მოდით ვისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ შევქმნათ ქიმიური განტოლება, რადგან ისინი ამ დისციპლინის ძირითადი ელემენტებია. ურთიერთქმედებებისა და ნივთიერებების ყველა ნიმუშის ღრმა გაგების წყალობით, თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ ისინი და გამოიყენოთ ისინი საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში.

თეორიული მახასიათებლები

ქიმიური განტოლებების შედგენა მნიშვნელოვანი და საპასუხისმგებლო ეტაპია, რომელიც განიხილება საშუალო სკოლების მერვე კლასში. რა უნდა უსწრებდეს ამ ეტაპს? სანამ მასწავლებელი ეტყვის თავის მოსწავლეებს, როგორ შექმნან ქიმიური განტოლება, მნიშვნელოვანია სკოლის მოსწავლეებს გააცნო ტერმინი „ვალენტობა“ და ასწავლოს მათ ამ მნიშვნელობის განსაზღვრა ლითონებისა და არალითონებისთვის ელემენტების პერიოდული ცხრილის გამოყენებით.

ორობითი ფორმულების შედგენა ვალენტობის მიხედვით

იმისათვის, რომ გაიგოთ, თუ როგორ უნდა შექმნათ ქიმიური განტოლება ვალენტობის მიხედვით, თქვენ ჯერ უნდა ისწავლოთ როგორ შექმნათ ფორმულები ორი ელემენტისგან შემდგარი ნაერთებისთვის ვალენტობის გამოყენებით. ჩვენ ვთავაზობთ ალგორითმს, რომელიც დაგეხმარებათ ამოცანის შესრულებაში. მაგალითად, თქვენ უნდა შექმნათ ნატრიუმის ოქსიდის ფორმულა.

უპირველეს ყოვლისა, მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ ქიმიური ელემენტი, რომელიც უკანასკნელად არის ნახსენები სახელში, პირველ ადგილზე უნდა იყოს ფორმულაში. ჩვენს შემთხვევაში ფორმულაში პირველ რიგში ნატრიუმი ჩაიწერება, მეორეში ჟანგბადი. შეგახსენებთ, რომ ოქსიდები არის ორობითი ნაერთები, რომლებშიც ბოლო (მეორე) ელემენტი უნდა იყოს ჟანგბადი -2 ჟანგვის მდგომარეობით (ვალენტობა 2). შემდეგი, პერიოდული ცხრილის გამოყენებით, აუცილებელია ორი ელემენტიდან თითოეულის ვალენტობის დადგენა. ამისათვის ჩვენ ვიყენებთ გარკვეულ წესებს.

ვინაიდან ნატრიუმი არის ლითონი, რომელიც მდებარეობს 1 ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფში, მისი ვალენტობა არის მუდმივი მნიშვნელობა, ის უდრის I-ს.

ჟანგბადი არალითონია, რადგან ის ბოლოა ოქსიდში; მისი ვალენტურობის დასადგენად რვას (ჯგუფების რაოდენობას) გამოვაკლებთ 6-ს (ჯგუფს, რომელშიც ჟანგბადი მდებარეობს), ვიღებთ ამ ჟანგბადის ვალენტობას. არის II.

გარკვეულ ვალენტობებს შორის ვპოულობთ უმცირეს საერთო ჯერადს, შემდეგ ვყოფთ მას თითოეული ელემენტის ვალენტობაზე, რათა მივიღოთ მათი ინდექსები. ჩვენ ვწერთ მზა ფორმულას Na 2 O.

განტოლების შედგენის ინსტრუქციები

ახლა მოდით ვისაუბროთ უფრო დეტალურად, თუ როგორ უნდა დავწეროთ ქიმიური განტოლება. ჯერ თეორიულ ასპექტებს გადავხედოთ, შემდეგ გადავიდეთ კონკრეტულ მაგალითებზე. ასე რომ, ქიმიური განტოლებების შედგენა გარკვეულ პროცედურას გულისხმობს.

• 1 ეტაპი. შემოთავაზებული ამოცანის წაკითხვის შემდეგ, თქვენ უნდა დაადგინოთ, რომელი ქიმიკატები უნდა იყოს წარმოდგენილი განტოლების მარცხენა მხარეს. "+" ნიშანი მოთავსებულია ორიგინალ კომპონენტებს შორის.
• მე-2 ეტაპი. თანაბარი ნიშნის შემდეგ, თქვენ უნდა შექმნათ ფორმულა რეაქციის პროდუქტისთვის. ასეთი მოქმედებების შესრულებისას დაგჭირდებათ ბინარული ნაერთების ფორმულების შედგენის ალგორითმი, რომელიც ზემოთ განვიხილეთ.
• მე-3 ეტაპი. ყოველი ელემენტის ატომების რაოდენობას ვამოწმებთ ქიმიურ ურთიერთქმედებამდე და მის შემდეგ, საჭიროების შემთხვევაში ფორმულების წინ ვსვამთ დამატებით კოეფიციენტებს.

წვის რეაქციის მაგალითი

შევეცადოთ გაერკვნენ, თუ როგორ შევქმნათ ქიმიური განტოლება მაგნიუმის წვის ალგორითმის გამოყენებით. განტოლების მარცხენა მხარეს ვწერთ მაგნიუმის და ჟანგბადის ჯამს. არ დაგავიწყდეთ, რომ ჟანგბადი არის დიატომიური მოლეკულა, ამიტომ მას უნდა მივცეთ ინდექსი 2. ტოლობის ნიშნის შემდეგ ვადგენთ რეაქციის შემდეგ მიღებული პროდუქტის ფორმულას. ეს იქნება, რომელშიც პირველ რიგში მაგნიუმი იწერება, ხოლო ჟანგბადი მეორედ ფორმულაში. შემდეგი, ქიმიური ელემენტების ცხრილის გამოყენებით, ჩვენ განვსაზღვრავთ ვალენტობებს. მაგნიუმს, რომელიც 2 ჯგუფშია (მთავარი ქვეჯგუფი), აქვს II ვალენტობა მუდმივი, ჟანგბადისთვის 8 - 6-ის გამოკლებით ასევე ვიღებთ II ვალენტობას.

პროცესის ჩანაწერი ასე გამოიყურება: Mg+O 2 =MgO.

იმისათვის, რომ განტოლება შეესაბამებოდეს ნივთიერებების მასის შენარჩუნების კანონს, აუცილებელია კოეფიციენტების დალაგება. ჯერ რეაქციამდე, პროცესის დასრულების შემდეგ ვამოწმებთ ჟანგბადის რაოდენობას. ვინაიდან ჟანგბადის 2 ატომი იყო, მაგრამ მხოლოდ ერთი ჩამოყალიბდა, მაგნიუმის ოქსიდის ფორმულამდე მარჯვენა მხარეს უნდა დაემატოს კოეფიციენტი 2. შემდეგ ვითვლით მაგნიუმის ატომების რაოდენობას პროცესამდე და მის შემდეგ. ურთიერთქმედების შედეგად მიიღეს 2 მაგნიუმი, შესაბამისად, მარცხენა მხარეს მარტივი ნივთიერების მაგნიუმის წინ, ასევე საჭიროა კოეფიციენტი 2.

რეაქციის საბოლოო ტიპი: 2Mg+O 2 =2MgO.

ჩანაცვლების რეაქციის მაგალითი

ნებისმიერი ქიმიური შეჯამება შეიცავს სხვადასხვა ტიპის ურთიერთქმედების აღწერას.

ნაერთისგან განსხვავებით, ჩანაცვლებაში იქნება ორი ნივთიერება განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს. ვთქვათ, ჩვენ უნდა დავწეროთ თუთიის ურთიერთქმედების რეაქცია და ვიყენებთ წერის სტანდარტულ ალგორითმს. ჯერ მარცხენა მხარეს ჯამის საშუალებით ვწერთ თუთიას და მარილმჟავას, ხოლო მარჯვენა მხარეს ვწერთ მიღებული რეაქციის პროდუქტების ფორმულებს. ვინაიდან თუთია წყალბადამდე მდებარეობს ლითონების ელექტროქიმიური ძაბვის სერიაში, ამ პროცესში ის ანაცვლებს მოლეკულურ წყალბადს მჟავიდან და ქმნის თუთიის ქლორიდს. შედეგად, ჩვენ ვიღებთ შემდეგ ჩანაწერს: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2.

ახლა ჩვენ გადავდივართ თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობის გათანაბრებაზე. ვინაიდან ქლორის მარცხენა მხარეს ერთი ატომი იყო, ხოლო ურთიერთქმედების შემდეგ იყო ორი, აუცილებელია მარილმჟავას ფორმულის წინ 2-ის კოეფიციენტის დაყენება.

შედეგად ვიღებთ მზა რეაქციის განტოლებას, რომელიც შეესაბამება ნივთიერებების მასის შენარჩუნების კანონს: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

დასკვნა

ტიპიური ქიმიის შენიშვნა აუცილებლად შეიცავს რამდენიმე ქიმიურ ტრანსფორმაციას. ამ მეცნიერების არც ერთი ნაწილი არ შემოიფარგლება გარდაქმნების, დაშლის პროცესების, აორთქლების მარტივი სიტყვიერი აღწერით; ყველაფერი აუცილებლად დასტურდება განტოლებებით. ქიმიის სპეციფიკა მდგომარეობს იმაში, რომ ყველა პროცესი, რომელიც ხდება სხვადასხვა არაორგანულ ან ორგანულ ნივთიერებებს შორის, შეიძლება აღწერილი იყოს კოეფიციენტებისა და ინდექსების გამოყენებით.

რით განსხვავდება ქიმია სხვა მეცნიერებისგან? ქიმიური განტოლებები ხელს უწყობს არა მხოლოდ მომხდარი გარდაქმნების აღწერას, არამედ მათზე დაფუძნებული რაოდენობრივი გამოთვლების განხორციელებას, რისი წყალობითაც შესაძლებელია სხვადასხვა ნივთიერების ლაბორატორიული და სამრეწველო წარმოება.

მოდით ვისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ დავწეროთ განტოლება ქიმიური რეაქციისთვის. სწორედ ეს კითხვა უქმნის ძირითადად სერიოზულ სირთულეებს სკოლის მოსწავლეებს. ზოგი ვერ ხვდება პროდუქტის ფორმულების შედგენის ალგორითმს, ზოგი არასწორად ათავსებს კოეფიციენტებს განტოლებაში. იმის გათვალისწინებით, რომ ყველა რაოდენობრივი გამოთვლა ხორციელდება განტოლებების გამოყენებით, მნიშვნელოვანია მოქმედებების ალგორითმის გაგება. შევეცადოთ გაერკვნენ, თუ როგორ დავწეროთ განტოლებები ქიმიური რეაქციებისთვის.

ვალენტობის ფორმულების შედგენა

იმისათვის, რომ სწორად ჩაიწეროთ სხვადასხვა ნივთიერებებს შორის მიმდინარე პროცესები, თქვენ უნდა ისწავლოთ ფორმულების დაწერა. ორობითი ნაერთები შედგენილია თითოეული ელემენტის ვალენტობის გათვალისწინებით. მაგალითად, ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონებისთვის ის შეესაბამება ჯგუფის ნომერს. საბოლოო ფორმულის შედგენისას ამ მაჩვენებლებს შორის დგინდება უმცირესი ჯერადი, შემდეგ მოთავსებულია ინდექსები.

რა არის განტოლება

ეს გაგებულია, როგორც სიმბოლური ჩანაწერი, რომელიც ასახავს ურთიერთქმედება ქიმიურ ელემენტებს, მათ რაოდენობრივ ურთიერთობებს, ისევე როგორც იმ ნივთიერებებს, რომლებიც მიიღება პროცესის შედეგად. ერთ-ერთი დავალება, რომელიც შესთავაზეს მეცხრე კლასის მოსწავლეებს ქიმიაში საბოლოო სერტიფიცირებისას, შემდეგი ფორმულირება აქვს: „შეადგინეთ რეაქციის განტოლებები, რომლებიც ახასიათებენ შემოთავაზებული ნივთიერებების კლასის ქიმიურ თვისებებს“. იმისათვის, რომ გაუმკლავდნენ დავალებას, მოსწავლეებმა უნდა აითვისონ მოქმედებების ალგორითმი.

მოქმედებების ალგორითმი

მაგალითად, თქვენ უნდა დაწეროთ კალციუმის წვის პროცესი სიმბოლოების, კოეფიციენტებისა და ინდექსების გამოყენებით. მოდით ვისაუბროთ იმაზე, თუ როგორ შევქმნათ განტოლება ქიმიური რეაქციისთვის მოქმედებების თანმიმდევრობის გამოყენებით. განტოლების მარცხენა მხარეს „+“-ით ვწერთ იმ ნივთიერებების ნიშნებს, რომლებიც მონაწილეობენ ამ ურთიერთქმედებაში. ვინაიდან წვა ხდება ჰაერში ჟანგბადის მონაწილეობით, რომელიც წარმოადგენს დიატომურ მოლეკულას, მის ფორმულას ვწერთ როგორც O2.

თანაბარი ნიშნის შემდეგ, ჩვენ ვქმნით რეაქციის პროდუქტის შემადგენლობას ვალენტობის მოწყობის წესების გამოყენებით:

2Ca + O2 = 2CaO.

განვაგრძობთ საუბარს იმის შესახებ, თუ როგორ შევქმნათ განტოლება ქიმიური რეაქციისთვის, ჩვენ აღვნიშნავთ შემადგენლობის მუდმივობის კანონის გამოყენების აუცილებლობას, აგრეთვე ნივთიერებების შემადგენლობის შენარჩუნებას. ისინი საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ გათანაბრების პროცესი და განათავსოთ გამოტოვებული კოეფიციენტები განტოლებაში. ეს პროცესი არაორგანულ ქიმიაში მომხდარი ურთიერთქმედების ერთ-ერთი უმარტივესი მაგალითია.

მნიშვნელოვანი ასპექტები

იმისათვის, რომ გავიგოთ, როგორ დავწეროთ განტოლება ქიმიური რეაქციისთვის, ჩვენ აღვნიშნავთ ამ თემასთან დაკავშირებულ რამდენიმე თეორიულ საკითხს. ლომონოსოვის მიერ ჩამოყალიბებული ნივთიერებების მასის კონსერვაციის კანონი ხსნის კოეფიციენტების მოწყობის შესაძლებლობას. ვინაიდან თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობა იგივე რჩება ურთიერთქმედების დაწყებამდე და მის შემდეგ, მათემატიკური გამოთვლები შეიძლება განხორციელდეს.

განტოლების მარცხენა და მარჯვენა გვერდების გათანაბრებისას გამოიყენება უმცირესი საერთო ჯერადი, ისევე როგორც ნაერთის ფორმულა შედგენილი თითოეული ელემენტის ვალენტობის გათვალისწინებით.

რედოქსის ურთიერთქმედება

მას შემდეგ, რაც სკოლის მოსწავლეები შეიმუშავებენ მოქმედებების ალგორითმს, მათ შეეძლებათ შექმნან რეაქციების განტოლება, რომელიც ახასიათებს მარტივი ნივთიერებების ქიმიურ თვისებებს. ახლა ჩვენ შეგვიძლია გადავიდეთ უფრო რთული ურთიერთქმედებების ანალიზზე, მაგალითად, ის, რაც ხდება ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებებით:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

არსებობს გარკვეული წესები, რომლის მიხედვითაც ჟანგვის მდგომარეობები ენიჭება მარტივ და რთულ ნივთიერებებს. მაგალითად, დიატომურ მოლეკულებში ეს მაჩვენებელი ნულის ტოლია; რთულ ნაერთებში ყველა დაჟანგვის მდგომარეობის ჯამი ასევე უნდა იყოს ნულის ტოლი. ელექტრონული ბალანსის შედგენისას განისაზღვრება ატომები ან იონები, რომლებიც თმობენ ელექტრონებს (შემმცირებელ აგენტს) და იღებენ მათ (დაჟანგვის აგენტს).

ამ მაჩვენებლებს შორის განისაზღვრება უმცირესი ჯერადი და ასევე კოეფიციენტები. რედოქსური ურთიერთქმედებების ანალიზის საბოლოო ეტაპი არის კოეფიციენტების განთავსება სქემაში.

იონური განტოლებები

ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი საკითხი, რომელიც განიხილება სასკოლო ქიმიის კურსში, არის ამონახსნებს შორის ურთიერთქმედება. მაგალითად, მოცემულია შემდეგი დავალება: „შეადგინეთ განტოლება ბარიუმის ქლორიდსა და ნატრიუმის სულფატს შორის იონური გაცვლის ქიმიური რეაქციისთვის“. იგი მოიცავს მოლეკულური, სრული, შემოკლებული იონური განტოლების ჩაწერას. იონურ დონეზე ურთიერთქმედების გასათვალისწინებლად აუცილებელია თითოეული საწყისი ნივთიერებისა და რეაქციის პროდუქტის ხსნადობის ცხრილის მითითება. Მაგალითად:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

ნივთიერებები, რომლებიც არ იშლება იონებში, იწერება მოლეკულური ფორმით. იონური გაცვლის რეაქცია მთლიანად ხდება სამ შემთხვევაში:

• ნალექის წარმოქმნა;
• გაზის გათავისუფლება;
• ოდნავ დისოციაციური ნივთიერების მიღება, მაგალითად წყალი.

თუ ნივთიერებას აქვს სტერეოქიმიური კოეფიციენტი, ის მხედველობაში მიიღება სრული იონური განტოლების დაწერისას. სრული იონური განტოლების დაწერის შემდეგ, ხორციელდება იმ იონების შემცირება, რომლებიც არ იყო შეკრული ხსნარში. ნებისმიერი ამოცანის საბოლოო შედეგი, რომელიც მოიცავს რთული ნივთიერებების ხსნარებს შორის მიმდინარე პროცესის განხილვას, იქნება შემოკლებული იონური რეაქციის ჩაწერა.

დასკვნა

ქიმიური განტოლებები შესაძლებელს ხდის სიმბოლოების, ინდექსების და კოეფიციენტების დახმარებით აიხსნას ის პროცესები, რომლებიც შეინიშნება ნივთიერებებს შორის. ზუსტი პროცესიდან გამომდინარე, განტოლების დაწერისას არსებობს გარკვეული დახვეწილობა. ზემოთ განხილული რეაქციების შედგენის ზოგადი ალგორითმი ემყარება ვალენტობას, ნივთიერებების მასის კონსერვაციის კანონს და შემადგენლობის მუდმივობას.

ქიმია არის მეცნიერება ნივთიერებების, მათი თვისებებისა და გარდაქმნების შესახებ .
ანუ, თუ ჩვენს ირგვლივ არსებულ ნივთიერებებს არაფერი ემართება, მაშინ ეს არ ეხება ქიმიას. მაგრამ რას ნიშნავს "არაფერი ხდება"? თუ მოულოდნელად ჭექა-ქუხილმა დაგვიჭირა მინდორში და ჩვენ ყველანი სველები ვიყავით, როგორც ამბობენ, "კანამდე", მაშინ ეს არ არის ტრანსფორმაცია: ბოლოს და ბოლოს, ტანსაცმელი მშრალი იყო, მაგრამ ისინი სველდნენ.

თუ, მაგალითად, აიღეთ რკინის ლურსმანი, შეიკრათ და შემდეგ აკრიფეთ რკინის ფილები (ფე) მაშ, ეს ასევე არ არის ტრანსფორმაცია: იყო ლურსმანი - ის გახდა ფხვნილი. მაგრამ თუ თქვენ შემდეგ აწყობთ მოწყობილობას და განახორციელებთ ჟანგბადის მიღება (O 2): გათბობა კალიუმის პერმანგანატი(KMpO 4)და შეაგროვეთ ჟანგბადი საცდელ მილში და შემდეგ მოათავსეთ მასში გახურებული რკინის ჩირქები, შემდეგ ისინი გაბრწყინდება კაშკაშა ალით და წვის შემდეგ გადაიქცევა ყავისფერ ფხვნილად. და ეს ასევე ტრანსფორმაციაა. მაშ სად არის ქიმია? მიუხედავად იმისა, რომ ამ მაგალითებში იცვლება ფორმა (რკინის ლურსმანი) და ტანსაცმლის მდგომარეობა (მშრალი, სველი), ეს არ არის გარდაქმნები. ფაქტია, რომ ფრჩხილი თავად იყო ნივთიერება (რკინა) და ასე დარჩა, მიუხედავად მისი განსხვავებული ფორმისა, და ჩვენი ტანსაცმელი შთანთქავდა წვიმის წყალს და შემდეგ აორთქლდა ატმოსფეროში. თავად წყალი არ შეცვლილა. რა არის გარდაქმნები ქიმიური თვალსაზრისით?

ქიმიური თვალსაზრისით გარდაქმნები არის ის ფენომენები, რომლებსაც თან ახლავს ნივთიერების შემადგენლობის ცვლილება. ავიღოთ იგივე ფრჩხილი, როგორც მაგალითი. არ აქვს მნიშვნელობა რა ფორმა მიიღო მას შეფუთვის შემდეგ, არამედ მისგან შეგროვებული ნაჭრების შემდეგ რკინის ფილებიმოთავსებულია ჟანგბადის ატმოსფეროში - გადაიქცა რკინის ოქსიდი(ფე 2 ო 3 ) . მაშ, რამე შეიცვალა ბოლოს და ბოლოს? დიახ, შეიცვალა. იყო ნივთიერება, რომელსაც ლურსმანი ერქვა, მაგრამ ჟანგბადის გავლენით წარმოიქმნა ახალი ნივთიერება - ელემენტის ოქსიდიჯირკვალი. მოლეკულური განტოლებაეს ტრანსფორმაცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი ქიმიური სიმბოლოებით:

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

ქიმიაში გაუთვითცნობიერებელი ადამიანისთვის დაუყოვნებლივ ჩნდება კითხვები. რა არის "მოლეკულური განტოლება", რა არის Fe? რატომ არის რიცხვები "4", "3", "2"? რა არის პატარა რიცხვები "2" და "3" Fe 2 O 3 ფორმულაში? ეს ნიშნავს, რომ დროა დაალაგოთ ყველაფერი წესრიგში.

ქიმიური ელემენტების ნიშნები.

იმისდა მიუხედავად, რომ ქიმიის შესწავლა მე-8 კლასში იწყება, ზოგი კი უფრო ადრე, ბევრმა იცის დიდი რუსი ქიმიკოსი დ.ი. მენდელეევი. და რა თქმა უნდა, მისი ცნობილი "ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი". წინააღმდეგ შემთხვევაში, უფრო მარტივად, მას "პერიოდული ცხრილი" ეწოდება.

ამ ცხრილში ელემენტები განლაგებულია შესაბამისი თანმიმდევრობით. დღეისათვის მათგან 120-მდეა ცნობილი.ბევრი ელემენტის სახელწოდება ჩვენთვის დიდი ხანია ცნობილია. ესენია: რკინა, ალუმინი, ჟანგბადი, ნახშირბადი, ოქრო, სილიციუმი. ადრე ამ სიტყვებს დაუფიქრებლად ვიყენებდით, ობიექტებთან ვაიგივებთ: რკინის ჭანჭიკი, ალუმინის მავთული, ატმოსფეროში ჟანგბადი, ოქროს ბეჭედი და ა.შ. და ა.შ. მაგრამ სინამდვილეში, ყველა ეს ნივთიერება (ბოლტი, მავთული, ბეჭედი) შედგება მათი შესაბამისი ელემენტებისაგან. მთელი პარადოქსი იმაში მდგომარეობს, რომ ელემენტის შეხება ან აყვანა შეუძლებელია. Როგორ თუ? ისინი პერიოდულ სისტემაში არიან, მაგრამ ვერ აიღებ! Დიახ, ზუსტად. ქიმიური ელემენტი არის აბსტრაქტული (ანუ აბსტრაქტული) კონცეფცია და გამოიყენება ქიმიაში, ისევე როგორც სხვა მეცნიერებებში, გამოთვლებისთვის, განტოლებების შედგენისა და ამოცანების გადასაჭრელად. თითოეული ელემენტი განსხვავდება მეორისგან იმით, რომ მას აქვს საკუთარი მახასიათებელი ატომის ელექტრონული კონფიგურაცია.ატომის ბირთვში პროტონების რაოდენობა უდრის მის ორბიტალებში ელექტრონების რაოდენობას. მაგალითად, წყალბადი არის ელემენტი No1. მისი ატომი შედგება 1 პროტონისა და 1 ელექტრონისგან. ჰელიუმი არის ელემენტი #2. მისი ატომი შედგება 2 პროტონისა და 2 ელექტრონისგან. ლითიუმი არის ელემენტი #3. მისი ატომი შედგება 3 პროტონისა და 3 ელექტრონისგან. დარმშტადიუმი – ელემენტი No110. მისი ატომი შედგება 110 პროტონისა და 110 ელექტრონისგან.

თითოეული ელემენტი მითითებულია გარკვეული სიმბოლოთი, ლათინური ასოებით და აქვს ლათინურიდან თარგმნილი გარკვეული კითხვა. მაგალითად, წყალბადს აქვს სიმბოლო "N", იკითხება როგორც "ჰიდროგენიუმი" ან "ნაცარი". სილიკონს აქვს სიმბოლო "Si" იკითხება როგორც "სილიციუმი". მერკურიაქვს სიმბოლო "Hg"და იკითხება როგორც „ჰიდრარგირუმი“. Და ასე შემდეგ. ყველა ეს აღნიშვნა შეგიძლიათ იხილოთ მე-8 კლასის ქიმიის ნებისმიერ სახელმძღვანელოში. ჩვენთვის ახლა მთავარია გავიგოთ, რომ ქიმიური განტოლებების შედგენისას აუცილებელია ვიმოქმედოთ ელემენტების მითითებული სიმბოლოებით.

მარტივი და რთული ნივთიერებები.

სხვადასხვა ნივთიერების აღნიშვნა ქიმიური ელემენტების ცალკეული სიმბოლოებით (Hg ვერცხლისწყალი, ფე რკინის, კუ სპილენძი, Zn თუთია, ალ ალუმინის) არსებითად აღვნიშნავთ მარტივ ნივთიერებებს, ანუ ნივთიერებებს, რომლებიც შედგებიან ერთი და იმავე ტიპის ატომებისგან (ატომში პროტონებისა და ნეიტრონების ერთნაირი რაოდენობის შემცველობა). მაგალითად, თუ ნივთიერებები რკინა და გოგირდი ურთიერთქმედებენ, მაშინ განტოლება მიიღებს შემდეგ ფორმას:

Fe + S = FeS (2)

მარტივ ნივთიერებებს მიეკუთვნება ლითონები (Ba, K, Na, Mg, Ag), ასევე არამეტალები (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). უფრო მეტიც, ყურადღება უნდა მიაქციოს
განსაკუთრებული ყურადღება მიაქციეთ იმ ფაქტს, რომ ყველა ლითონი აღინიშნება ერთი სიმბოლოებით: K, Ba, Ca, Al, V, Mg და ა. მათი მოლეკულური სტრუქტურა: H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8. მომავალში ეს ძალიან მნიშვნელოვანი იქნება განტოლებების შედგენისას. სულაც არ არის ძნელი მისახვედრი, რომ რთული ნივთიერებები არის სხვადასხვა ტიპის ატომებისგან წარმოქმნილი ნივთიერებები, მაგალითად,

1). ოქსიდები:
ალუმინის ოქსიდი Al 2 O 3,

ნატრიუმის ოქსიდი Na2O,
სპილენძის ოქსიდი CuO,
თუთიის ოქსიდი ZnO,
ტიტანის ოქსიდი Ti2O3,
ნახშირბადის მონოქსიდიან ნახშირბადის მონოქსიდი (+2) CO,
გოგირდის ოქსიდი (+6) SO 3

2). მიზეზები:
რკინის ჰიდროქსიდი(+3) Fe (OH) 3,
სპილენძის ჰიდროქსიდი Cu(OH)2,
კალიუმის ჰიდროქსიდი ან ტუტე კალიუმი KOH,
ნატრიუმის ჰიდროქსიდი NaOH.

3). მჟავები:
მარილმჟავა HCl,
გოგირდის მჟავა H2SO3,
აზოტის მჟავა HNO3

4). მარილები:
ნატრიუმის თიოსულფატი Na 2 S 2 O 3,
ნატრიუმის სულფატიან გლაუბერის მარილი Na2SO4,
კალციუმის კარბონატიან კირქვა CaCO 3,
სპილენძის ქლორიდი CuCl2

5). ორგანული ნივთიერებები:
ნატრიუმის აცეტატი CH 3 COONa,
მეთანი CH 4,
აცეტილენი C 2 H 2,
გლუკოზა C 6 H 12 O 6

და ბოლოს, მას შემდეგ რაც გავარკვიეთ სხვადასხვა ნივთიერების სტრუქტურა, შეგვიძლია დავიწყოთ ქიმიური განტოლებების წერა.

ქიმიური განტოლება.

თავად სიტყვა „განტოლება“ მომდინარეობს სიტყვიდან „გათანაბრება“, ე.ი. რაღაცის დაყოფა თანაბარ ნაწილად. მათემატიკაში განტოლებები წარმოადგენს ამ მეცნიერების თითქმის არსს. მაგალითად, შეგიძლიათ მისცეს მარტივი განტოლება, რომელშიც მარცხენა და მარჯვენა მხარეები ტოლი იქნება "2"-ის:

40: (9 + 11) = (50 x 2) : (80 – 30);

ქიმიურ განტოლებებში კი იგივე პრინციპია: განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეები უნდა შეესაბამებოდეს მათში მონაწილე ატომებისა და ელემენტების იგივე რაოდენობას. ან, თუ იონური განტოლება მოცემულია, მაშინ მასში ნაწილაკების რაოდენობაასევე უნდა აკმაყოფილებდეს ამ მოთხოვნას. ქიმიური განტოლება არის ქიმიური რეაქციის ჩვეულებრივი წარმოდგენა ქიმიური ფორმულებისა და მათემატიკური სიმბოლოების გამოყენებით. ქიმიური განტოლება თავისებურად ასახავს ამა თუ იმ ქიმიურ რეაქციას, ანუ ნივთიერებების ურთიერთქმედების პროცესს, რომლის დროსაც წარმოიქმნება ახალი ნივთიერებები. მაგალითად, აუცილებელია დაწერეთ მოლეკულური განტოლებარეაქციები, რომელშიც ისინი მონაწილეობენ ბარიუმის ქლორიდი BaCl 2 და გოგირდის მჟავა H 2 SO 4. ამ რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება უხსნადი ნალექი - ბარიუმის სულფატი BaSO 4 და მარილმჟავა HCl:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (3)

უპირველეს ყოვლისა, აუცილებელია გვესმოდეს, რომ HCl ნივთიერების წინ მდგარ დიდ რიცხვს „2“ ეწოდება კოეფიციენტი, ხოლო მცირე რიცხვებს „2“, „4“ BaCl 2, H 2 SO 4 ფორმულებით. BaSO 4 ეწოდება ინდექსებს. ქიმიურ განტოლებებში ორივე კოეფიციენტები და ინდექსები მოქმედებენ როგორც მულტიპლიკატორები და არა ჯამი. ქიმიური განტოლების სწორად დასაწერად საჭიროა მიანიჭეთ კოეფიციენტები რეაქციის განტოლებაში. ახლა დავიწყოთ განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს არსებული ელემენტების ატომების დათვლა. განტოლების მარცხენა მხარეს: ნივთიერება BaCl 2 შეიცავს 1 ბარიუმის ატომს (Ba), ქლორის 2 ატომს (Cl). ნივთიერებაში H 2 SO 4: წყალბადის 2 ატომი (H), 1 გოგირდის ატომი (S) და 4 ჟანგბადის ატომი (O). განტოლების მარჯვენა მხარეს: BaSO 4 ნივთიერებაში არის 1 ბარიუმის ატომი (Ba), 1 გოგირდის ატომი (S) და 4 ჟანგბადის ატომი (O), HCl ნივთიერებაში: 1 წყალბადის ატომი (H) და 1 ქლორი. ატომი (Cl). აქედან გამომდინარეობს, რომ განტოლების მარჯვენა მხარეს წყალბადის და ქლორის ატომების რაოდენობა ნახევარია, ვიდრე მარცხენა მხარეს. ამიტომ, განტოლების მარჯვენა მხარეს HCl ფორმულამდე, აუცილებელია დააყენოთ კოეფიციენტი "2". თუ ახლა დავამატებთ ამ რეაქციაში მონაწილე ელემენტების ატომების რაოდენობას, როგორც მარცხნივ, ასევე მარჯვნივ, მივიღებთ შემდეგ ბალანსს:

განტოლების ორივე მხარეს რეაქციაში მონაწილე ელემენტების ატომების რაოდენობა ტოლია, ამიტომ ის სწორად არის შედგენილი.

ქიმიური განტოლება და ქიმიური რეაქციები

როგორც უკვე გავარკვიეთ, ქიმიური განტოლებები არის ქიმიური რეაქციების ასახვა. ქიმიური რეაქციები არის ის ფენომენი, რომლის დროსაც ხდება ერთი ნივთიერების მეორეში გადაქცევა. მათ მრავალფეროვნებას შორის შეიძლება განვასხვავოთ ორი ძირითადი ტიპი:

1). რთული რეაქციები
2). დაშლის რეაქციები.

ქიმიური რეაქციების აბსოლუტური უმრავლესობა მიეკუთვნება დამატების რეაქციებს, ვინაიდან მისი შემადგენლობის ცვლილებები იშვიათად შეიძლება მოხდეს ცალკეულ ნივთიერებასთან, თუ ის არ ექვემდებარება გარე ზემოქმედებას (დაშლა, გათბობა, სინათლის ზემოქმედება). არაფერი ახასიათებს ქიმიურ ფენომენს ან რეაქციას უკეთესად, ვიდრე ორი ან მეტი ნივთიერების ურთიერთქმედების დროს მომხდარი ცვლილებები. ასეთი მოვლენები შეიძლება მოხდეს სპონტანურად და თან ახლდეს ტემპერატურის მატება ან დაქვეითება, სინათლის ეფექტები, ფერის ცვლილება, ნალექის წარმოქმნა, აირისებრი პროდუქტების გამოყოფა და ხმაური.

სიცხადისთვის წარმოგიდგენთ რამდენიმე განტოლებას, რომლებიც ასახავს ნაერთის რეაქციების პროცესებს, რომლის დროსაც ვიღებთ ნატრიუმის ქლორიდი(NaCl), თუთიის ქლორიდი(ZnCl2), ვერცხლის ქლორიდის ნალექი(AgCl), ალუმინის ქლორიდი(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn = ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl = AgCl + 2KNO 3 (6)

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

ნაერთის რეაქციებს შორის განსაკუთრებული უნდა აღინიშნოს შემდეგი: : ცვლილება (5), გაცვლა (6), და როგორც გაცვლითი რეაქციის განსაკუთრებული შემთხვევა - რეაქცია ნეიტრალიზაცია (7).

ჩანაცვლების რეაქციები მოიცავს ისეთ რეაქციებს, როდესაც მარტივი ნივთიერების ატომები ცვლის რთული ნივთიერების ერთ-ერთი ელემენტის ატომებს. მაგალითად (5), თუთიის ატომები ცვლის სპილენძის ატომებს CuCl 2 ხსნარიდან, ხოლო თუთია გადადის ხსნად მარილში ZnCl 2 და სპილენძი გამოიყოფა ხსნარიდან მეტალის მდგომარეობაში.

გაცვლითი რეაქციები მოიცავს იმ რეაქციებს, რომლებშიც ორი რთული ნივთიერება ცვლის თავის შემადგენელ ნაწილებს. რეაქციის შემთხვევაში (6), ხსნადი მარილები AgNO 3 და KCl, როდესაც ორივე ხსნარი შერწყმულია, წარმოქმნის AgCl მარილის უხსნად ნალექს. ამავე დროს, ისინი ცვლიან მათ შემადგენელ ნაწილებს - კათიონები და ანიონები. NO 3 ანიონებს ემატება კალიუმის კათიონები K +, ხოლო Cl - ანიონებს ემატება ვერცხლის კათიონები Ag +.

გაცვლითი რეაქციების განსაკუთრებული, განსაკუთრებული შემთხვევაა ნეიტრალიზაციის რეაქცია. ნეიტრალიზაციის რეაქციები მოიცავს იმ რეაქციებს, რომლებშიც მჟავები რეაგირებენ ფუძეებთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მარილი და წყალი. მაგალითში (7), მარილმჟავა HCl რეაგირებს ფუძე Al(OH) 3-თან, რათა წარმოქმნას მარილი AlCl 3 და წყალი. ამ შემთხვევაში, ალუმინის კათიონები Al 3+ ფუძედან იცვლება Cl - ანიონებით მჟავასთან. რა ხდება ბოლოს მარილმჟავას ნეიტრალიზაცია.

დაშლის რეაქციებს მიეკუთვნება ის რეაქციები, რომლებშიც ერთი რთული ნივთიერებისგან წარმოიქმნება ორი ან მეტი ახალი მარტივი ან რთული ნივთიერება, მაგრამ უფრო მარტივი შემადგენლობით. რეაქციების მაგალითებს მიეკუთვნება ის რეაქციები, რომელთა პროცესში 1) იშლება. Კალიუმის ნიტრატი(KNO 3) კალიუმის ნიტრიტის (KNO 2) და ჟანგბადის (O 2) წარმოქმნით; 2). კალიუმის პერმანგანატი(KMnO 4): წარმოიქმნება კალიუმის მანგანატი (K 2 MnO 4), მანგანუმის ოქსიდი(MnO 2) და ჟანგბადი (O 2); 3). კალციუმის კარბონატი ან მარმარილო; პროცესში იქმნება ნახშირბადოვანიგაზი(CO2) და კალციუმის ოქსიდი(CaO)

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 = CaO + CO 2 (10)

რეაქციაში (8) რთული ნივთიერებისგან წარმოიქმნება ერთი რთული და ერთი მარტივი ნივთიერება. რეაქციაში (9) არის ორი რთული და ერთი მარტივი. რეაქციაში (10) არის ორი რთული ნივთიერება, მაგრამ შემადგენლობით უფრო მარტივი

რთული ნივთიერებების ყველა კლასი ექვემდებარება დაშლას:

1). ოქსიდები: ვერცხლის ოქსიდი 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). ჰიდროქსიდები: რკინის ჰიდროქსიდი 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). მჟავები: გოგირდის მჟავა H 2 SO 4 = SO 3 + H 2 O (13)

4). მარილები: კალციუმის კარბონატი CaCO 3 = CaO + CO 2 (14)

5). ორგანული ნივთიერებები: გლუკოზის ალკოჰოლური დუღილი

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

სხვა კლასიფიკაციის მიხედვით, ყველა ქიმიური რეაქცია შეიძლება დაიყოს ორ ტიპად: რეაქციები, რომლებიც ათავისუფლებენ სითბოს, ეწოდება ეგზოთერმული, და რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება სითბოს შთანთქმით - ენდოთერმული. ასეთი პროცესების კრიტერიუმია რეაქციის თერმული ეფექტი.როგორც წესი, ეგზოთერმული რეაქციები მოიცავს ჟანგვის რეაქციებს, ე.ი. მაგალითად, ჟანგბადთან ურთიერთქმედება მეთანის წვა:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

და ენდოთერმულ რეაქციებზე - დაშლის რეაქციები უკვე ზემოთ (11) - (15). განტოლების ბოლოს Q ნიშანი მიუთითებს, რეაქციის დროს სითბო გამოიყოფა (+Q) თუ შეიწოვება (-Q):

CaCO 3 = CaO+CO 2 - Q (17)

თქვენ ასევე შეგიძლიათ განიხილოთ ყველა ქიმიური რეაქცია მათ გარდაქმნაში მონაწილე ელემენტების დაჟანგვის ხარისხის ცვლილების ტიპის მიხედვით. მაგალითად, რეაქციაში (17), მასში მონაწილე ელემენტები არ ცვლიან ჟანგვის მდგომარეობებს:

Ca +2 C +4 O 3 -2 = Ca +2 O -2 +C +4 O 2 -2 (18)

და რეაქციაში (16), ელემენტები ცვლის ჟანგვის მდგომარეობებს:

2მგ 0 + ო 2 0 = 2მგ +2 ო -2

ამ ტიპის რეაქციებია რედოქსი . ისინი განიხილება ცალკე. ამ ტიპის რეაქციების განტოლებების შესაქმნელად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ნახევრად რეაქციის მეთოდიდა მიმართეთ ელექტრონული ბალანსის განტოლება.

სხვადასხვა სახის ქიმიური რეაქციების წარმოდგენის შემდეგ, შეგიძლიათ გააგრძელოთ ქიმიური განტოლებების შედგენის პრინციპი, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მარცხენა და მარჯვენა მხარეს კოეფიციენტების შერჩევა.

ქიმიური განტოლებების შედგენის მექანიზმები.

რა ტიპისაც არ უნდა იყოს ქიმიური რეაქცია, მისი ჩაწერა (ქიმიური განტოლება) უნდა შეესაბამებოდეს იმ პირობას, რომ ატომების რაოდენობა რეაქციამდე და მის შემდეგ თანაბარია.

არის განტოლებები (17), რომლებიც არ საჭიროებენ გათანაბრებას, ე.ი. კოეფიციენტების განლაგება. მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში, როგორც მაგალითებში (3), (7), (15), აუცილებელია განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარის გათანაბრებისკენ მიმართული ქმედებები. რა პრინციპები უნდა დაიცვან ასეთ შემთხვევებში? არის რაიმე სისტემა შანსების შერჩევისთვის? არის და არა მხოლოდ ერთი. ასეთი სისტემები მოიცავს:

1). კოეფიციენტების შერჩევა მოცემული ფორმულების მიხედვით.

2). რეაქტიული ნივთიერებების ვალენტობის მიხედვით შედგენა.

3). რეაქციაში მყოფი ნივთიერებების განლაგება ჟანგვის მდგომარეობების მიხედვით.

პირველ შემთხვევაში, ვარაუდობენ, რომ ჩვენ ვიცით რეაქტიული ნივთიერებების ფორმულები როგორც რეაქციამდე, ასევე მის შემდეგ. მაგალითად, მოცემულია შემდეგი განტოლება:

N 2 + O 2 →N 2 O 3 (19)

ზოგადად მიღებულია, რომ სანამ ელემენტების ატომებს შორის თანასწორობა არ დამყარდება რეაქციამდე და მის შემდეგ, ტოლობის ნიშანი (=) არ არის მოთავსებული განტოლებაში, არამედ იცვლება ისრით (→). ახლა მოდით გადავიდეთ რეალურ კორექტირებაზე. განტოლების მარცხენა მხარეს არის 2 აზოტის ატომი (N 2) და ორი ჟანგბადის ატომი (O 2), ხოლო მარჯვენა მხარეს არის ორი აზოტის ატომი (N 2) და სამი ჟანგბადის ატომი (O 3). არ არის საჭირო მისი გათანაბრება აზოტის ატომების რაოდენობის მიხედვით, მაგრამ ჟანგბადის თვალსაზრისით აუცილებელია თანასწორობის მიღწევა, ვინაიდან რეაქციამდე ჩართული იყო ორი ატომი, ხოლო რეაქციის შემდეგ სამი ატომი. მოდით გავაკეთოთ შემდეგი დიაგრამა:

რეაქციამდე რეაქციამდე
O 2 O 3

განვსაზღვროთ უმცირესი ჯერადი ატომების მოცემულ რიცხვებს შორის, ეს იქნება „6“.

O 2 O 3
\ 6 /

მოდით გავყოთ ეს რიცხვი ჟანგბადის განტოლების მარცხენა მხარეს „2-ზე“. ჩვენ ვიღებთ რიცხვს "3" და ვსვამთ გადასაჭრელ განტოლებაში:

N 2 + 3O 2 →N 2 O 3

ჩვენ ასევე ვყოფთ რიცხვს "6" განტოლების მარჯვენა მხარისთვის "3-ზე". ჩვენ ვიღებთ რიცხვს "2" და ასევე ვსვამთ გადასაჭრელ განტოლებაში:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

ჟანგბადის ატომების რაოდენობა განტოლების ორივე მარცხენა და მარჯვენა მხარეს ტოლი გახდა, შესაბამისად, თითოეული 6 ატომით:

მაგრამ აზოტის ატომების რაოდენობა განტოლების ორივე მხარეს არ შეესაბამება ერთმანეთს:

მარცხენას ორი ატომი აქვს, მარჯვენას ოთხი ატომი. ამიტომ, თანასწორობის მისაღწევად, აუცილებელია განტოლების მარცხენა მხარეს აზოტის ოდენობის გაორმაგება, კოეფიციენტის დაყენება „2“-ზე:

ამრიგად, აზოტში თანასწორობა შეინიშნება და, ზოგადად, განტოლება იღებს ფორმას:

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

ახლა განტოლებაში შეგიძლიათ ისრის ნაცვლად ტოლობის ნიშანი:

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

კიდევ ერთი მაგალითი მოვიყვანოთ. მოცემულია შემდეგი რეაქციის განტოლება:

P + Cl 2 → PCl 5

განტოლების მარცხენა მხარეს არის 1 ფოსფორის ატომი (P) და ორი ქლორის ატომი (Cl 2), ხოლო მარჯვენა მხარეს არის ერთი ფოსფორის ატომი (P) და ხუთი ჟანგბადის ატომი (Cl 5). არ არის საჭირო მისი გათანაბრება ფოსფორის ატომების რაოდენობის მიხედვით, მაგრამ ქლორის თვალსაზრისით აუცილებელია თანასწორობის მიღწევა, რადგან რეაქციამდე ჩართული იყო ორი ატომი, ხოლო რეაქციის შემდეგ ხუთი ატომი. მოდით გავაკეთოთ შემდეგი დიაგრამა:

რეაქციამდე რეაქციამდე
Cl 2 Cl 5

განვსაზღვროთ უმცირესი ჯერადი ატომების მოცემულ რიცხვებს შორის, ეს იქნება „10“.

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

გაყავით ეს რიცხვი ქლორის განტოლების მარცხენა მხარეს "2-ზე". ავიღოთ რიცხვი "5" და ჩავსვათ ამოსახსნელ განტოლებაში:

P + 5Cl 2 → PCl 5

ჩვენ ასევე ვყოფთ რიცხვს "10" განტოლების მარჯვენა მხარისთვის "5"-ზე. ჩვენ ვიღებთ რიცხვს "2" და ასევე ვსვამთ გადასაჭრელ განტოლებაში:

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

ქლორის ატომების რაოდენობა განტოლების ორივე მარცხენა და მარჯვენა მხარეს თანაბარი გახდა, შესაბამისად, თითო 10 ატომი:

მაგრამ ფოსფორის ატომების რაოდენობა განტოლების ორივე მხარეს არ შეესაბამება ერთმანეთს:

ამიტომ, თანასწორობის მისაღწევად, აუცილებელია განტოლების მარცხენა მხარეს ფოსფორის ოდენობის გაორმაგება კოეფიციენტის „2“ დაყენებით:

ამრიგად, ფოსფორის თანასწორობა შეინიშნება და, ზოგადად, განტოლება იღებს ფორმას:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

განტოლებების შედგენისას ვალენტობების მიხედვით უნდა მიეცეს ვალენტობის განსაზღვრადა დააყენეთ მნიშვნელობები ყველაზე ცნობილი ელემენტებისთვის. ვალენტობა არის ერთ-ერთი ადრე გამოყენებული კონცეფცია, მაგრამ ამჟამად არ გამოიყენება რიგ სასკოლო პროგრამებში. მაგრამ მისი დახმარებით უფრო ადვილია ქიმიური რეაქციების განტოლებების შედგენის პრინციპების ახსნა. ვალენტობა გაგებულია როგორც ქიმიური ბმების რაოდენობა, რომელიც ატომს შეუძლია შექმნას სხვა ან სხვა ატომებთან . ვალენტობას არ აქვს ნიშანი (+ ან -) და მითითებულია რომაული ციფრებით, ჩვეულებრივ, ქიმიური ელემენტების სიმბოლოების ზემოთ, მაგალითად:

საიდან მოდის ეს ღირებულებები? როგორ გამოვიყენოთ ისინი ქიმიური განტოლებების წერისას? ელემენტების ვალენტობების რიცხვითი მნიშვნელობები ემთხვევა მათ ჯგუფურ რიცხვს ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილის D.I. მენდელეევის მიერ (ცხრილი 1).

სხვა ელემენტებისთვის ვალენტური მნიშვნელობებიშეიძლება ჰქონდეს სხვა მნიშვნელობები, მაგრამ არასდროს აღემატება იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც ისინი მდებარეობს. უფრო მეტიც, ლუწი ჯგუფის რიცხვებისთვის (IV და VI), ელემენტების ვალენტობა მხოლოდ ლუწი მნიშვნელობებს იღებს, ხოლო კენტისთვის მათ შეიძლება ჰქონდეთ როგორც ლუწი, ასევე უცნაური მნიშვნელობები (ცხრილი 2).

რა თქმა უნდა, არსებობს გამონაკლისები ვალენტურობის მნიშვნელობებთან დაკავშირებით ზოგიერთი ელემენტისთვის, მაგრამ თითოეულ კონკრეტულ შემთხვევაში ეს წერტილები ჩვეულებრივ მითითებულია. ახლა განვიხილოთ ქიმიური განტოლებების შედგენის ზოგადი პრინციპი მოცემული ვალენტობის საფუძველზე გარკვეული ელემენტებისთვის. ყველაზე ხშირად, ეს მეთოდი მისაღებია მარტივი ნივთიერებების ნაერთების ქიმიური რეაქციების განტოლებების შედგენის შემთხვევაში, მაგალითად, ჟანგბადთან ურთიერთობისას ( ჟანგვის რეაქციები). ვთქვათ, თქვენ გჭირდებათ ჟანგვის რეაქციის ჩვენება ალუმინის. მაგრამ გავიხსენოთ, რომ ლითონები აღინიშნება ცალკეული ატომებით (Al), ხოლო აირის მდგომარეობაში მყოფი არალითონები აღინიშნება ინდექსებით "2" - (O 2). ჯერ დავწეროთ რეაქციის ზოგადი სქემა:

Al + О 2 →AlО

ამ ეტაპზე ჯერ არ არის ცნობილი, როგორი უნდა იყოს ალუმინის ოქსიდის სწორი მართლწერა. და ზუსტად ამ ეტაპზე დაგვეხმარება ელემენტების ვალენტობის ცოდნა. ალუმინისა და ჟანგბადისთვის, მოდით დავაყენოთ ისინი ამ ოქსიდის მოსალოდნელ ფორმულაზე მაღლა:

III II
ალ ო

ამის შემდეგ, "ჯვარი"-ზე "ჯვარი" ამ ელემენტების სიმბოლოებისთვის, ჩვენ დავაყენებთ შესაბამის ინდექსებს ბოლოში:

III II
Al 2 O 3

ქიმიური ნაერთის შემადგენლობა Al 2 O 3 განსაზღვრულია. რეაქციის განტოლების შემდგომი დიაგრამა მიიღებს ფორმას:

Al+ O 2 →Al 2 O 3

რჩება მხოლოდ მისი მარცხენა და მარჯვენა ნაწილების გათანაბრება. მოდი ვიმოქმედოთ ისე, როგორც განტოლების (19) შედგენის შემთხვევაში. მოდით გავათანაბროთ ჟანგბადის ატომების რაოდენობა უმცირესი ჯერადის აღმოჩენით:

რეაქციამდე რეაქციამდე

O 2 O 3
\ 6 /

მოდით გავყოთ ეს რიცხვი ჟანგბადის განტოლების მარცხენა მხარეს „2-ზე“. ავიღოთ რიცხვი "3" და ჩავსვათ ამოხსნილ განტოლებაში. ჩვენ ასევე ვყოფთ რიცხვს "6" განტოლების მარჯვენა მხარისთვის "3-ზე". ჩვენ ვიღებთ რიცხვს "2" და ასევე ვსვამთ გადასაჭრელ განტოლებაში:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

ალუმინის თანასწორობის მისაღწევად, აუცილებელია მისი რაოდენობის კორექტირება განტოლების მარცხენა მხარეს კოეფიციენტის „4“-ზე დაყენებით:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

ამრიგად, შეინიშნება ალუმინის და ჟანგბადის თანასწორობა და, ზოგადად, განტოლება მიიღებს საბოლოო ფორმას:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 (22)

ვალენტური მეთოდის გამოყენებით შეგიძლიათ წინასწარ განსაზღვროთ რა ნივთიერება წარმოიქმნება ქიმიური რეაქციის დროს და როგორი იქნება მისი ფორმულა. დავუშვათ, რომ ნაერთი რეაგირებდა აზოტთან და წყალბადთან შესაბამისი III და I ვალენტობით. დავწეროთ რეაქციის ზოგადი სქემა:

N 2 + N 2 → NH

აზოტისა და წყალბადისთვის, მოდით დავაყენოთ ვალენტობები ამ ნაერთის მოსალოდნელ ფორმულაზე მაღლა:

როგორც ადრე, "ჯვარი"-ზე "ჯვარი" ამ ელემენტის სიმბოლოებისთვის, მოდით დავდოთ შესაბამისი ინდექსები ქვემოთ:

III I
NH 3

რეაქციის განტოლების შემდგომი დიაგრამა მიიღებს ფორმას:

N 2 + N 2 → NH 3

კარგად ცნობილი გზით გავატოლოთ წყალბადის უმცირესი ჯერადის მეშვეობით, რომელიც ტოლია "6-ის", ჩვენ ვიღებთ საჭირო კოეფიციენტებს და მთლიან განტოლებას:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 (23)

მიხედვით განტოლებების შედგენისას ჟანგვის მდგომარეობებირეაქტიულ ნივთიერებებს, აუცილებელია გავიხსენოთ, რომ კონკრეტული ელემენტის დაჟანგვის მდგომარეობა არის ქიმიური რეაქციის დროს მიღებული ან დათმობილი ელექტრონების რაოდენობა. ნაერთებში ჟანგვის მდგომარეობაძირითადად, ის რიცხობრივად ემთხვევა ელემენტის ვალენტურ მნიშვნელობებს. მაგრამ ისინი განსხვავდებიან ნიშნით. მაგალითად, წყალბადისთვის, ვალენტობა არის I, ხოლო ჟანგვის მდგომარეობა არის (+1) ან (-1). ჟანგბადისთვის ვალენტობა არის II, ხოლო ჟანგვის მდგომარეობა -2. აზოტისთვის ვალენტობებია I, II, III, IV, V და ჟანგვის მდგომარეობებია (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) და ა.შ. განტოლებებში ყველაზე ხშირად გამოყენებული ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობები მოცემულია ცხრილში 3.

ნაერთების რეაქციების შემთხვევაში ჟანგვის მდგომარეობებით განტოლებების შედგენის პრინციპი იგივეა, რაც ვალენტობით შედგენისას. მაგალითად, მოვიყვანოთ ქლორის ჟანგბადით დაჟანგვის განტოლება, რომელშიც ქლორი ქმნის ნაერთს +7 ჟანგვის მდგომარეობით. მოდით ჩამოვწეროთ შემოთავაზებული განტოლება:

Cl 2 + O 2 → ClO

მოდით მოვათავსოთ შესაბამისი ატომების ჟანგვის მდგომარეობები შემოთავაზებულ ნაერთზე ClO:

როგორც წინა შემთხვევებში, ჩვენ ვადგენთ, რომ საჭიროა ნაერთის ფორმულამიიღებს ფორმას:

7 -2
Cl 2 O 7

რეაქციის განტოლება მიიღებს შემდეგ ფორმას:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

ჟანგბადის ტოლფასი, უმცირესი ჯერადის პოვნა ორსა და შვიდს შორის, ტოლი "14", ჩვენ საბოლოოდ ვადგენთ ტოლობას:

2Cl 2 + 7O 2 = 2Cl 2 O 7 (24)

ოდნავ განსხვავებული მეთოდი უნდა იქნას გამოყენებული ჟანგვის მდგომარეობებთან ერთად გაცვლის, ნეიტრალიზაციის და ჩანაცვლების რეაქციების შედგენისას. ზოგიერთ შემთხვევაში ძნელი გასარკვევია: რა ნაერთები წარმოიქმნება რთული ნივთიერებების ურთიერთქმედებისას?

როგორ გავარკვიოთ: რა მოხდება რეაქციის პროცესში?

მართლაც, როგორ იცით, რა რეაქციის პროდუქტები შეიძლება წარმოიშვას კონკრეტული რეაქციის დროს? მაგალითად, რა წარმოიქმნება ბარიუმის ნიტრატისა და კალიუმის სულფატის ურთიერთქმედებისას?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

იქნებ BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? ან Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Ან კიდევ სხვა რაღაც? რა თქმა უნდა, ამ რეაქციის დროს წარმოიქმნება შემდეგი ნაერთები: BaSO 4 და KNO 3. როგორ არის ეს ცნობილი? და როგორ დავწეროთ ნივთიერებების ფორმულები სწორად? დავიწყოთ იმით, რაც ყველაზე ხშირად იგნორირებულია: „გაცვლის რეაქციის“ კონცეფცია. ეს ნიშნავს, რომ ამ რეაქციებში ნივთიერებები ერთმანეთს ცვლის შემადგენელ ნაწილებს. ვინაიდან გაცვლითი რეაქციები ძირითადად ტარდება ფუძეებს, მჟავებს ან მარილებს შორის, ნაწილები, რომლებითაც ისინი შეიცვლება არის ლითონის კათიონები (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H + იონები ან OH -, ანიონები - მჟავა ნარჩენები, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). ზოგადად, გაცვლის რეაქცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი აღნიშვნით:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

სადაც Kt1 და Kt2 არის ლითონის კათიონები (1) და (2), ხოლო An1 და An2 არის მათი შესაბამისი ანიონები (1) და (2). ამ შემთხვევაში გასათვალისწინებელია, რომ ნაერთებში რეაქციამდე და მის შემდეგ ყოველთვის პირველ ადგილზეა კათიონები დაყენებული, მეორეზე კი ანიონები. ამიტომ, თუ რეაქცია მოხდა კალიუმის ქლორიდიდა ვერცხლის ნიტრატიორივე დაშლილ მდგომარეობაში

KCl + AgNO 3 →

შემდეგ მისი პროცესში წარმოიქმნება ნივთიერებები KNO 3 და AgCl და შესაბამისი განტოლება მიიღებს ფორმას:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl (26)

ნეიტრალიზაციის რეაქციების დროს, პროტონები მჟავებიდან (H +) გაერთიანდება ჰიდროქსილის ანიონებთან (OH -) და წარმოქმნის წყალს (H 2 O):

HCl + KOH = KCl + H 2 O (27)

ლითონის კათიონების დაჟანგვის მდგომარეობები და მჟავე ნარჩენების ანიონების მუხტები მითითებულია ნივთიერებების ხსნადობის ცხრილში (მჟავები, მარილები და ფუძეები წყალში). ჰორიზონტალური ხაზი აჩვენებს ლითონის კათიონებს, ხოლო ვერტიკალური ხაზი აჩვენებს მჟავას ნარჩენების ანიონებს.

ამის საფუძველზე, გაცვლითი რეაქციის განტოლების შედგენისას, პირველ რიგში, აუცილებელია ამ ქიმიურ პროცესში მიღებული ნაწილაკების ჟანგვის მდგომარეობების დადგენა მარცხენა მხარეს. მაგალითად, თქვენ უნდა დაწეროთ განტოლება კალციუმის ქლორიდსა და ნატრიუმის კარბონატს შორის ურთიერთქმედებისთვის. მოდით შევქმნათ ამ რეაქციის საწყისი დიაგრამა:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

უკვე ცნობილი "ჯვარედინი" - "ჯვარედინი" მოქმედების შესრულების შემდეგ, ჩვენ განვსაზღვრავთ საწყისი ნივთიერებების რეალურ ფორმულებს:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

კათიონებისა და ანიონების გაცვლის პრინციპიდან გამომდინარე (25), ჩვენ დავადგენთ რეაქციის დროს წარმოქმნილი ნივთიერებების წინასწარ ფორმულებს:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

მოვათავსოთ შესაბამისი მუხტები მათი კატიონებისა და ანიონების ზემოთ:

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

ნივთიერების ფორმულებისწორად დაწერილი, კათიონებისა და ანიონების მუხტების შესაბამისად. მოდით შევქმნათ სრული განტოლება, გავათანაბროთ მისი მარცხენა და მარჯვენა მხარეები ნატრიუმისთვის და ქლორისთვის:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2 NaCl (28)

როგორც სხვა მაგალითი, აქ არის განტოლება ბარიუმის ჰიდროქსიდსა და ფოსფორის მჟავას შორის ნეიტრალიზაციის რეაქციისთვის:

VaON + NPO 4 →

მოდით დავაყენოთ შესაბამისი მუხტები კატიონებსა და ანიონებზე:

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

მოდით განვსაზღვროთ საწყისი ნივთიერებების რეალური ფორმულები:

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 →

კათიონებისა და ანიონების გაცვლის პრინციპიდან გამომდინარე (25), ჩვენ დავადგენთ რეაქციის დროს წარმოქმნილი ნივთიერებების წინასწარ ფორმულებს, იმის გათვალისწინებით, რომ გაცვლის რეაქციის დროს ერთ-ერთი ნივთიერება აუცილებლად უნდა იყოს წყალი:

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

მოდით განვსაზღვროთ რეაქციის დროს წარმოქმნილი მარილის ფორმულის სწორი აღნიშვნა:

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

მოდით გავათანაბროთ განტოლების მარცხენა მხარე ბარიუმისთვის:

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

ვინაიდან განტოლების მარჯვენა მხარეს ორთოფოსფორის მჟავას ნარჩენი აღებულია ორჯერ, (PO 4) 2, შემდეგ მარცხნივ ასევე აუცილებელია მისი ოდენობის გაორმაგება:

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

რჩება შეესაბამებოდეს წყალბადის და ჟანგბადის ატომების რაოდენობას წყლის მარჯვენა მხარეს. ვინაიდან მარცხნივ წყალბადის ატომების საერთო რაოდენობაა 12, მარჯვნივ ის ასევე უნდა შეესაბამებოდეს თორმეტს, ამიტომ წყლის ფორმულამდე აუცილებელია დააყენეთ კოეფიციენტი"6" (რადგან წყლის მოლეკულას უკვე აქვს 2 წყალბადის ატომი). ჟანგბადისთვის ასევე შეინიშნება თანასწორობა: მარცხნივ არის 14 და მარჯვნივ არის 14. ასე რომ, განტოლებას აქვს სწორი დაწერილი ფორმა:

3Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (29)

ქიმიური რეაქციების შესაძლებლობა

სამყარო შედგება სხვადასხვა ნივთიერებებისგან. მათ შორის ქიმიური რეაქციების ვარიანტების რაოდენობაც დაუთვლელია. მაგრამ შეგვიძლია თუ არა, ქაღალდზე რომ დავწეროთ ესა თუ ის განტოლება, ვთქვათ, რომ ქიმიური რეაქცია შეესაბამება მას? არსებობს მცდარი მოსაზრება, რომ თუ ეს მართალია დააყენეთ შანსებიგანტოლებაში, მაშინ ეს შესაძლებელი იქნება პრაქტიკაში. მაგალითად, თუ ავიღებთ გოგირდმჟავას ხსნარიდა ჩადეთ მასში თუთია, მაშინ შეგიძლიათ დააკვირდეთ წყალბადის ევოლუციის პროცესს:

Zn+ H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 (30)

მაგრამ თუ სპილენძი ჩავარდება იმავე ხსნარში, მაშინ გაზის ევოლუციის პროცესი არ შეინიშნება. რეაქცია შეუძლებელია.

Cu+ H 2 SO 4 ≠

თუ კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა მიიღება, ის რეაგირებს სპილენძთან:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

რეაქციაში (23) გაზებს აზოტსა და წყალბადს შორის, ჩვენ ვაკვირდებით თერმოდინამიკური წონასწორობა,იმათ. რამდენი მოლეკულაამიაკი NH 3 წარმოიქმნება ერთეულ დროში, მათი იგივე რაოდენობა კვლავ იშლება აზოტად და წყალბადად. ქიმიური წონასწორობის ცვლამიიღწევა წნევის გაზრდით და ტემპერატურის შემცირებით

N 2 + 3H 2 = 2NH 3

თუ აიღებ კალიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარიდა დაასხით მას ნატრიუმის სულფატის ხსნარი, მაშინ ცვლილებები არ შეინიშნება, რეაქცია შეუძლებელი იქნება:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარიბრომთან ურთიერთობისას, ის არ წარმოქმნის ბრომს, მიუხედავად იმისა, რომ ეს რეაქცია შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც ჩანაცვლების რეაქცია:

NaCl + Br 2 ≠

რა არის ასეთი შეუსაბამობების მიზეზები? საქმე იმაშია, რომ საკმარისი არ არის მხოლოდ სწორად განსაზღვრა ნაერთის ფორმულები, აუცილებელია ვიცოდეთ ლითონების მჟავებთან ურთიერთქმედების სპეციფიკა, ოსტატურად გამოიყენოთ ნივთიერებათა ხსნადობის ცხრილი და იცოდეთ ლითონებისა და ჰალოგენების აქტივობის სერიაში ჩანაცვლების წესები. ეს სტატია ასახავს მხოლოდ ყველაზე ძირითად პრინციპებს, თუ როგორ კოეფიციენტების მინიჭება რეაქციის განტოლებებში, Როგორ მოლეკულური განტოლებების დაწერა, Როგორ განსაზღვრეთ ქიმიური ნაერთის შემადგენლობა.

ქიმია, როგორც მეცნიერება, უკიდურესად მრავალფეროვანი და მრავალმხრივია. ზემოთ მოყვანილი სტატია ასახავს რეალურ სამყაროში მიმდინარე პროცესების მხოლოდ მცირე ნაწილს. ტიპები, თერმოქიმიური განტოლებები, ელექტროლიზი,ორგანული სინთეზის პროცესები და მრავალი სხვა. მაგრამ უფრო მეტი ამის შესახებ მომავალ სტატიებში.

ვებსაიტზე, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა წყაროს ბმული.

ქიმიაში გააზრების მთავარი საგანია რეაქციები სხვადასხვა ქიმიურ ელემენტებსა და ნივთიერებებს შორის. ქიმიურ რეაქციებში ნივთიერებებისა და პროცესების ურთიერთქმედების მართებულობის გაცნობიერება შესაძლებელს ხდის მათ მართვას და საკუთარი მიზნებისთვის გამოყენებას. ქიმიური განტოლება არის ქიმიური რეაქციის გამოხატვის მეთოდი, რომელშიც იწერება საწყისი ნივთიერებებისა და პროდუქტების ფორმულები, ინდიკატორები, რომლებიც აჩვენებს ნებისმიერი ნივთიერების მოლეკულების რაოდენობას. ქიმიური რეაქციები იყოფა კომბინაციის, ჩანაცვლების, დაშლისა და გაცვლის რეაქციებად. ასევე მათ შორის შესაძლებელია განასხვავოთ რედოქსული, იონური, შექცევადი და შეუქცევადი, ეგზოგენური და ა.შ.

ინსტრუქციები

1. განსაზღვრეთ რომელი ნივთიერებები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან თქვენს რეაქციაში. ჩაწერეთ ისინი განტოლების მარცხენა მხარეს. მაგალითად, განვიხილოთ ქიმიური რეაქცია ალუმინის და გოგირდის მჟავას შორის. მოათავსეთ რეაგენტები მარცხნივ: Al + H2SO4 შემდეგ, დააყენეთ ტოლობის ნიშანი, როგორც მათემატიკური განტოლებაში. ქიმიაში შეიძლება შეგხვდეთ მარჯვნივ მიმართული ისარი, ან ორი საპირისპირო მიმართული ისარი, „შექცევადობის ნიშანი“. ლითონის მჟავასთან ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება მარილი და წყალბადი. დაწერეთ რეაქციის პროდუქტები ტოლობის ნიშნის შემდეგ, მარჯვნივ Al + H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + H2 შედეგი არის რეაქციის სქემა.

2. ქიმიური განტოლების შესაქმნელად, თქვენ უნდა იპოვოთ მაჩვენებლები. ადრე მიღებული დიაგრამის მარცხენა მხარეს გოგირდის მჟავა შეიცავს წყალბადის, გოგირდის და ჟანგბადის ატომებს 2:1:4 თანაფარდობით, მარჯვენა მხარეს გოგირდის 3 ატომს და 12 ჟანგბადის ატომს მარილში და 2 წყალბადის ატომს. H2 გაზის მოლეკულა. მარცხენა მხარეს ამ 3 ელემენტის თანაფარდობაა 2:3:12.

3. ალუმინის(III) სულფატის შემადგენლობაში გოგირდისა და ჟანგბადის ატომების რაოდენობის გასათანაბრებლად, განტოლების მარცხენა მხარეს მჟავის წინ დააყენეთ მაჩვენებელი 3. ახლა მარცხენა მხარეს არის ექვსი წყალბადის ატომი. წყალბადის ელემენტების რაოდენობის გასათანაბრებლად, მოათავსეთ მაჩვენებელი 3 მის წინ მარჯვენა მხარეს. ახლა ატომების თანაფარდობა ორივე ნაწილში არის 2:1:6.

4. რჩება ალუმინის რაოდენობის გათანაბრება. რადგან მარილი შეიცავს ლითონის ორ ატომს, დიაგრამის მარცხენა მხარეს ალუმინის წინ მოათავსეთ მაჩვენებელი 2. შედეგად მიიღებთ ამ დიაგრამის რეაქციის განტოლებას 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2.

რეაქცია არის ერთი ქიმიური ნივთიერების მეორეში გადაქცევა. და სპეციალური სიმბოლოების დახმარებით მათი ჩაწერის ფორმულა არის ამ რეაქციის განტოლება. არსებობს სხვადასხვა სახის ქიმიური ურთიერთქმედება, მაგრამ მათი ფორმულების დაწერის წესი იდენტურია.

დაგჭირდებათ

• ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი D.I. მენდელეევი

ინსტრუქციები

1. განტოლების მარცხენა მხარეს იწერება საწყისი ნივთიერებები, რომლებიც რეაგირებენ. მათ რეაგენტებს უწოდებენ. ჩანაწერი კეთდება სპეციალური სიმბოლოების დახმარებით, რომლებიც აღნიშნავენ თითოეულ ნივთიერებას. რეაგენტის ნივთიერებებს შორის მოთავსებულია პლუს ნიშანი.

2. განტოლების მარჯვენა მხარეს იწერება მიღებული ერთი ან მეტი ნივთიერების ფორმულა, რომლებსაც რეაქციის პროდუქტები ეწოდება. ტოლობის ნიშნის ნაცვლად განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს შორის მოთავსებულია ისარი, რომელიც მიუთითებს რეაქციის მიმართულებაზე.

3. რეაგენტებისა და რეაქციის პროდუქტების ფორმულების ჩაწერის შემდეგ, თქვენ უნდა მოაწყოთ რეაქციის განტოლების ინდიკატორები. ეს კეთდება ისე, რომ მატერიის მასის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, განტოლების მარცხენა და მარჯვენა მხარეს ერთი და იგივე ელემენტის ატომების რაოდენობა იდენტური რჩება.

4. ინდიკატორების სწორად დასაყენებლად, თქვენ უნდა დააკვირდეთ თითოეულ ნივთიერებას, რომელიც რეაგირებს. ამისათვის აიღეთ ერთ-ერთი ელემენტი და შეადარეთ მისი ატომების რაოდენობა მარცხნივ და მარჯვნივ. თუ ის განსხვავებულია, მაშინ აუცილებელია ვიპოვოთ რიცხვი, რომელიც არის რიცხვების ჯერადი, რომელიც მიუთითებს მოცემული ნივთიერების ატომების რაოდენობას მარცხენა და მარჯვენა ნაწილებში. ამის შემდეგ ეს რიცხვი იყოფა ნივთიერების ატომების რაოდენობაზე განტოლების შესაბამის ნაწილში და მიიღება ინდიკატორი მისი თითოეული ნაწილისთვის.

5. ვინაიდან ინდიკატორი მოთავსებულია ფორმულამდე და ეხება მასში შემავალ თითოეულ ნივთიერებას, შემდეგი ნაბიჯი იქნება მიღებული მონაცემების შედარება ფორმულაში შემავალი სხვა ნივთიერების რაოდენობასთან. ეს ხორციელდება იმავე სქემის მიხედვით, როგორც პირველ ელემენტთან და თითოეული ფორმულისთვის არსებული ინდიკატორის გათვალისწინებით.

6. ფორმულის ყველა ელემენტის დალაგების შემდეგ, ტარდება მარცხენა და მარჯვენა ნაწილების შესაბამისობის საბოლოო შემოწმება. მაშინ რეაქციის განტოლება შეიძლება ჩაითვალოს დასრულებულად.

ვიდეო თემაზე

Შენიშვნა!
ქიმიური რეაქციების განტოლებებში შეუძლებელია მარცხენა და მარჯვენა მხარის გაცვლა. საპირისპირო შემთხვევაში, შედეგი იქნება სრულიად განსხვავებული პროცესის დიაგრამა.

სასარგებლო რჩევა
რეაქციის პროდუქტებში შემავალი როგორც ცალკეული რეაგენტის ნივთიერებების, ასევე ნივთიერებების ატომების რაოდენობა განისაზღვრება ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის გამოყენებით D.I. მენდელეევი

რაოდენ გასაკვირი არ არის ადამიანისთვის ბუნება: ზამთარში ის დედამიწას ახვევს თოვლის საბანს, გაზაფხულზე ავლენს ყველა ცოცხალ არსებას, როგორიცაა პოპკორნის ფანტელები, ზაფხულში მძვინვარებს ფერების ბუნტით, შემოდგომაზე მცენარეებს ცეცხლს უკიდებს წითელი ცეცხლით. ... და მხოლოდ თუ დაფიქრდებით და კარგად დააკვირდებით, ხედავთ, თუ რას დგანან ისინი ყველა ამ ასე ნაცნობი ცვლილებების მიღმა, რთული ფიზიკური პროცესები და ქიმიური რეაქციები. და იმისათვის, რომ შეისწავლოთ ყველა ცოცხალი არსება, თქვენ უნდა შეძლოთ ქიმიური განტოლებების ამოხსნა. ქიმიური განტოლებების დაბალანსებისას მთავარი მოთხოვნაა ნივთიერებების რაოდენობის შენარჩუნების კანონის ცოდნა: 1) რეაქციამდე ნივთიერებების რაოდენობა უდრის რეაქციის შემდეგ ნივთიერებების რაოდენობას; 2) რეაქციამდე ნივთიერებების ჯამური რაოდენობა უდრის რეაქციის შემდეგ ნივთიერებების მთლიან რაოდენობას.

ინსტრუქციები

1. ქიმიური „მაგალითის“ გასათანაბრებლად საჭიროა რამდენიმე ნაბიჯის შესრულება.ჩაწერეთ განტოლებარეაქციები ზოგადად. ამისათვის მიუთითეთ უცნობი მაჩვენებლები ნივთიერებების ფორმულების წინ ლათინური ანბანის ასოებით (x, y, z, t და ა.შ.). მოდით, წყალბადისა და ჟანგბადის შერწყმის რეაქცია გათანაბრდეს, რის შედეგადაც წყალი. წყალბადის, ჟანგბადის და წყლის მოლეკულების წინ ჩადეთ ლათინური ასოები (x, y, z) - ინდიკატორები.

2. თითოეული ელემენტისთვის, ფიზიკური წონასწორობის საფუძველზე, შეადგინეთ მათემატიკური განტოლებები და მიიღეთ განტოლებათა სისტემა. ზემოხსენებულ მაგალითში წყალბადისთვის მარცხნივ აიღეთ 2x, რადგან მას აქვს ინდექსი "2", მარჯვნივ - 2z, ჩაი, მას ასევე აქვს ინდექსი "2". გამოდის 2x=2z, აქედან გამომდინარე x= ზ. ჟანგბადისთვის მარცხნივ აიღეთ 2y, რადგან არის ინდექსი "2", მარჯვნივ - z, არ არის ინდექსი, რაც ნიშნავს, რომ ის უდრის ერთს, რომელიც ჩვეულებრივ არ იწერება. გამოდის, რომ 2y=z და z=0.5y.

Შენიშვნა!
თუ განტოლებაში ქიმიური ელემენტების უფრო დიდი რაოდენობაა ჩართული, მაშინ ამოცანა არ რთულდება, მაგრამ იზრდება მოცულობა, რაც არ უნდა შეშფოთდეს.

სასარგებლო რჩევა
ასევე შესაძლებელია რეაქციების გათანაბრება ალბათობის თეორიის გამოყენებით, ქიმიური ელემენტების ვალენტობების გამოყენებით.

რჩევა 4: როგორ დავწეროთ რედოქს რეაქცია

რედოქსის რეაქციები არის რეაქციები, რომლებიც მოიცავს ჟანგვის მდგომარეობებში ცვლილებებს. ხშირად ხდება, რომ მოცემულია საწყისი ნივთიერებები და საჭიროა მათი ურთიერთქმედების პროდუქტების დაწერა. ზოგჯერ, ერთსა და იმავე ნივთიერებას შეუძლია წარმოქმნას სხვადასხვა საბოლოო პროდუქტი სხვადასხვა გარემოში.

ინსტრუქციები

1. დამოკიდებულია არა მხოლოდ რეაქციის გარემოზე, არამედ დაჟანგვის ხარისხზეც, ნივთიერება განსხვავებულად იქცევა. ყველაზე მაღალი დაჟანგვის მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერება უცვლელად არის ჟანგვის აგენტი, ხოლო ყველაზე დაბალ მდგომარეობაში ის არის აღმდგენი აგენტი. მჟავე გარემოს შესაქმნელად ტრადიციულად გამოიყენება გოგირდის მჟავა (H2SO4) და ნაკლებად ხშირად აზოტის მჟავა (HNO3) და მარილმჟავა (HCl). საჭიროების შემთხვევაში შექმენით ტუტე გარემო ნატრიუმის ჰიდროქსიდის (NaOH) და კალიუმის ჰიდროქსიდის (KOH) გამოყენებით. შემდეგი, მოდით შევხედოთ ნივთიერებების რამდენიმე მაგალითს.

2. MnO4(-1) იონი. მჟავე გარემოში გადაიქცევა Mn(+2), უფერო ხსნარში. თუ გარემო ნეიტრალურია, მაშინ წარმოიქმნება MnO2 და წარმოიქმნება ყავისფერი ნალექი. ტუტე გარემოში ვიღებთ MnO4(+2), მწვანე ხსნარს.

3. წყალბადის ზეჟანგი (H2O2). თუ ეს არის ჟანგვის აგენტი, ე.ი. იღებს ელექტრონებს, შემდეგ ნეიტრალურ და ტუტე გარემოში გარდაიქმნება სქემის მიხედვით: H2O2 + 2e = 2OH(-1). მჟავე გარემოში ვიღებთ: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O იმ პირობით, რომ წყალბადის ზეჟანგი არის აღმდგენი საშუალება, ე.ი. თმობს ელექტრონებს, O2 წარმოიქმნება მჟავე გარემოში, ხოლო O2 + H2O ტუტე გარემოში. თუ H2O2 შედის გარემოში ძლიერი ჟანგვის აგენტით, ის თავად იქნება აღმდგენი აგენტი.

4. Cr2O7 იონი არის ჟანგვის აგენტი; მჟავე გარემოში ის გარდაიქმნება 2Cr(+3), რომელიც მწვანეა. Cr(+3) იონიდან ჰიდროქსიდის იონების არსებობისას, ე.ი. ტუტე გარემოში წარმოიქმნება ყვითელი CrO4(-2).

5. მოვიყვანოთ რეაქციის შედგენის მაგალითი KI + KMnO4 + H2SO4 - ამ რეაქციაში Mn არის უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობაში, ანუ არის ჟანგვის აგენტი, რომელიც იღებს ელექტრონებს. გარემო მჟავეა, როგორც გოგირდის მჟავა (H2SO4) გვიჩვენებს, აქ აღმდგენი საშუალებაა I(-1), ის აძლევს ელექტრონებს, რითაც ზრდის მის ჟანგვის მდგომარეობას. რეაქციის პროდუქტებს ვწერთ: KI + KMnO4 + H2SO4 – MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. ინდიკატორებს ვაწყობთ ელექტრონული წონასწორობის მეთოდით ან ნახევარრეაქციის მეთოდით, ვიღებთ: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

ვიდეო თემაზე

Შენიშვნა!
არ დაგავიწყდეთ რეაქციებში ინდიკატორების განთავსება!

ქიმიური რეაქციები არის ნივთიერებების ურთიერთქმედება, რომელსაც თან ახლავს მათი შემადგენლობის ცვლილება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ნივთიერებები, რომლებიც შედიან რეაქციაში, არ შეესაბამება რეაქციის შედეგად წარმოქმნილ ნივთიერებებს. ადამიანი ყოველ საათში, ყოველ წუთში ხვდება მსგავს ურთიერთქმედებებს. ჩაი, მის ორგანიზმში მიმდინარე პროცესები (სუნთქვა, ცილის სინთეზი, საჭმლის მონელება და ა.შ.) ასევე ქიმიური რეაქციებია.

ინსტრუქციები

1. ნებისმიერი ქიმიური რეაქცია სწორად უნდა იყოს ჩაწერილი. ერთ-ერთი მთავარი მოთხოვნაა, რომ რეაქციის მარცხენა მხარეს მდებარე ნივთიერებების მთელი ელემენტის ატომების რაოდენობა (მათ „საწყის ნივთიერებებს“ უწოდებენ) შეესაბამებოდეს იმავე ელემენტის ატომების რაოდენობას ნივთიერებებში. მარჯვენა მხარეს (მათ უწოდებენ "რეაქციის პროდუქტებს"). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რეაქციის ჩანაწერი უნდა იყოს გათანაბრებული.

2. მოდით შევხედოთ კონკრეტულ მაგალითს. რა ხდება სამზარეულოში გაზის სანთურის ჩართვისას? ბუნებრივი აირი რეაგირებს ჰაერში ჟანგბადთან. ეს ჟანგვის რეაქცია იმდენად ეგზოთერმულია, ანუ თან ახლავს სითბოს გამოყოფას, რომ ალი ჩნდება. რომლის მხარდაჭერით ან საჭმელს ამზადებ, ან უკვე მოხარშულ საჭმელს ხელახლა აცხელებ.

3. ამის გასაადვილებლად, დავუშვათ, რომ ბუნებრივი აირი შედგება მხოლოდ ერთი კომპონენტისგან - მეთანისგან, რომელსაც აქვს ფორმულა CH4. იმიტომ, რომ როგორ შევადგინოთ და გავათანაბროთ ეს რეაქცია?

4. ნახშირბადის შემცველი საწვავის წვისას, ანუ როდესაც ნახშირბადი ჟანგბადით იჟანგება, წარმოიქმნება ნახშირორჟანგი. თქვენ იცით მისი ფორმულა: CO2. რა წარმოიქმნება მეთანში შემავალი წყალბადის ჟანგბადით დაჟანგვისას? რა თქმა უნდა, წყალი ორთქლის სახით. ქიმიიდან ყველაზე შორეულმა ადამიანმაც კი იცის მისი ფორმულა: H2O.

5. გამოდის, რომ რეაქციის მარცხენა მხარეს ჩაწერეთ საწყისი ნივთიერებები: CH4 + O2, მარჯვენა მხარეს, შესაბამისად, იქნება რეაქციის პროდუქტები: CO2 + H2O.

6. ამ ქიმიური რეაქციის წინასწარი აღნიშვნაა: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. გაათანაბრეს ზემოთ მოყვანილი რეაქცია, ანუ მიაღწიეთ ძირითადი წესის შესრულებას: ქიმიური რეაქციის მარცხენა და მარჯვენა მხარეს მთელი ელემენტის ატომების რაოდენობა უნდა იყოს იდენტური.

8. ხედავთ, რომ ნახშირბადის ატომების რაოდენობა იგივეა, მაგრამ ჟანგბადის და წყალბადის ატომების რაოდენობა განსხვავებულია. მარცხენა მხარეს არის 4 წყალბადის ატომი, ხოლო მარჯვენა მხარეს მხოლოდ 2. ამიტომ წყლის ფორმულის წინ დადეთ ინდიკატორი 2. მიიღეთ: CH4 + O2 = CO2 + 2H2O.

9. ნახშირბადის და წყალბადის ატომები გათანაბრებულია, ახლა იგივე რჩება ჟანგბადთან დაკავშირებით. მარცხენა მხარეს არის ჟანგბადის 2 ატომი, ხოლო მარჯვნივ - 4. ჟანგბადის მოლეკულის წინ ინდიკატორი 2-ის დაყენებით მიიღებთ მეთანის დაჟანგვის რეაქციის საბოლოო ჩანაწერს: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

რეაქციის განტოლება არის ქიმიური პროცესის ჩვეულებრივი აღნიშვნა, რომლის დროსაც ზოგიერთი ნივთიერება გარდაიქმნება სხვებად თვისებების ცვლილებით. ქიმიური რეაქციების ჩასაწერად გამოიყენება ნივთიერებების ფორმულები და ნაერთების ქიმიური თვისებების შესახებ უნარები.

ინსტრუქციები

1. სწორად დაწერეთ ფორმულები მათი სახელების მიხედვით. ვთქვათ, ალუმინის ოქსიდი Al?O?, დააყენოს ინდექსი 3 ალუმინისგან (შეესაბამება მისი დაჟანგვის მდგომარეობას ამ ნაერთში) ჟანგბადთან ახლოს, ხოლო ინდექსი 2 (ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა) ალუმინის მახლობლად. თუ ჟანგვის მდგომარეობა არის +1 ან -1, მაშინ ინდექსი არ არის მოცემული. მაგალითად, თქვენ უნდა ჩაწეროთ ამონიუმის ნიტრატის ფორმულა. ნიტრატი არის აზოტის მჟავას (-NO?, d.o. -1), ამონიუმის (-NH?, d.o. +1) მჟავე ნარჩენი. ამონიუმის ნიტრატის ფორმულა არის NH? არა?. ზოგჯერ ნაერთის სახელში მითითებულია ჟანგვის მდგომარეობა. გოგირდის ოქსიდი (VI) – SO?, სილიციუმის ოქსიდი (II) SiO. ზოგიერთი პრიმიტიული ნივთიერება (გაზი) იწერება 2 ინდექსით: Cl?, J?, F?, O?, H? და ა.შ.

2. თქვენ უნდა იცოდეთ რა ნივთიერებები რეაგირებენ. რეაქციის ხილული ნიშნები: აირის ევოლუცია, ფერის მეტამორფოზა და ნალექი. ძალიან ხშირად რეაქციები გადის ხილული ცვლილებების გარეშე. მაგალითი 1: ნეიტრალიზაციის რეაქცია H?SO? + 2 NaOH? ასე? + 2 H?O ნატრიუმის ჰიდროქსიდი რეაგირებს გოგირდმჟავასთან და წარმოქმნის ხსნად მარილს ნატრიუმის სულფატს და წყალს. ნატრიუმის იონი იყოფა და ერწყმის მჟავე ნარჩენს, ანაცვლებს წყალბადს. რეაქცია მიმდინარეობს გარეგანი ნიშნების გარეშე. მაგალითი 2: იოდოფორმის ტესტი C?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O რეაქცია ხდება რამდენიმე ეტაპად. საბოლოო შედეგი არის ყვითელი იოდოფორმის კრისტალების დალექვა (კარგი რეაქცია ალკოჰოლებზე). მაგალითი 3: Zn + K?SO? ? რეაქცია წარმოუდგენელია, რადგან ლითონის სტრესების სერიაში თუთია კალიუმზე უფრო გვიან ადგილს იკავებს და არ შეუძლია მას ნაერთებისგან გადაადგილება.

3. მასის შენარჩუნების კანონი ამბობს: ნივთიერებების მასა, რომლებიც რეაგირებენ, ტოლია წარმოქმნილი ნივთიერებების მასის. ქიმიური რეაქციის კომპეტენტური ჩაწერა წარმატების ნახევარია. ჩვენ უნდა დავაყენოთ ინდიკატორები. დაიწყეთ გათანაბრება იმ ნაერთებით, რომელთა ფორმულები შეიცავს დიდ ინდექსებს. K?Cr?O? + 14 HCl? 2 CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O დაიწყეთ ინდიკატორების მოწყობა კალიუმის დიქრომატით, რადგან მისი ფორმულა შეიცავს უდიდეს ინდექსს (7). რეაქციების ჩაწერისას ასეთი სიზუსტე საჭიროა მასის, მოცულობის, კონცენტრაციის, გამოთავისუფლებული ენერგიისა და სხვა რაოდენობების გამოსათვლელად. Ფრთხილად იყავი. დაიმახსოვრე მჟავების და ფუძეების ყველაზე გავრცელებული ფორმულები, ასევე მჟავების ნარჩენები.

რჩევა 7: როგორ განვსაზღვროთ რედოქსის განტოლებები

ქიმიური რეაქცია არის ნივთიერებების ტრანსფორმაციის პროცესი, რომელიც ხდება მათი შემადგენლობის ცვლილებით. იმ ნივთიერებებს, რომლებიც შედიან რეაქციაში, ეწოდება საწყისი, ხოლო მათ, რომლებიც წარმოიქმნება ამ პროცესის შედეგად, ეწოდება პროდუქტები. ეს ხდება, რომ ქიმიური რეაქციის დროს, ელემენტები, რომლებიც ქმნიან საწყის ნივთიერებებს, ცვლიან ჟანგვის მდგომარეობას. ანუ მათ შეუძლიათ მიიღონ სხვისი ელექტრონები და გასცენ საკუთარი. ორივე შემთხვევაში მათი საფასური იცვლება. ასეთ რეაქციებს რედოქს რეაქციებს უწოდებენ.

ინსტრუქციები

1. დაწერეთ თქვენი განხილული ქიმიური რეაქციის ზუსტი განტოლება. შეხედეთ რა ელემენტები შედის საწყის ნივთიერებებში და როგორია ამ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობები. მოგვიანებით, შეადარეთ ეს მაჩვენებლები რეაქციის მარჯვენა მხარეს იგივე ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობებს.

2. თუ ჟანგვის მდგომარეობა შეიცვალა, რეაქცია რედოქსია. თუ ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა იგივე რჩება - არა.

3. აქ, ვთქვათ, არის ფართოდ ცნობილი მაღალი ხარისხის რეაქცია სულფატის იონის SO4 ^2- იდენტიფიცირებისთვის. მისი არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ბარიუმის სულფატი, რომელსაც აქვს ფორმულა BaSO4, პრაქტიკულად წყალში უხსნადია. ფორმირებისას ის მყისიერად ცვივა მკვრივი, მძიმე თეთრი ნალექის სახით. ჩაწერეთ მსგავსი რეაქციის რამდენიმე განტოლება, ვთქვათ, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. გამოდის, რომ რეაქციიდან ხედავთ, რომ ბარიუმის სულფატის ნალექის გარდა, წარმოიქმნა ნატრიუმის ქლორიდი. არის თუ არა ეს რეაქცია რედოქს რეაქცია? არა, ასე არ არის, რადგან საწყის ნივთიერებებში შემავალ არცერთ ელემენტს არ შეუცვლია ჟანგვის მდგომარეობა. ქიმიური განტოლების ორივე მარცხენა და მარჯვენა მხარეს ბარიუმს აქვს ჟანგვის მდგომარეობა +2, ქლორს -1, ნატრიუმს +1, გოგირდს +6, ჟანგბადს -2.

5. მაგრამ რეაქცია არის Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. რედოქსია? საწყისი ნივთიერებების ელემენტები: თუთია (Zn), წყალბადი (H) და ქლორი (Cl). ნახეთ, როგორია მათი დაჟანგვის მდგომარეობა? თუთიისთვის ის უდრის 0-ს, როგორც ნებისმიერ მარტივ ნივთიერებაში, წყალბადისთვის არის +1, ქლორისთვის -1. როგორია ამ იგივე ელემენტების დაჟანგვის მდგომარეობა რეაქციის მარჯვენა მხარეს? ქლორისთვის ის ურყევი დარჩა, ანუ -1-ის ტოლი. მაგრამ თუთიისთვის ის გახდა +2-ის ტოლი, ხოლო წყალბადისთვის - 0 (იმის გამო, რომ წყალბადი გამოვიდა მარტივი ნივთიერების - აირის სახით). შესაბამისად, ეს რეაქცია რედოქსულია.

ვიდეო თემაზე

ელიფსის კანონიკური განტოლება შედგენილია იმ მოსაზრებებიდან გამომდინარე, რომ ელიფსის ნებისმიერი წერტილიდან მის ორ კერამდე მანძილების ჯამი უცვლელად უწყვეტია. ამ მნიშვნელობის დაფიქსირებით და ელიფსის გასწვრივ წერტილის გადაადგილებით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ ელიფსის განტოლება.

დაგჭირდებათ

• ფურცელი, ბურთულიანი კალამი.

ინსტრუქციები

1. განსაზღვრეთ ორი ფიქსირებული წერტილი F1 და F2 სიბრტყეზე. მოდით, წერტილებს შორის მანძილი ტოლი იყოს გარკვეული ფიქსირებული მნიშვნელობის F1F2 = 2s.

2. ფურცელზე დახაზეთ სწორი ხაზი, რომელიც არის აბსცისის ღერძის კოორდინატთა ხაზი და გამოსახეთ წერტილები F2 და F1. ეს წერტილები წარმოადგენს ელიფსის კერებს. მანძილი მთელი ფოკუსური წერტილიდან საწყისამდე უნდა იყოს იგივე მნიშვნელობა, ტოლი c.

3. დახაზეთ y ღერძი, რითაც შექმენით დეკარტის კოორდინატთა სისტემა და დაწერეთ ელიფსის განმსაზღვრელი ძირითადი განტოლება: F1M + F2M = 2a. წერტილი M აღნიშნავს ელიფსის მიმდინარე წერტილს.

4. განსაზღვრეთ F1M და F2M სეგმენტების ზომა პითაგორას თეორემის გამოყენებით. გაითვალისწინეთ, რომ M წერტილს აქვს მიმდინარე კოორდინატები (x,y) საწყისთან მიმართებაში და, ვთქვათ, F1 წერტილის მიმართ, M წერტილს აქვს კოორდინატები (x+c, y), ანუ „x“ კოორდინატი იძენს ა. ცვლა. ამრიგად, პითაგორას თეორემის გამოხატვისას ერთ-ერთი ტერმინი უნდა იყოს მნიშვნელობის კვადრატის (x+c) ან მნიშვნელობის (x-c) ტოლი.

5. ჩაანაცვლეთ F1M და F2M ვექტორების მოდულის გამონათქვამები ძირითადი ელიფსის მიმართებაში და კვადრატში განტოლების ორივე მხარე, წინასწარ გადაიტანეთ ერთ-ერთი კვადრატული ფესვი განტოლების მარჯვენა მხარეს და გახსენით ფრჩხილები. იდენტური ტერმინების შემცირების შემდეგ, მიღებული თანაფარდობა გაყავით 4a-ზე და კვლავ აწიეთ მეორე ხარისხზე.

6. მიეცით მსგავსი ტერმინები და შეაგროვეთ ტერმინები „x“ ცვლადის კვადრატის იგივე კოეფიციენტით. ამოიღეთ "X" ცვლადის კვადრატი.

7. მოდით, ზოგიერთი სიდიდის კვადრატი (ვთქვათ b) იყოს სხვაობა a და c კვადრატებს შორის და მიღებული გამოსახულება გავყოთ ამ ახალი სიდიდის კვადრატზე. ამრიგად, თქვენ მიიღეთ ელიფსის კანონიკური განტოლება, რომლის მარცხენა მხარეს არის კოორდინატების კვადრატების ჯამი გაყოფილი ღერძებზე, ხოლო მარცხენა მხარეს არის ერთიანობა.

სასარგებლო რჩევა
დავალების შესრულების შესამოწმებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მასის შენარჩუნების კანონი.

ქიმიური რეაქციის დიაგრამა.

ქიმიური რეაქციების ჩაწერის რამდენიმე გზა არსებობს. თქვენ გაეცანით „ვერბალური“ რეაქციის სქემას § 13-ში.

აი კიდევ ერთი მაგალითი:

გოგირდი + ჟანგბადი -> გოგირდის დიოქსიდი.

ლომონოსოვმა და ლავუაზიემ აღმოაჩინეს ნივთიერებათა მასის შენარჩუნების კანონი ქიმიური რეაქციის დროს. იგი ჩამოყალიბებულია ასე:

ავხსნათ რატომ მასებინაცარი და კალცინირებული სპილენძი განსხვავდება ქაღალდისა და სპილენძის მასისგან გაცხელებამდე.

ჰაერში შემავალი ჟანგბადი მონაწილეობს ქაღალდის წვის პროცესში (სურ. 48, ა).

აქედან გამომდინარე, ორი ნივთიერება რეაგირებს. ნაცრის გარდა წარმოიქმნება ნახშირორჟანგი და წყალი (ორთქლის სახით), რომლებიც შემოდიან ჰაერში და იშლება.

ბრინჯი. 48. ქაღალდის (ა) და სპილენძის (ბ) რეაქციები ჟანგბადთან

ანტუან-ლორან ლავუაზიე (1743-1794)

გამოჩენილი ფრანგი ქიმიკოსი, მეცნიერული ქიმიის ერთ-ერთი ფუძემდებელი. პარიზის მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსი. მან ქიმიაში დანერგა რაოდენობრივი (ზუსტი) კვლევის მეთოდები. მან ექსპერიმენტულად დაადგინა ჰაერის შემადგენლობა და დაამტკიცა, რომ წვა არის ნივთიერების რეაქცია ჟანგბადთან, ხოლო წყალი წყალბადის ჟანგბადთან კომბინაციაა (1774-1777).

შეადგინა მარტივი ნივთიერებების პირველი ცხრილი (1789), არსებითად შესთავაზა ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია. ლომონოსოვისგან დამოუკიდებლად, მან აღმოაჩინა ქიმიურ რეაქციებში ნივთიერებების მასის შენარჩუნების კანონი.

ბრინჯი. 49. ლომონოსოვ-ლავუაზიეს კანონის დამადასტურებელი ექსპერიმენტი: ა - ექსპერიმენტის დასაწყისი; ბ - ექსპერიმენტის დასასრული

მათი მასა აღემატება ჟანგბადის მასას. ამიტომ ნაცრის მასა ქაღალდის მასაზე ნაკლებია.

როდესაც სპილენძი თბება, ჰაერის ჟანგბადი "ერთდება" მას (ნახ. 48, ბ). ლითონი იქცევა შავ ნივთიერებად (მისი ფორმულაა CuO და სახელწოდებაა კუპრი(P) ოქსიდი). ცხადია, რეაქციის პროდუქტის მასა უნდა აღემატებოდეს სპილენძის მასას.

გააკეთეთ კომენტარი 49-ზე ნაჩვენები ექსპერიმენტზე და გამოიტანეთ დასკვნა.

სამართალი, როგორც მეცნიერული ცოდნის ფორმა.

ქიმიაში, ფიზიკასა და სხვა მეცნიერებებში კანონების აღმოჩენა ხდება მას შემდეგ, რაც მეცნიერები ჩაატარებენ მრავალ ექსპერიმენტს და აანალიზებენ მიღებულ შედეგებს.

კანონი არის ობიექტური, ადამიანისგან დამოუკიდებელი კავშირების განზოგადება მოვლენებს, თვისებებს და ა.შ.

ქიმიური რეაქციის დროს ნივთიერებათა მასის შენარჩუნების კანონი ქიმიის ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონია. ეს ეხება ნივთიერებების ყველა ტრანსფორმაციას, რომელიც ხდება როგორც ლაბორატორიაში, ასევე ბუნებაში.

ქიმიური კანონები შესაძლებელს ხდის ნივთიერებების თვისებების და ქიმიური რეაქციების მიმდინარეობის პროგნოზირებას და ქიმიურ ტექნოლოგიაში პროცესების რეგულირებას.

კანონის ასახსნელად წამოყენებულია ჰიპოთეზები, რომლებიც მოწმდება შესაბამისი ექსპერიმენტების გამოყენებით. თუ ერთ-ერთი ჰიპოთეზა დადასტურდა, მასზე დაყრდნობით იქმნება თეორია. საშუალო სკოლაში გაეცნობით ქიმიკოსების შემუშავებულ რამდენიმე თეორიას.

ქიმიური რეაქციის დროს ნივთიერებების მთლიანი მასა არ იცვლება, რადგან ქიმიური ელემენტების ატომები არ ჩნდება ან ქრება რეაქციის დროს, არამედ ხდება მხოლოდ მათი გადაწყობა. Სხვა სიტყვებით,
რეაქციამდე თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობა უდრის რეაქციის შემდეგ მისი ატომების რაოდენობას. ამაზე მიუთითებს აბზაცის დასაწყისში მოცემული რეაქციის სქემები. მოდით შევცვალოთ ისრები მარცხენა და მარჯვენა ნაწილებს შორის თანაბარი ნიშნებით:

ასეთ ჩანაწერებს ქიმიურ განტოლებებს უწოდებენ.

ქიმიური განტოლება არის ქიმიური რეაქციის ჩანაწერი რეაგენტებისა და პროდუქტების ფორმულების გამოყენებით, რომელიც შეესაბამება ნივთიერებების მასის კონსერვაციის კანონს.

არსებობს მრავალი რეაქციის სქემა, რომელიც არ შეესაბამება ლომონოსოვ-ლავუაზიეს კანონს.

მაგალითად, წყლის წარმოქმნის რეაქციის სქემა:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

დიაგრამის ორივე ნაწილი შეიცავს წყალბადის ატომების ერთსა და იმავე რაოდენობას, მაგრამ ჟანგბადის ატომების სხვადასხვა რაოდენობას.

ვაქციოთ ეს დიაგრამა ქიმიურ განტოლებად.

იმისათვის, რომ მარჯვენა მხარეს იყოს ჟანგბადის 2 ატომი, წყლის ფორმულის წინ ვსვამთ კოეფიციენტს 2:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

ახლა მარჯვნივ არის წყალბადის ოთხი ატომი. ისე, რომ წყალბადის ატომების იგივე რაოდენობა იყოს მარცხენა მხარეს, წყალბადის ფორმულის წინ ვწერთ კოეფიციენტს 2. ვიღებთ ქიმიურ განტოლებას:

2H 2 + O 2 = 2H 2 0.

ამრიგად, რეაქციის სქემის ქიმიურ განტოლებად გადაქცევისთვის, თქვენ უნდა აირჩიოთ კოეფიციენტები თითოეული ნივთიერებისთვის (საჭიროების შემთხვევაში), ჩაწეროთ ისინი ქიმიური ფორმულების წინ და შეცვალოთ ისარი თანაბარი ნიშნით.

შესაძლოა ზოგიერთი თქვენგანი გააკეთებს შემდეგ განტოლებას: 4H 2 + 20 2 = 4H 2 0. მასში მარცხენა და მარჯვენა მხარეები შეიცავს თითოეული ელემენტის ატომების ერთსა და იმავე რაოდენობას, მაგრამ ყველა კოეფიციენტი შეიძლება შემცირდეს 2-ზე გაყოფით. არის ის, რაც უნდა გაკეთდეს.

Ეს საინტერესოა

ქიმიურ განტოლებას ბევრი საერთო აქვს მათემატიკური განტოლებასთან.

ქვემოთ მოცემულია განხილული რეაქციის ჩაწერის სხვადასხვა გზა.

რეაქციის დიაგრამა Cu + O 2 -> CuO გადააქციეთ ქიმიურ განტოლებად.

მოდით გავაკეთოთ უფრო რთული ამოცანა: გადააქციოთ რეაქციის სქემა ქიმიურ განტოლებად

დიაგრამის მარცხენა მხარეს არის ალუმინის ატომი I, ხოლო მარჯვენა მხარეს არის ალუმინის ატომი 2. მოდით დავაყენოთ კოეფიციენტი 2 ლითონის ფორმულის წინ:

გოგირდის ატომები სამჯერ მეტია მარჯვნივ, ვიდრე მარცხნივ. მოდით დავწეროთ კოეფიციენტი 3 მარცხენა მხარეს გოგირდის ნაერთის ფორმულამდე:

ახლა მარცხენა მხარეს წყალბადის ატომების რაოდენობაა 3 2 = 6, ხოლო მარჯვნივ - მხოლოდ 2. იმისათვის, რომ იყოს 6 მათგანი მარჯვნივ, ჩვენ ვათავსებთ კოეფიციენტს 3 (6: 2 = 3). წყალბადის ფორმულის წინა ნაწილი:

მოდით შევადაროთ ჟანგბადის ატომების რაოდენობა დიაგრამის ორივე ნაწილში. ისინი იგივეა: 3 4 = 4 * 3. შეცვალეთ ისარი ტოლობის ნიშნით:

დასკვნები

ქიმიური რეაქციები იწერება რეაქციის დიაგრამებისა და ქიმიური განტოლებების გამოყენებით.

რეაქციის სქემა შეიცავს რეაგენტებისა და პროდუქტების ფორმულებს, ხოლო ქიმიური განტოლება ასევე შეიცავს კოეფიციენტებს.

ქიმიური განტოლება შეესაბამება ლომონოსოვ-ლავუაზიეს კანონს ნივთიერებების მასის შენარჩუნების შესახებ:

ქიმიურ რეაქციაში შემავალი ნივთიერებების მასა უდრის რეაქციის შედეგად წარმოქმნილ ნივთიერებების მასას.

ქიმიური ელემენტების ატომები არ ჩნდება ან ქრება რეაქციების დროს, მაგრამ ხდება მხოლოდ მათი გადაწყობა.

?
105. რით განსხვავდება ქიმიური განტოლება რეაქციის სქემისგან?

106. მოათავსეთ გამოტოვებული კოეფიციენტები რეაქციის ჩანაწერებში:

107. გადააქციეთ შემდეგი რეაქციის სქემები ქიმიურ განტოლებად:

108. შეადგინეთ რეაქციის პროდუქტების ფორმულები და შესაბამისი ქიმიური განტოლებები:

109. წერტილების ნაცვლად ჩაწერეთ მარტივი ნივთიერებების ფორმულები და შეადგინეთ ქიმიური განტოლებები:

განვიხილოთ, რომ ბორი და ნახშირბადი შედგება ატომებისგან; ფტორი, ქლორი, წყალბადი და ჟანგბადი არის დიატომური მოლეკულებიდან, ხოლო ფოსფორი (თეთრი) არის ტეტრაატომური მოლეკულებიდან.

110. დააკომენტარეთ რეაქციის სქემები და გადააქციეთ ისინი ქიმიურ განტოლებად:

111. რა მასა წარმოიქმნა ცარცის 25გრ გრძელვადიანი კალცინაციის დროს, თუ ცნობილია, რომ გამოიყოფა 11გრ ნახშირორჟანგი?

Popel P. P., Kryklya L. S., Chemistry: Pidruch. მე-7 კლასისთვის ზაგალნოსვით. ნავჩ. დახურვა - კ.: VC "აკადემია", 2008. - 136გვ.: ილ.

გაკვეთილის შინაარსი გაკვეთილის ჩანაწერები და დამხმარე ჩარჩო გაკვეთილის პრეზენტაცია ინტერაქტიული ტექნოლოგიების ამაჩქარებლის სწავლების მეთოდები ივარჯიშე ტესტები, ონლაინ დავალებების ტესტირება და სავარჯიშოები საშინაო დავალების სემინარები და ტრენინგ-კითხვები საკლასო დისკუსიებისთვის ილუსტრაციები ვიდეო და აუდიო მასალები ფოტომასალა, სურათები, გრაფიკები, ცხრილები, დიაგრამები, კომიქსები, იგავები, გამონათქვამები, კროსვორდები, ანეგდოტები, ხუმრობები, ციტატები დანამატები აბსტრაქტების მოტყუების ფურცლები რჩევები ცნობისმოყვარე სტატიებისთვის (MAN) ლიტერატურის ძირითადი და ტერმინების დამატებითი ლექსიკონი სახელმძღვანელოების და გაკვეთილების გაუმჯობესება სახელმძღვანელოში არსებული შეცდომების გასწორება, მოძველებული ცოდნის ახლით ჩანაცვლება მხოლოდ მასწავლებლებისთვის კალენდარული გეგმები სასწავლო პროგრამების მეთოდოლოგიური რეკომენდაციები