیلیکون (II) SiO. برخی از مواد اولیه (گازها) با شاخص 2 نوشته می شوند: Cl?, J?, F?, O?, H? و غیره.

2. شما باید بدانید که کدام مواد در حال واکنش هستند. علائم قابل مشاهده واکنش: تکامل گاز، دگرگونی رنگ و بارش. اغلب واکنش ها بدون تغییرات قابل مشاهده می گذرد. مثال 1: واکنش خنثی سازی H?SO? + 2 NaOH؟ نه؟ + 2 H?O هیدروکسید سدیم با اسید سولفوریک واکنش داده و نمک محلول سولفات سدیم و آب را تشکیل می دهد. یون سدیم جدا شده و با باقی مانده اسید ترکیب می شود و جایگزین هیدروژن می شود. واکنش بدون علائم خارجی ادامه می یابد. مثال 2: تست یدوفرم С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O واکنش در چند مرحله انجام می شود. نتیجه نهایی، رسوب کریستال های یدوفرم زرد (واکنش خوب به الکل ها) است. مثال 3: Zn + K?SO? ? واکنش غیر قابل تصور است، زیرا در یک سری از تنش های فلزی، روی دیرتر از پتاسیم است و نمی تواند آن را از ترکیبات جابجا کند.

3. قانون بقای جرم بیان می کند که جرم واکنش دهنده ها برابر با جرم مواد تشکیل شده است. یک رکورد مناسب از یک واکنش شیمیایی نیمی از خشم است. باید شاخص ها را تنظیم کنید. شروع به یکسان سازی با ترکیباتی کنید که در فرمول های آنها شاخص های بزرگی وجود دارد. K?Cr?O? + 14 HCl 2CrCl؟ + 2 KCl + 3 Cl ?? + 7 H?O فرمول آن دارای بزرگترین شاخص (7) است. چنین دقتی در ثبت واکنش ها برای محاسبه جرم، حجم، غلظت، انرژی آزاد شده و مقادیر دیگر مورد نیاز است. مراقب باش. به خصوص فرمول های رایج اسیدها و بازها و همچنین باقی مانده های اسید را به خاطر بسپارید.

نکته 7: چگونه معادلات ردوکس را تعیین کنیم

یک واکنش شیمیایی فرآیند تناسخ مواد است که با تغییر در ترکیب آنها رخ می دهد. موادی که وارد واکنش می شوند اولیه و آنهایی که در نتیجه این فرآیند تشکیل می شوند محصول نامیده می شوند. این اتفاق می افتد که در جریان یک واکنش شیمیایی، عناصر تشکیل دهنده مواد اولیه حالت اکسیداسیون خود را تغییر می دهند. یعنی می توانند الکترون های دیگران را بپذیرند و خود را بدهند. در هر دو مورد، شارژ آنها تغییر می کند. چنین واکنش هایی را واکنش های ردوکس می نامند.

دستورالعمل

1. معادله دقیق واکنش شیمیایی مورد نظر خود را بنویسید. ببینید چه عناصری در ترکیب مواد اولیه گنجانده شده‌اند و این عناصر در چه حالت‌هایی قرار دارند. بعداً این ارقام را با حالت های اکسیداسیون همان عناصر در سمت راست واکنش مقایسه کنید.

2. اگر حالت اکسیداسیون تغییر کرده باشد، این واکنش ردوکس است. اگر حالت اکسیداسیون همه عناصر ثابت بماند، خیر.

3. برای مثال، در اینجا، واکنش با کیفیت خوب شناخته شده برای تشخیص یون سولفات SO4 ^2- است. ماهیت آن این است که سولفات باریم، که دارای فرمول BaSO4 است، عملاً در آب نامحلول است. هنگامی که تشکیل شد، بلافاصله به شکل یک رسوب سفید متراکم و سنگین رسوب می کند. معادله ای را برای یک واکنش مشابه بنویسید، مثلاً BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. معلوم می شود که از واکنش می بینید که علاوه بر رسوب سولفات باریم، کلرید سدیم نیز تشکیل شده است. آیا این واکنش یک واکنش ردوکس است؟ نه، اینطور نیست، زیرا هیچ عنصری که بخشی از مواد اولیه است، حالت اکسیداسیون خود را تغییر نداده است. هم در سمت چپ و هم در سمت راست معادله شیمیایی، باریم دارای حالت اکسیداسیون +2، کلر -1، سدیم +1، گوگرد +6، اکسیژن -2 است.

5. و در اینجا واکنش Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 است. ردوکس است؟ عناصر مواد اولیه: روی (Zn)، هیدروژن (H) و کلر (Cl). ببینید حالت اکسیداسیون آنها چگونه است؟ برای روی مانند هر ماده ساده ای برابر با 0 است، برای هیدروژن 1+ و برای کلر 1- است. و حالات اکسیداسیون همین عناصر در سمت راست واکنش چگونه است؟ در کلر، تزلزل ناپذیر باقی ماند، یعنی برابر 1-. اما برای روی برابر با 2 + و برای هیدروژن - 0 شد (از این واقعیت که هیدروژن به شکل یک ماده ساده - گاز آزاد شد). بنابراین، این واکنش یک واکنش ردوکس است.

ویدیو های مرتبط

معادله متعارف یک بیضی از این ملاحظات جمع‌آوری می‌شود که مجموع فواصل هر نقطه از بیضی تا 2 کانون آن همیشه پیوسته است. با تثبیت این مقدار و حرکت نقطه در امتداد بیضی می توان معادله بیضی را تعیین کرد.

شما نیاز خواهید داشت

• ورق کاغذ، خودکار.

دستورالعمل

1. دو نقطه ثابت F1 و F2 را در هواپیما مشخص کنید. بگذارید فاصله بین نقاط برابر با مقدار ثابتی F1F2=2s باشد.

2. روی کاغذی که خط مختصات محور آبسیسا است یک خط مستقیم بکشید و نقاط F2 و F1 را رسم کنید. این نقاط کانون بیضی هستند. فاصله کل نقطه کانونی تا مبدا باید یک مقدار باشد، c.

3. محور y را رسم کنید، بنابراین یک سیستم مختصات دکارتی تشکیل دهید، و معادله اصلی را که بیضی را تعریف می کند، بنویسید: F1M + F2M = 2a. نقطه M نشان دهنده نقطه فعلی بیضی است.

4. مقدار بخش های F1M و F2M را با استفاده از قضیه فیثاغورث تعیین کنید. به خاطر داشته باشید که نقطه M دارای مختصات فعلی (x, y) نسبت به مبدا است و مثلاً در مورد نقطه F1، نقطه M دارای مختصات (x + c, y) است، یعنی مختصات "x" تغییر می کند. . بنابراین، در بیان قضیه فیثاغورث، یکی از جمله ها باید برابر با مجذور مقدار (x + c)، یا مقدار (x-c) باشد.

5. عبارات مدول های بردارهای F1M و F2M را با نسبت اصلی بیضی جایگزین کنید و دو طرف معادله را مربع کنید، یکی از ریشه های مربع را از قبل به سمت راست معادله ببرید و براکت ها را باز کنید. پس از کاهش عبارت های یکسان، نسبت حاصل را بر 4a تقسیم کرده و دوباره به توان دوم برسانید.

6. عبارات مشابهی بیاورید و عباراتی را با همان ضریب مربع متغیر "x" جمع آوری کنید. مربع متغیر "X" را خارج کنید.

7. مجذور مقداری (مثلا b) را به عنوان اختلاف بین مربع های a و c در نظر بگیرید و عبارت حاصل را بر مربع این کمیت جدید تقسیم کنید. بنابراین، معادله متعارف یک بیضی را به دست آورده‌اید که در سمت چپ آن مجموع مجذور مختصات تقسیم بر بزرگی محورها و در سمت چپ آن یک است.

مشاوره مفید
برای بررسی عملکرد کار، می توانید از قانون بقای جرم استفاده کنید.

طرح یک واکنش شیمیایی.

روش های مختلفی برای نوشتن واکنش های شیمیایی وجود دارد. شما با طرح واکنش "کلامی" در § 13 آشنا شدید.

این هم یک مثال دیگر:

گوگرد + اکسیژن -> دی اکسید گوگرد.

لومونوسوف و لاووازیه قانون بقای جرم مواد را در یک واکنش شیمیایی کشف کردند. به این صورت فرموله شده است:

بیایید توضیح دهیم که چرا توده هاخاکستر و مس کلسینه شده با جرم کاغذ و مس قبل از گرم شدن متفاوت است.

در فرآیند سوزاندن کاغذ، اکسیژن درگیر است که در هوا موجود است (شکل 48، الف).

بنابراین دو ماده در واکنش دخالت دارند. علاوه بر خاکستر، دی اکسید کربن و آب (به شکل بخار) تشکیل می شود که وارد هوا شده و متلاشی می شود.

برنج. 48. واکنش های کاغذ (الف) و مس (ب) با اکسیژن

آنتوان لوران لاووازیه (1743-1794)

شیمیدان برجسته فرانسوی، یکی از بنیانگذاران شیمی علمی. آکادمی آکادمی علوم پاریس. روش های تحقیق کمی (دقیق) را در شیمی معرفی کرد. او به طور تجربی ترکیب هوا را تعیین کرد و ثابت کرد که احتراق واکنش یک ماده با اکسیژن است و آب ترکیبی از هیدروژن با اکسیژن است (1774-1777).

اولین جدول مواد ساده (1789) را گردآوری کرد و در واقع طبقه بندی عناصر شیمیایی را پیشنهاد کرد. او مستقل از M. V. Lomonosov قانون بقای جرم مواد را در واکنش های شیمیایی کشف کرد.

برنج. 49. تجربه تایید قانون Lomonosov - Lavoisier: الف - شروع آزمایش. ب - پایان آزمایش

جرم آنها از جرم اکسیژن بیشتر است. بنابراین، جرم خاکستر کمتر از جرم کاغذ است.

هنگامی که مس گرم می شود، اکسیژن هوا با آن "ترکیب" می شود (شکل 48، ب). این فلز به یک ماده سیاه تبدیل می شود (فرمول آن CuO و نام آن اکسید مس (P) است). بدیهی است که جرم محصول واکنش باید از جرم مس بیشتر باشد.

در مورد تجربه نشان داده شده در شکل 49 نظر دهید و نتیجه گیری کنید.

قانون به عنوان شکلی از دانش علمی

کشف قوانین در شیمی، فیزیک و سایر علوم پس از انجام آزمایش های بسیاری توسط دانشمندان و تجزیه و تحلیل نتایج اتفاق می افتد.

قانون تعمیم ارتباطات عینی و مستقل از انسان بین پدیده ها، خواص و غیره است.

قانون بقای جرم مواد در یک واکنش شیمیایی مهمترین قانون شیمی است. این امر در مورد تمام دگرگونی های موادی که هم در آزمایشگاه و هم در طبیعت رخ می دهند، اعمال می شود.

قوانین شیمیایی امکان پیش‌بینی خواص مواد و سیر واکنش‌های شیمیایی، تنظیم فرآیندهای فناوری شیمیایی را فراهم می‌کند.

برای تبیین قانون، فرضیه هایی مطرح می شود که با کمک آزمایش های مناسب مورد آزمون قرار می گیرند. اگر یکی از فرضیه ها تأیید شود، نظریه ای بر اساس آن ایجاد می شود. در دبیرستان با چندین نظریه که شیمیدانان ارائه کرده اند آشنا می شوید.

جرم کل مواد در طی یک واکنش شیمیایی تغییر نمی کند زیرا اتم های عناصر شیمیایی در طی واکنش ظاهر و ناپدید نمی شوند، بلکه فقط آرایش مجدد آنها اتفاق می افتد. به عبارت دیگر،
تعداد اتم های هر عنصر قبل از واکنش برابر است با تعداد اتم های آن بعد از واکنش. این با طرح های واکنشی که در ابتدای پاراگراف ارائه شده است نشان داده شده است. بیایید فلش های بین سمت چپ و راست را با علائم مساوی جایگزین کنیم:

چنین رکوردهایی معادلات شیمیایی نامیده می شوند.

معادله شیمیایی ثبت یک واکنش شیمیایی با استفاده از فرمول واکنش دهنده ها و محصولات است که با قانون بقای جرم مواد مطابقت دارد.

طرح های واکنش بسیاری وجود دارد که با قانون لومونوسوف-لاووازیه مطابقت ندارد.

به عنوان مثال، طرح واکنش برای تشکیل آب:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

هر دو بخش از طرح حاوی تعداد یکسانی اتم هیدروژن، اما تعداد متفاوتی از اتم‌های اکسیژن است.

بیایید این طرح را به یک معادله شیمیایی تبدیل کنیم.

برای اینکه در سمت راست 2 اتم اکسیژن وجود داشته باشد، ضریب 2 را در مقابل فرمول آب قرار می دهیم:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

اکنون چهار اتم هیدروژن در سمت راست وجود دارد. برای اینکه همان تعداد اتم هیدروژن در سمت چپ باشد، ضریب 2 را در مقابل فرمول هیدروژن می نویسیم. معادله شیمیایی به دست می آید:

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

بنابراین، برای تبدیل یک طرح واکنش به یک معادله شیمیایی، باید ضرایب هر ماده را انتخاب کنید (در صورت لزوم)، آنها را در مقابل فرمول های شیمیایی یادداشت کنید و علامت مساوی را جایگزین فلش کنید.

شاید یکی از شما این معادله را بنویسد: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. در آن، سمت چپ و راست دارای تعداد یکسانی از اتم های هر عنصر هستند، اما همه ضرایب را می توان با تقسیم بر 2 کاهش داد. باید انجام بشه.

جالب است

معادله شیمیایی شباهت زیادی با معادله ریاضی دارد.

در زیر روش های مختلفی برای ثبت واکنش در نظر گرفته شده است.

طرح واکنش Cu + O 2 -> CuO را به یک معادله شیمیایی تبدیل کنید.

بیایید کار دشوارتری را انجام دهیم: طرح واکنش را به یک معادله شیمیایی تبدیل کنیم

در سمت چپ طرح - I اتم آلومینیوم و در سمت راست - 2. ضریب 2 را در مقابل فرمول فلز قرار دهید:

اتم های گوگرد در سمت راست سه برابر بیشتر از سمت چپ هستند. ضریب 3 را در مقابل فرمول ترکیب گوگرد در سمت چپ می نویسیم:

حالا در سمت چپ، تعداد اتم های هیدروژن 3 2 = 6 است و در سمت راست - فقط 2. برای اینکه در سمت راست 6 باشند، ضریب 3 را در مقابل فرمول هیدروژن قرار می دهیم (6). : 2 = 3):

اجازه دهید تعداد اتم های اکسیژن را در هر دو بخش از طرح مقایسه کنیم. آنها یکسان هستند: 3 4 = 4 * 3. بیایید فلش را با علامت مساوی جایگزین کنیم:

نتیجه گیری

واکنش های شیمیایی با استفاده از طرح های واکنش و معادلات شیمیایی نوشته می شوند.

طرح واکنش شامل فرمول واکنش دهنده ها و محصولات است و معادله شیمیایی نیز شامل ضرایب است.

معادله شیمیایی با قانون بقای جرم مواد لومونوسوف-لاووازیه مطابقت دارد:

جرم مواد وارد شده به یک واکنش شیمیایی برابر با جرم مواد تشکیل شده در نتیجه واکنش است.

اتم های عناصر شیمیایی در طی واکنش ها ظاهر یا ناپدید نمی شوند، بلکه فقط بازآرایی آنها اتفاق می افتد.

?
105. تفاوت بین یک معادله شیمیایی و یک طرح واکنش چیست؟

106. ضرایب گمشده را در سوابق واکنش ترتیب دهید:

107. طرح های واکنش زیر را به معادلات شیمیایی تبدیل کنید:

108. فرمول محصولات واکنش و معادلات شیمیایی مربوطه را بسازید:

109- به جای نقطه، فرمول مواد ساده را بنویسید و معادلات شیمیایی بسازید:

به خاطر داشته باشید که بور و کربن از اتم ها تشکیل شده اند. فلوئور، کلر، هیدروژن و اکسیژن - از مولکول های دو اتمی، و فسفر (سفید) - از مولکول های چهار اتمی.

110. طرح های واکنش را توضیح دهید و آنها را به معادلات شیمیایی تبدیل کنید:

111. اگر معلوم شود که 11 گرم دی اکسید کربن در طی کلسینه کردن طولانی مدت 25 گرم گچ، چه توده آهک زنده به وجود آمد؟

Popel P. P.، Kriklya L. S.، شیمی: Pdruch. برای 7 سلول zahalnosvit. navch. zakl. - ک .: مرکز نمایشگاهی "آکادمی"، 2008. - 136 ص: il.

محتوای درس خلاصه درس و پشتیبانی چارچوب ارائه درس فن آوری های تعاملی تسریع روش های تدریس تمرین آزمون ها، تست وظایف و تمرینات آنلاین کارگاه های مشق شب و سوالات آموزشی برای بحث در کلاس تصاویر مطالب ویدیویی و صوتی عکس، تصاویر گرافیکی، جداول، طرح های طنز، تمثیل، ضرب المثل ها، جدول کلمات متقاطع، حکایت ها، جوک ها، نقل قول ها افزونه ها چکیده ورق های تقلب تراشه ها برای مقالات کنجکاو (MAN) ادبیات واژه نامه اصلی و اضافی اصطلاحات بهبود کتب درسی و دروس تصحیح اشتباهات کتاب درسی جایگزین دانش منسوخ شده با موارد جدید فقط برای معلمان برنامه های تقویم برنامه های آموزشی توصیه های روش شناختی