Изравнете схемата на реакцията. Как да балансирате химически уравнения

Запишете химичното уравнение.Като пример помислете за следната реакция:

C 3 H 8 + O 2 –> H 2 O + CO 2
Тази реакция описва изгарянето на пропан (C 3 H 8) в присъствието на кислород за образуване на вода и въглероден диоксид (въглероден диоксид).

Запишете броя на атомите на всеки елемент.Направете това и за двете страни на уравнението. Обърнете внимание на индексите до всеки елемент, за да определите общия брой атоми. Запишете символа за всеки елемент в уравнението и отбележете съответния брой атоми.

Например, от дясната страна на разглежданото уравнение, в резултат на добавянето, получаваме 3 кислородни атома.
От лявата страна имаме 3 въглеродни атома (C 3), 8 водородни атома (H 8) и 2 кислородни атома (O 2).
От дясната страна имаме 1 въглероден атом (C), 2 водородни атома (H 2) и 3 кислородни атома (O + O 2).

Оставете водорода и кислорода за по-късно, тъй като те са част от няколко съединения от лявата и дясната страна. Водородът и кислородът са част от няколко молекули, така че е най-добре да ги балансирате последни.

Преди да балансирате водорода и кислорода, ще трябва да преброите атомите отново, тъй като може да са необходими допълнителни фактори за балансиране на други елементи.

Започнете с най-рядко срещания елемент.Ако трябва да балансирате няколко елемента, изберете такъв, който е част от една молекула реагенти и една молекула от реакционните продукти. Така че първото нещо, което трябва да направите, е да балансирате въглерода.

За баланс добавете фактор преди единичния въглероден атом.Поставете фактор пред единичния въглероден атом от дясната страна на уравнението, за да го балансирате с 3-те въглерода от лявата страна.

C 3 H 8 + O 2 –> H 2 O + 3 CO 2
Факторът 3 пред въглерода от дясната страна на уравнението показва, че има три въглеродни атома, които съответстват на трите въглеродни атома, включени в молекулата на пропана от лявата страна.
В химическо уравнение можете да промените коефициентите пред атоми и молекули, но индексите трябва да останат непроменени.

След това балансирайте водородните атоми.След като изравнихте броя на въглеродните атоми от лявата и дясната страна, водородът и кислородът останаха небалансирани. Лявата страна на уравнението съдържа 8 водородни атома, същият брой трябва да е от дясната страна. Постигнете това със съотношение.

C 3 H 8 + O 2 –> 4 H 2 O + 3CO 2
Добавихме коефициент 4 от дясната страна, защото индексът показва, че вече имаме два водорода.
Ако умножите коефициента 4 по индекса 2, ще получите 8.
В резултат на това се получават 10 кислородни атома от дясната страна: 3x2=6 атома в три молекули 3CO 2 и още четири атома в четири молекули вода.

Реакциите между различни видове химикали и елементи са един от основните предмети на изучаване в химията. За да разберете как да съставите уравнение на реакцията и да ги използвате за собствени цели, се нуждаете от доста задълбочено разбиране на всички модели във взаимодействието на веществата, както и процесите с химични реакции.

Писане на уравнения

Един от начините за изразяване на химическа реакция е химично уравнение. Той съдържа формулата на изходното вещество и продукта, коефициентите, които показват колко молекули има всяко вещество. Всички известни химични реакции са разделени на четири типа: заместване, комбиниране, обмен и разлагане. Сред тях са: редокс, екзогенен, йонен, обратим, необратим и др.

Научете повече за това как да напишете уравнения за химични реакции:

Необходимо е да се определи наименованието на веществата, взаимодействащи помежду си в реакцията. Записваме ги от лявата страна на нашето уравнение. Като пример помислете за химическата реакция, която се проведе между сярна киселина и алуминий. Имаме реагентите вляво: H2SO4 + Al. След това напишете знака за равенство. В химията можете да видите знак със стрелка, който сочи надясно, или две противоположни стрелки, те означават „обратимост“. Резултатът от взаимодействието на метал и киселина е сол и водород. Напишете продуктите, получени след реакцията, след знака „равно“, тоест вдясно. H2SO4+Al= H2+Al2(SO4)3. И така, можем да видим схемата на реакцията.
За да се състави химическо уравнение, е задължително да се намерят коефициентите. Да се върнем към предишната диаграма. Нека разгледаме лявата му страна. Сярната киселина съдържа водородни, кислородни и серни атоми в приблизително съотношение 2:4:1. От дясната страна има 3 серни атома и 12 кислородни атома в солта. В една газова молекула има два водородни атома. От лявата страна съотношението на тези елементи е 2:3:12
За да се изравни броят на кислородните и серните атоми, които са в състава на алуминиевия (III) сулфат, е необходимо да се постави фактор 3 пред киселината от лявата страна на уравнението. Сега имаме 6 водородни атома на лявата страна. За да изравните броя на елементите на водорода, трябва да поставите 3 пред водорода от дясната страна на уравнението.
Сега остава само да се изравни количеството алуминий. Тъй като съставът на солта включва два метални атома, тогава от лявата страна пред алуминия задаваме коефициент 2. В резултат на това получаваме уравнението на реакцията на тази схема: 2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2

След като разбрахме основните принципи как да напишем уравнение за реакцията на химикалите, в бъдеще няма да е трудно да запишем всяка, дори най-екзотичната, от гледна точка на химията, реакция.

Реакционното уравнение в химията е запис на химичен процес, използващ химични формули и математически знаци.

Такъв запис е схема на химическа реакция. Когато се появи знакът "=", това се нарича "уравнение". Нека се опитаме да го решим.

Във връзка с

Пример за анализиране на прости реакции

Калцият има един атом, тъй като коефициентът не си струва. Индексът също не е написан тук, което означава, че е един. От дясната страна на уравнението Ca също е едно. Не е нужно да работим с калция.

Видео: Коефициенти в уравненията на химичните реакции.

Разглеждаме следващия елемент - кислорода. Индекс 2 показва, че има 2 кислородни йона. От дясната страна няма индекси, тоест една частица кислород, а от лявата - 2 частици. Какво правим? Не могат да се правят допълнителни индекси или корекции на химичната формула, тъй като тя е написана правилно.

Коефициентите са това, което е написано преди най-малката част. Те имат право да се променят. За удобство не пренаписваме самата формула. От дясната страна умножаваме едно по 2, за да получим и там 2 кислородни йона.

След като зададохме коефициента, получихме 2 калциеви атома. Има само един от лявата страна. Така че сега трябва да поставим 2 пред калций.

Сега нека проверим резултата. Ако броят на атомите на елемента е равен от двете страни, тогава можем да поставим знак "равно".

Друг добър пример: два водорода отляво, а след стрелката също имаме два водорода.

Два кислорода преди стрелката, а след стрелката няма индекси, което означава един.
Повече отляво, по-малко отдясно.
Поставяме коефициент 2 пред водата.

Умножихме цялата формула по 2 и сега сменихме количеството водород. Умножаваме индекса по коефициента и се оказва 4. А от лявата страна има два водородни атома. И за да получим 4, трябва да умножим водорода по две.

Видео: Подреждане на коефициентите в химическо уравнение

Ето случая, когато елементът в едната и другата формула е от една страна, до стрелката.

Един серен йон отляво и един серен йон отдясно. Две частици кислород, плюс още две частици кислород. Така че има 4 кислорода от лявата страна. Вдясно има 3 кислорода. Тоест, от една страна се получава четен брой атоми, а от друга - нечетен брой. Ако умножим нечетно число по 2, ще получим четно число. Първо го довеждаме до равномерна стойност. За да направите това, умножете по две цялата формула след стрелката. След размножаване получаваме шест кислородни йона и дори 2 серни атома. Вляво имаме една микрочастица сяра. Сега да го изравним. Поставяме уравнения вляво пред сивото 2.

Наречен.

Сложни реакции

Този пример е по-сложен, тъй като има повече елементи от материята.

Това се нарича реакция на неутрализация. Какво трябва да се изравни тук преди всичко:

От лявата страна е един натриев атом.
От дясната страна индексът казва, че има 2 натрия.

Изводът се навежда на мисълта, че е необходимо цялата формула да се умножи по две.

Видео: Съставяне на уравнения на химичните реакции

Сега да видим колко сяра. По един от лявата и дясната страна. Обърнете внимание на кислорода. От лявата страна имаме 6 кислородни атома. От друга страна - 5. По-малко отдясно, повече отляво. Нечетно число трябва да се доведе до четна стойност. За да направите това, умножаваме формулата на водата по 2, тоест правим 2 от един кислороден атом.

Сега от дясната страна вече има 6 кислородни атома. От лявата страна също има 6 атома. Проверка на водорода. Два водородни атома и още 2 водородни атома. Тоест от лявата страна ще има четири водородни атома. А от другата страна също четири водородни атома. Всички елементи са балансирани. Поставяме знак "равно".

Видео: Химически уравнения. Как да пиша химически уравнения.

Следващ пример.

Тук примерът е интересен с това, че се появиха скоби. Казват, че ако факторът е извън скобата, тогава всеки елемент в скобите се умножава по него. Трябва да започнете с азот, тъй като той е по-малко от кислорода и водорода. Отляво има един азот, а отдясно, като се вземат предвид скобите, има две.

Вдясно има два водородни атома, но са необходими четири. Излизаме от ситуацията, като просто умножаваме водата по две, което води до четири водорода. Страхотно, водородът е изравнен. Остава кислород. Преди реакцията има 8 атома, след - също 8.

Страхотно, всички елементи са равни, можем да сложим "равни".

Последен пример.

Следващият е барий. Изравнен е, не е необходимо да го докосвате. Преди реакцията има два хлора, след нея - само един. Какво трябва да се направи? Сложете 2 пред хлора след реакцията.

Видео: Балансиране на химически уравнения.

Сега, поради току-що зададения коефициент, след реакцията бяха получени два натрия, а преди реакцията също два. Страхотно, всичко останало е балансирано.

Реакциите могат да бъдат изравнени и чрез метода на електронния баланс. Този метод има редица правила, по които може да бъде приложен. Следващата стъпка е да се подредят степените на окисление на всички елементи във всяко вещество, за да се разбере къде е настъпило окислението и къде е извършено редукцията.

Внимателно проучете алгоритмите и запишете в тетрадка, решете предложените задачи сами

I. Използвайки алгоритъма, решете сами следните проблеми:

1. Изчислете количеството на алуминиевото вещество, образувано в резултат на взаимодействието на алуминия с количество вещество 0,27 mol с достатъчно количество кислород (4 Al+3 O 2 \u003d 2 Ал 2 O 3).

2. Изчислете количеството вещество на натриев оксид, образувано в резултат на взаимодействието на натрий с количество вещество 2,3 mol с достатъчно количество кислород (4 Na+ O 2 \u003d 2 на 2 О).

Алгоритъм №1

Изчисляване на количеството вещество от известно количество вещество, участващо в реакция.

Пример.Изчислете количеството кислородно вещество, отделено в резултат на разлагането на вода с вещество от 6 mol.

	Дизайн на задачата
1. Запишете условието на задачата	*Дадено* : ν (H 2 O) = 6 mol _____________ *Да намеря* : ν(O 2) \u003d?
	*Решение* : M (O 2) \u003d 32 g / mol
и поставете коефициентите	2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2
, и под формулите -
5. За да изчислите желаното количество вещество, съставете съотношението
6. Запишете отговора	*Отговор: ν (O 2) \u003d 3mol*

II. Използвайки алгоритъма, решете сами следните проблеми:

1. Изчислете масата на сярата, необходима за получаване на серен оксид ( S+ O 2 = SO2).

2. Изчислете масата на лития, необходима за получаване на литиев хлорид с вещество от 0,6 mol (2 Li+ Cl 2 \u003d 2 LiCl).

Алгоритъм №2

Изчисляване на масата на дадено вещество от известно количество друго вещество, участващо в реакцията.

пример:Изчислете масата на алуминия, необходима за получаване на алуминиев оксид с вещество от 8 mol.

Последователност на действията	Формулиране на решение на проблема
1. Запишете условието на задачата	*дадено:* ν( Ал 2 О 3 )=8mol ___________ *Да намеря:* м( Ал)=?
2. Изчислете моларните маси на веществата, които се обсъждат в проблема	М( Ал 2 О 3 )=102 g/mol
3. Напишете уравнението на реакцията и поставете коефициентите	4 Al + 3O 2 \u003d 2Al 2 O 3
4. Пишем над формулите на веществата *количеството вещества от състоянието на проблема* , и под формулите - стехиометрични коефициенти , показано от уравнението на реакцията
5. Изчислете количеството на вещество, чиято маса изисква да бъде намерен. За да направим това, ще направим съотношение.
6. Изчислете масата на веществото, което ще намерите	м= ν ∙ М, м(Ал)= ν (Ал)∙ М(Ал)=16mol∙27g/mol=432g
7. Запишете отговора	*Отговор:* м *(Al)=* *432 гр*

III. Използвайки алгоритъма, решете сами следните проблеми:

1. Изчислете количеството на натриевия сулфид, ако масата на сярата е 12,8 g (2 Na+ S= на 2 С).

2. Изчислете количеството вещество, образувано от мед, ако медният оксид взаимодейства с водород ( II) с тегло 64 g ( CuO+ H2= Cu+ H2 О).

Внимателно проучете алгоритъма и го запишете в тетрадка

Алгоритъм №3

Изчисляване на количеството на веществото, като се има предвид известната маса на друго вещество, участващо в реакцията.

Пример.Изчислете количеството на веществото меден оксид (аз ), ако медта с тегло 19,2 g реагира с кислород.

Последователност на действията	Дизайн на задачата
1. Запишете условието на задачата	*дадено:* м( Cu) = 19,2 g ___________ *Да намеря:* ν( Cu 2 О)=?
2. Изчислете моларните маси на веществата, които се обсъждат в проблема	М(Cu)=64g/mol
3. Намерете количеството на вещество, чиято маса дадено в формулировката на проблема
и поставете коефициентите	4 Cu+ О 2 =2 Cu 2 О
*количеството вещества от състоянието на проблема* , и под формулите - стехиометрични коефициенти , показано от уравнението на реакцията
6. За да изчислите желаното количество вещество, съставете съотношението
7. Запишете отговора	*Отговор: v(* Cu 2 О *)=0,15 mol*

Внимателно проучете алгоритъма и го запишете в тетрадка

IV. Използвайки алгоритъма, решете сами следните проблеми:

1. Изчислете масата на кислорода, необходима за реакция със 112 g желязо

(3 Fe+4 O 2 = Fe3 О 4).

Алгоритъм No4

Изчисляване на масата на дадено вещество от известната маса на друго вещество, участващо в реакцията

Пример.Изчислете масата на кислорода, необходима за изгарянето на фосфор, с маса 0,31 g.

Последователност на действията

Изработване на задача

1. Запишете условието на задачата

дадено:

м( П)=0,31 g

_________

Да намеря:

м( О 2 )=?

2. Изчислете моларните маси на веществата,

които се обсъждат в проблема

М(П)=31 g/mol

М( О 2 )=32g/mol

3. Намерете количеството вещество, чиято маса е дадена в условието на задачата

4. Напишете уравнението на реакцията

и поставете коефициентите

4 П+5 О 2 = 2 П 2 О 5

5. Пишем над формулите на веществата

количеството вещества от състоянието на проблема ,

и под формулите -

стехиометрични коефициенти ,

показано от уравнението на реакцията

6. Изчислете количеството вещество, чиято маса трябва да се намери

м( О 2 )= ν ( О 2 )∙ М( О 2 )=

0,0125mol∙32g/mol=0,4g

8. Запишете отговора

Отговор: м ( О 2 )=0.4g

ЗАДАЧИ ЗА САМОСТОЯТЕЛНО РЕШЕНИЕ

3. Изчислете масата на сярата, необходима за получаване на серен оксид ( IV ) количеството вещество 4 mol ( S+ O 2 = SO2).

4. Изчислете масата на лития, необходима за получаване на литиев хлорид с вещество от 0,6 mol (2 Li+ Cl 2 \u003d 2 LiCl).

5. Изчислете количеството на натриевия сулфид, ако сярата взаимодейства с натрий с маса 12,8 g (2 Na+ S= на 2 С).

6. Изчислете количеството вещество, образувано от мед, ако медният оксид взаимодейства с водород ( II) с тегло 64 g ( CuO+ H2=

Схема на химическа реакция.

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

Ето още един пример:

сяра + кислород -> серен диоксид.

Ломоносов и Лавоазие откриха закона за запазване на масата на веществата в химическа реакция. Той е формулиран така:

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

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

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

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

Антоан Лоран Лавоазие (1743-1794)

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

Съставил първата таблица на простите вещества (1789 г.), като всъщност предлага класификация на химичните елементи. Независимо от М. В. Ломоносов, той открива закона за запазване на масата на веществата в химичните реакции.

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

Тяхната маса надвишава масата на кислорода. Следователно масата на пепелта е по-малка от масата на хартията.

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

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

Правото като форма на научно познание.

Откриването на закони в химията, физиката и други науки става след като учените провеждат много експерименти и анализират резултатите.

Правото е обобщение на обективни, независими от човека връзки между явления, свойства и т.н.

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

Химическите закони позволяват да се предскажат свойствата на веществата и хода на химичните реакции, да се регулират процеси в химическата технология.

За обяснение на закона се излагат хипотези, които се проверяват с помощта на подходящи експерименти. Ако една от хипотезите се потвърди, на нейната основа се създава теория. В гимназията ще се запознаете с няколко теории, които химиците са разработили.

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

Такива записи се наричат химически уравнения.

Химическото уравнение е запис на химична реакция, използваща формулите на реагентите и продуктите, което е в съответствие със закона за запазване на масата на веществата.

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

Например, реакционната схема за образуване на вода:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

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

Нека превърнем тази схема в химическо уравнение.

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

H 2 + O 2 -> H 2 O.

Сега вдясно има четири водородни атома. За да бъде същият брой водородни атоми от лявата страна, пред формулата на водорода пишем коефициент 2. Получаваме химичното уравнение:

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

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

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

Интересно е

Химическото уравнение има много общо с математическото.

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

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

Нека изпълним по-трудна задача: да превърнем схемата на реакцията в химическо уравнение

От лявата страна на схемата - I атом алуминий, а от дясната - 2. Поставете коефициент 2 пред формулата на метала:

Вдясно има три пъти повече атоми на сяра, отколкото вляво. Записваме коефициент 3 пред формулата на сярното съединение от лявата страна:

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

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

констатации

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

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

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

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

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

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

106. Подредете липсващите коефициенти в записите за реакции:

107. Превърнете следните реакционни схеми в химически уравнения:

108. Направете формулите на реакционните продукти и съответните химични уравнения:

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

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

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

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

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

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