Kimyasal reaksiyonun denklemini yazınız. Kimyasal denklemlerde katsayılar nasıl düzenlenir
Kimyasal bir denklemin nasıl yazılacağı hakkında konuşalım, çünkü bunlar bu disiplinin ana unsurlarıdır. Tüm etkileşim ve madde kalıplarına ilişkin derin bir farkındalık sayesinde bunları kontrol edebilir, çeşitli faaliyet alanlarında uygulayabilirsiniz.
teorik özellikler
Kimyasal denklemlerin derlenmesi, ortaokulların sekizinci sınıfında ele alınan önemli ve can alıcı bir aşamadır. Bu aşamadan önce ne olmalı? Öğretmen öğrencilerine bir kimyasal denklemin nasıl yazılacağını söylemeden önce, okul çocuklarına "değerlik" terimini tanıtmak, onlara periyodik element tablosunu kullanarak metaller ve ametaller için bu değeri belirlemeyi öğretmek önemlidir.
İkili formüllerin değerliğe göre derlenmesi
Değerlik cinsinden bir kimyasal denklemin nasıl yazılacağını anlamak için, önce değerlik kullanılarak iki elementten oluşan bileşiklerin nasıl formüle edileceğini öğrenmeniz gerekir. Görevle başa çıkmaya yardımcı olacak bir algoritma öneriyoruz. Örneğin sodyum oksit için bir formül yazmanız gerekiyor.
İlk olarak, adında en son bahsedilen kimyasal elementin formülde ilk sırada olması gerektiğini dikkate almak önemlidir. Bizim durumumuzda, formülde önce sodyum, sonra oksijen yazılacaktır. Son (ikinci) elementin mutlaka -2 oksidasyon durumu (değerlik 2) ile oksijen olması gereken ikili bileşiklere oksitler dendiğini hatırlayın. Ayrıca periyodik tabloya göre iki elementin her birinin değerliklerini belirlemek gerekir. Bunu yapmak için belirli kurallar kullanıyoruz.
Sodyum, 1. grubun ana alt grubunda yer alan bir metal olduğundan, değeri sabit bir değerdir, I'e eşittir.
Oksijen metal değildir, oksitte sonuncusu olduğu için değerliliğini belirlemek için sekizden (grup sayısı) (oksijenin bulunduğu grup) 6'yı çıkarırız, oksijenin değerinin olduğunu alırız. II.
Belirli değerler arasında en küçük ortak katı buluruz, sonra onu her bir öğenin değerine böleriz, indekslerini alırız. Bitmiş formülü Na 2 O yazıyoruz.
Denklem derleme yönergeleri
Şimdi bir kimyasal denklemin nasıl yazılacağı hakkında daha fazla konuşalım. Önce teorik noktalara bakalım, ardından belirli örneklere geçelim. Bu nedenle, kimyasal denklemlerin derlenmesi belirli bir prosedürü içerir.
- 1. aşama. Önerilen görevi okuduktan sonra, denklemin sol tarafında hangi kimyasalların bulunması gerektiğini belirlemek gerekir. Orijinal bileşenler arasına bir "+" işareti konur.
- 2. aşama. Eşittir işaretinden sonra, reaksiyon ürünü için bir formül hazırlamak gerekir. Bu tür eylemleri gerçekleştirirken, yukarıda tartıştığımız ikili bileşikler için formüller derlemek için bir algoritma gerekli olacaktır.
- 3. aşama. Kimyasal etkileşimden önce ve sonra her bir elementin atom sayısını kontrol ediyoruz, gerekirse formüllerin önüne ek katsayılar koyuyoruz.
Yanma reaksiyonu örneği
Bir algoritma kullanarak magnezyumun yanması için kimyasal bir denklemin nasıl yapıldığını bulmaya çalışalım. Denklemin sol tarafına magnezyum ve oksijenin toplamını yazıyoruz. Oksijenin iki atomlu bir molekül olduğunu, bu nedenle indeksinin 2 olması gerektiğini unutmayın. Eşittir işaretinden sonra, reaksiyondan sonra elde edilen ürün için bir formül çiziyoruz. İlk önce magnezyumun yazıldığı ve formülde ikinci olarak oksijen koyduğumuz olacaklar. Ayrıca kimyasal elementler tablosuna göre değerleri belirleriz. 2. grupta (ana alt grup) yer alan magnezyum sabit bir II değerliliğine sahiptir, oksijen için 8 - 6'yı çıkarırsak, II değerini de elde ederiz.
Proses kaydı şu şekilde görünecektir: Mg+O 2 =MgO.
Denklemin maddelerin kütlesinin korunumu yasasına karşılık gelmesi için katsayıların düzenlenmesi gerekir. İlk olarak, reaksiyondan önce, işlem tamamlandıktan sonra oksijen miktarını kontrol ederiz. Magnezyum oksit formülünden önce sağ tarafta 2 oksijen atomu olduğu ve yalnızca bir tane oluştuğu için, 2 faktörü eklemelisiniz. Ardından, işlemden önce ve sonra magnezyum atomlarının sayısını sayıyoruz. Etkileşim sonucunda 2 magnezyum elde edildi, bu nedenle sol tarafta basit bir magnezyum maddesi önünde de 2 katsayısı gerekiyor.
Reaksiyonun son şekli: 2Mg + O2 \u003d 2MgO.
Bir ikame reaksiyonu örneği
Kimyadaki herhangi bir özet, farklı etkileşim türlerinin bir tanımını içerir.
Bir bileşikten farklı olarak, bir ikame, denklemin hem sol hem de sağ tarafında iki maddeye sahip olacaktır. Çinko ile arasındaki etkileşim reaksiyonunu yazmanız gerektiğini varsayalım. Standart yazma algoritmasını kullanıyoruz. İlk olarak, sol tarafa toplamın içinden çinko ve hidroklorik asit yazıyoruz, sağ tarafta ortaya çıkan reaksiyon ürünlerinin formüllerini çiziyoruz. Metallerin elektrokimyasal gerilim serilerinde çinko hidrojenden önce yer aldığından, bu süreçte moleküler hidrojeni asitten uzaklaştırarak çinko klorür oluşturur. Sonuç olarak şu girişi elde ederiz: Zn+HCL=ZnCl2+H2 .
Şimdi her bir elementin atom sayısını eşitlemeye dönüyoruz. Klorun sol tarafında bir atom olduğundan ve etkileşimden sonra iki atom olduğundan, hidroklorik asit formülünün önüne 2 çarpanı konulmalıdır.
Sonuç olarak, maddelerin kütlesinin korunumu yasasına karşılık gelen hazır bir reaksiyon denklemi elde ederiz: Zn + 2HCL = ZnCl2 +H2.
Çözüm
Tipik bir kimya özeti zorunlu olarak birkaç kimyasal dönüşüm içerir. Bu bilimin tek bir bölümü, dönüşümlerin, çözünme süreçlerinin, buharlaşmanın basit bir sözlü açıklamasıyla sınırlı değildir, her şey zorunlu olarak denklemlerle doğrulanır. Kimyanın özgüllüğü, farklı inorganik veya organik maddeler arasında meydana gelen tüm işlemlerin katsayılar, indeksler kullanılarak tanımlanabilmesi gerçeğinde yatmaktadır.
Kimyanın diğer bilimlerden farkı nedir? Kimyasal denklemler, yalnızca devam eden dönüşümleri tanımlamaya değil, aynı zamanda çeşitli maddelerin laboratuvar ve endüstriyel üretimini gerçekleştirmenin mümkün olduğu kantitatif hesaplamalar yapmaya da yardımcı olur.
Kimyasal reaksiyonlar sırasında, bir maddeden başka maddeler elde edilir (bir kimyasal elementin diğerine dönüştürüldüğü nükleer reaksiyonlarla karıştırılmamalıdır).
Herhangi bir kimyasal reaksiyon, kimyasal bir denklemle tanımlanır:
Reaktifler → Reaksiyon ürünleri
Ok, reaksiyonun yönünü gösterir.
Örneğin:
Bu reaksiyonda metan (CH4), oksijen (O2) ile reaksiyona girerek karbondioksit (C02) ve su (H20) veya daha doğrusu su buharı oluşumuna neden olur. Bu tam olarak bir gaz brülörünü yaktığınızda mutfağınızda meydana gelen türden bir tepkidir. Denklem şu şekilde okunmalıdır: Bir metan gazı molekülü, iki oksijen gazı molekülü ile reaksiyona girerek bir molekül karbondioksit ve iki molekül su (buhar) oluşturur.
Bir kimyasal tepkimenin bileşenlerinin önündeki sayılara ne ad verilir? reaksiyon katsayıları.
Kimyasal reaksiyonlar endotermik(enerji emilimi ile) ve ekzotermik(enerji salınımı ile). Metanın yanması, ekzotermik bir reaksiyonun tipik bir örneğidir.
Birkaç tür kimyasal reaksiyon vardır. En genel:
- bileşik reaksiyonlar;
- ayrışma reaksiyonları;
- tek ikame reaksiyonları;
- çift ikame reaksiyonları;
- oksidasyon reaksiyonları;
- redoks reaksiyonları.
Bağlantı reaksiyonları
Bir bileşik reaksiyonda, en az iki element bir ürün oluşturur:
2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- tuz oluşumu.
Bileşik reaksiyonların temel bir nüansına dikkat edilmelidir: reaksiyonun koşullarına veya reaksiyona giren reaktanların oranlarına bağlı olarak, sonucu farklı ürünler olabilir. Örneğin, normal kömür yakma koşulları altında karbondioksit elde edilir:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)
Yeterli oksijen yoksa, ölümcül karbon monoksit oluşur:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)
Ayrışma reaksiyonları
Bu reaksiyonlar, olduğu gibi, özünde bileşiğin reaksiyonlarına zıttır. Ayrışma reaksiyonunun bir sonucu olarak, madde iki (3, 4...) daha basit elemente (bileşik) ayrışır:
- 2H 2 O (g) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- su ayrışması
- 2H 2 O 2 (g) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- hidrojen peroksitin ayrışması
Tek ikame reaksiyonları
Tekli ikame reaksiyonlarının bir sonucu olarak, bileşikteki daha aktif element daha az aktif elementin yerini alır:
Zn (t) + CuSO 4 (çözelti) → ZnSO 4 (çözelti) + Cu (t)
Bakır sülfat çözeltisindeki çinko, daha az aktif olan bakırın yerini alarak bir çinko sülfat çözeltisi oluşturur.
Artan aktivite sırasına göre metallerin aktivite derecesi:
- En aktif olanları alkali ve toprak alkali metallerdir.
Yukarıdaki reaksiyon için iyonik denklem şöyle olacaktır:
Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
İyonik bağ CuSO 4, suda çözündüğünde, bir bakır katyonuna (yük 2+) ve bir anyon sülfata (yük 2-) ayrışır. Yer değiştirme reaksiyonu sonucunda bir çinko katyonu oluşur (bakır katyonu ile aynı yüke sahip olan: 2-). Sülfat anyonunun denklemin her iki tarafında da bulunduğuna, yani matematiğin tüm kurallarına göre indirgenebileceğine dikkat edin. Sonuç bir iyon-moleküler denklemdir:
Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
Çift ikame reaksiyonları
Çift ikame reaksiyonlarında, iki elektron zaten değiştirilir. Bu tür reaksiyonlara ayrıca denir. değişim reaksiyonları. Bu reaksiyonlar, aşağıdakileri oluşturmak için çözelti içinde gerçekleşir:
- çözünmeyen katı (çökeltme reaksiyonu);
- su (nötralizasyon reaksiyonları).
Yağış reaksiyonları
Bir gümüş nitrat (tuz) çözeltisini bir sodyum klorür çözeltisi ile karıştırırken, gümüş klorür oluşur:
Moleküler denklem: KCl (çözelti) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (t) + KNO 3 (p-p)
iyonik denklem: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
Moleküler-iyonik denklem: Cl - + Ag + → AgCl (t)
Bileşik çözünürse, iyonik formda çözelti halinde olacaktır. Bileşik çözünmezse, çökelerek bir katı oluşturur.
nötralizasyon reaksiyonları
Bunlar, su moleküllerinin oluşmasının bir sonucu olarak asitler ve bazlar arasındaki reaksiyonlardır.
Örneğin, bir sülfürik asit çözeltisi ile bir sodyum hidroksit (sodyum hidroksit) çözeltisinin karıştırılması reaksiyonu:
Moleküler denklem: H 2 SO 4 (pp) + 2NaOH (pp) → Na2SO 4 (pp) + 2H2O (l)
iyonik denklem: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H2O (l)
Moleküler-iyonik denklem: 2H + + 2OH - → 2H2O (g) veya H + + OH - → H2O (g)
oksidasyon reaksiyonları
Bunlar, maddelerin havadaki gaz halindeki oksijen ile etkileşiminin reaksiyonlarıdır; burada, kural olarak, ısı ve ışık şeklinde büyük miktarda enerji açığa çıkar. Tipik bir oksidasyon reaksiyonu yanmadır. Bu sayfanın en başında metanın oksijen ile etkileşiminin reaksiyonu verilmiştir:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
Metan, hidrokarbonları (karbon ve hidrojen bileşikleri) ifade eder. Bir hidrokarbon oksijenle reaksiyona girdiğinde, çok fazla ısı enerjisi açığa çıkar.
redoks reaksiyonları
Bunlar, reaktanların atomları arasında elektronların değiş tokuş edildiği reaksiyonlardır. Yukarıda tartışılan reaksiyonlar aynı zamanda redoks reaksiyonlarıdır:
- 2Na + Cl2 → 2NaCl - bileşik reaksiyon
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidasyon reaksiyonu
- Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - tek ikame reaksiyonu
Elektron dengesi yöntemi ve yarı reaksiyon yöntemi ile çok sayıda denklem çözme örneği içeren en ayrıntılı redoks reaksiyonları bu bölümde açıklanmaktadır.
Bir kimyasal reaksiyonun şeması.
Kimyasal reaksiyonları yazmanın birkaç yolu vardır. § 13'teki "sözlü" tepki şemasına aşina oldunuz.
İşte başka bir örnek:
kükürt + oksijen -> kükürt dioksit.
Lomonosov ve Lavoisier, bir kimyasal reaksiyonda maddelerin kütlesinin korunumu yasasını keşfettiler. Bu şekilde formüle edilmiştir:
nedenini açıklayalım kitleler kül ve kalsine bakır, ısıtılmadan önce kağıt ve bakırın kütlelerinden farklıdır.
Kağıt yakma işlemi, havada bulunan oksijeni içerir (Şek. 48, a).
Bu nedenle, reaksiyona iki madde katılır. Külün yanı sıra havaya giren ve dağılan karbondioksit ve su (buhar şeklinde) oluşur.
Pirinç. 48. Kağıt (a) ve bakırın (b) oksijenle reaksiyonları
Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)
Bilimsel kimyanın kurucularından biri olan seçkin bir Fransız kimyager. Paris Bilimler Akademisi akademisyeni. Kantitatif (kesin) araştırma yöntemlerini kimyaya tanıttı. Havanın bileşimini deneysel olarak belirledi ve yanmanın bir maddenin oksijenle reaksiyonu olduğunu ve suyun Hidrojenin Oksijen ile bir kombinasyonu olduğunu kanıtladı (1774-1777).
Aslında kimyasal elementlerin bir sınıflandırmasını öneren ilk basit maddeler tablosunu (1789) derledi. M. V. Lomonosov'dan bağımsız olarak, kimyasal reaksiyonlarda maddelerin kütlesinin korunumu yasasını keşfetti.
Pirinç. 49. Lomonosov - Lavoisier yasasını doğrulayan deneyim: a - deneyin başlangıcı; b - deneyin sonu
Kütleleri oksijen kütlesini aşıyor. Bu nedenle külün kütlesi kağıdın kütlesinden azdır.
Bakır ısıtıldığında, hava oksijeni onunla "birleşir" (Şekil 48, b). Metal siyah bir maddeye dönüşür (formülü CuO'dur ve adı cuprum (P) oksittir). Açıkçası, reaksiyon ürününün kütlesi bakırın kütlesini aşmalıdır.
Şekil 49'da gösterilen deneyimi yorumlayın ve bir sonuca varın.
Bir bilimsel bilgi biçimi olarak hukuk.
Kimya, fizik ve diğer bilimlerdeki yasaların keşfi, bilim adamlarının birçok deney yapıp sonuçları analiz etmesinden sonra gerçekleşir.
Hukuk, fenomenler, özellikler vb. arasındaki nesnel, insandan bağımsız bağlantıların genelleştirilmesidir.
Kimyasal tepkimelerde maddelerin kütlelerinin korunumu yasası kimyanın en önemli yasasıdır. Hem laboratuvarda hem de doğada meydana gelen maddelerin tüm dönüşümleri için geçerlidir.
Kimyasal yasalar, maddelerin özelliklerini ve kimyasal reaksiyonların seyrini tahmin etmeyi, kimyasal teknolojideki süreçleri düzenlemeyi mümkün kılar.
Yasayı açıklamak için, uygun deneyler yardımıyla test edilen hipotezler öne sürülür. Hipotezlerden biri doğrulanırsa, temelinde bir teori oluşturulur. Lisede, kimyagerlerin geliştirdiği birkaç teoriye aşina olacaksınız.
Bir kimyasal reaksiyon sırasında maddelerin toplam kütlesi değişmez çünkü kimyasal elementlerin atomları reaksiyon sırasında görünüp kaybolmaz, sadece yeniden düzenlenmeleri gerçekleşir. Başka bir deyişle,
reaksiyondan önceki her elementin atomlarının sayısı, reaksiyondan sonraki atomlarının sayısına eşittir. Bu, paragrafın başında verilen reaksiyon şemaları ile gösterilir. Sol ve sağ taraflar arasındaki okları eşit işaretlerle değiştirelim:
Bu tür kayıtlara kimyasal denklemler denir.
Bir kimyasal denklem, maddelerin kütlesinin korunumu yasasıyla tutarlı olan, reaktanların ve ürünlerin formüllerini kullanan bir kimyasal reaksiyonun kaydıdır.
Lomonosov-Lavoisier yasasına uymayan birçok reaksiyon şeması vardır.
Örneğin, su oluşumu için reaksiyon şeması:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Şemanın her iki kısmı da aynı sayıda hidrojen atomu, ancak farklı sayıda oksijen atomu içerir.
Bu şemayı kimyasal bir denkleme dönüştürelim.
Sağ tarafta 2 oksijen atomu olması için su formülünün önüne 2 katsayısı koyarız:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Şimdi sağda dört Hidrojen atomu var. Aynı sayıda Hidrojen atomunun sol tarafta olması için, hidrojen formülünün önüne katsayı 2'yi yazarız, kimyasal denklemi elde ederiz:
2H2 + O2 \u003d 2H20.
Bu nedenle, bir reaksiyon şemasını kimyasal bir denkleme dönüştürmek için, her bir maddenin (gerekirse) katsayılarını seçmeniz, bunları kimyasal formüllerin önüne yazmanız ve okun yerine eşittir işareti koymanız gerekir.
Belki biriniz şu denklemi yazacaksınız: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. İçinde, sol ve sağ taraflar her elementin aynı sayıda atomunu içerir, ancak tüm katsayılar 2'ye bölünerek azaltılabilir. yapılmalı.
Bu ilginç
Kimyasal denklemin matematiksel olanla pek çok ortak noktası vardır.
Aşağıda, dikkate alınan reaksiyonu kaydetmenin çeşitli yolları bulunmaktadır.
Cu + O 2 -> CuO reaksiyon şemasını kimyasal bir denkleme çevirin.
Daha zor bir görev gerçekleştirelim: reaksiyon şemasını kimyasal bir denkleme dönüştürün
Şemanın sol tarafında - ben Alüminyum atomu ve sağda - 2. Metal formülün önüne 2 katsayısı koyun:
Sağda soldakinden üç kat daha fazla Kükürt atomu var. Sol taraftaki Kükürt bileşiğinin formülünün önüne katsayı 3'ü yazıyoruz:
Şimdi sol tarafta Hidrojen atomlarının sayısı 3 2 = 6 ve sağda - sadece 2. Sağda 6 olmaları için hidrojen formülünün önüne 3 katsayısını koyuyoruz (6 : 2 = 3):
Şemanın her iki kısmındaki oksijen atomlarının sayısını karşılaştıralım. Aynılar: 3 4 = 4 * 3. Oku eşittir işaretiyle değiştirelim:
sonuçlar
Kimyasal reaksiyonlar, reaksiyon şemaları ve kimyasal denklemler kullanılarak yazılır.
Reaksiyon şeması, reaktanların ve ürünlerin formüllerini içerir ve kimyasal denklem ayrıca katsayıları içerir.
Kimyasal denklem, Lomonosov-Lavoisier maddelerinin kütlesinin korunumu yasasıyla tutarlıdır:
kimyasal reaksiyona giren maddelerin kütlesi, reaksiyon sonucunda oluşan maddelerin kütlesine eşittir.
Kimyasal elementlerin atomları reaksiyonlar sırasında görünmez veya kaybolmaz, sadece yeniden düzenlenmeleri gerçekleşir.
?
105. Kimyasal denklem ile reaksiyon şeması arasındaki fark nedir?
106. Reaksiyon kayıtlarındaki eksik katsayıları düzenleyin:
107. Aşağıdaki reaksiyon şemalarını kimyasal denklemlere çevirin:
108. Reaksiyon ürünlerinin formüllerini ve karşılık gelen kimyasal denklemleri yapın:
109. Noktalar yerine basit maddelerin formüllerini yazın ve kimyasal denklemler yapın:
Bor ve karbonun atomlardan oluştuğunu unutmayın; flor, klor, hidrojen ve oksijen - iki atomlu moleküllerden ve fosfor (beyaz) - dört atomlu moleküllerden.
110. Reaksiyon şemalarını yorumlayın ve bunları kimyasal denklemlere dönüştürün:
111. 11 g karbondioksit saldığı biliniyorsa, 25 g tebeşir uzun süreli kalsinasyonu sırasında hangi sönmemiş kireç kütlesi oluştu?
Popel P. P., Kriklya L. S., Kimya: Pdruch. 7 hücre için. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: Sergi Merkezi "Akademi", 2008. - 136 s .: il.
ders içeriği ders özeti ve destek çerçevesi ders sunumu etkileşimli teknolojiler hızlandırıcı öğretim yöntemleri Pratik sınavlar, çevrimiçi görevleri test etme ve alıştırmalar ev ödevi atölye çalışmaları ve eğitimler sınıf tartışmaları için sorular İllüstrasyonlar video ve ses materyalleri fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, şemalar çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, çapraz bulmacalar, anekdotlar, fıkralar, alıntılar eklentiler özetler kopya sayfaları meraklı makaleler için çipler (MAN) literatür ana ve ek terimler sözlüğü Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesi ders kitabındaki hataları düzeltmek, eskimiş bilgileri yenileriyle değiştirmek Sadece öğretmenler için takvim planları eğitim programları metodolojik önerilerkimyasal reaksiyonlar Bunlar, maddelerin kimyasal etkileşimleridir. Tepkimelerin kimyasal formüller ve matematiksel işaretlerle gösterilmesine ne ad verilir? kimyasal denklem.
Kimyasal reaksiyonlarda, reaksiyona giren maddelerin atomlarından yeni maddeler oluşur ve her bir elementin reaksiyon öncesi atom sayısı, bu elementlerin reaksiyon sonrası atom sayısına eşittir, yani. Denklemin sol ve sağ taraflarında tüm elementlerin atom sayıları aynı olmalıdır - kütlenin korunumu yasası .
Alüminyum hidroksitin fazla sülfürik asitte çözünmesi için bir denklem yapalım. Reaksiyon şeması:
Reaksiyon şemasında reaksiyon denklemini derlemek için katsayıları seçmek gerekir. Katsayıların seçimi genellikle, maddenin nerede bulunduğuna bakılmaksızın - eşittir işaretinin sağında veya solunda - en fazla sayıda element atomu içeren maddenin formülü ile başlar. Alüminyum atomlarının sayısını eşitleyin:
2 Al(OH) 3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H20.
Kükürt atomlarının sayısını eşitleyin:
2 Al(OH)3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + H 2 O.
Hidrojen atomlarının sayısını eşitleyin:
2 Al(OH)3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 6 H2O.
Reaksiyon denkleminin sol ve sağ kısımlarında oksijen atomlarının sayısını hesaplayalım (katsayıların seçiminin doğruluğunu kontrol edeceğiz).
Katsayıların seçiminde tutarlılığı göstermek için aşamalar için reaksiyon denklemi yazılmıştır. Uygulamada, katsayıları seçerek bir reaksiyon denklemine dönüştürülen yalnızca bir şema yazılır.
Kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması
Kimyasal reaksiyonlar aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılır:
1. başlangıç maddelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısındaki ve bileşimindeki değişikliğe göre, bunlar aşağıdaki reaksiyon tiplerine (veya gruplarına) ayrılır:
- bileşik reaksiyonlar;
- ayrışma reaksiyonları;
- ikame reaksiyonları;
- değişim reaksiyonları.
2 . reaksiyonun tersinirliğine göre ayrılır:
- geri döndürülemez reaksiyonlar;
- geri dönüşümlü reaksiyonlar.
3. termal etkiye göre, reaksiyonlar ayrılır:
- ekzotermik reaksiyonlar;
- endotermik reaksiyonlar.
4. kimyasal reaksiyon sırasında elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarındaki değişime göre, bunlar ayrılır:
- oksidasyon durumlarını değiştirmeden reaksiyonlar;
- oksidasyon derecesinde (veya redoksta) değişiklik olan reaksiyonlar.
Bu tür kimyasal reaksiyonları düşünün.
1. Başlangıç maddelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayı ve bileşimindeki değişiklikler temelinde sınıflandırma.
Bağlantı reaksiyonları- bunlar, iki veya daha fazla maddeden yeni bir maddenin oluştuğu reaksiyonlardır, örneğin:
2H2 + O2 → 2H2O,
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4,
2Cu + O2 2CuO,
CaO + H20 → Ca (OH) 2,
4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 .
Ayrışma reaksiyonları- bunlar, bir kompleks maddeden iki veya daha fazla yeni maddenin oluştuğu reaksiyonlardır, örneğin:
Ca (HCO 3) 2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O,
Zn(OH)2ZnO + H20,
2KNO 3 → 2KNO 2 + O2 ,
CaCO 3 CaO + CO 2 ,
2AgNO 3 2Ag + 2NO 2 + O2,
4KClO3 3KClO4 + KCI.
ikame reaksiyonları- bunlar, basit bir maddenin atomlarının karmaşık bir maddenin atomlarının yerini aldığı basit ve karmaşık maddeler arasındaki reaksiyonlardır (bu tür reaksiyonlar için denklemler derlerken hatırlaman gerek değiştirme kuralları hakkında bilgi edinin ve Ek B1'i kullanın), örneğin:
Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4,
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2,
Cl2 + 2KI → ben2 + 2KCI,
Ca + 2H2O → Ca (OH)2 + H2.
Değişim reaksiyonları- bunlar, iki maddenin iyonlarını değiştirerek iki yeni madde oluşturmasının bir sonucu olarak iki karmaşık madde arasındaki reaksiyonlardır. İyon değişimi sonucunda az çözünür maddeler (çökeltiler), gaz halindeki maddeler veya çözünür, az ayrışan maddeler (zayıf elektrolitler) oluşursa, değişim reaksiyonları meydana gelir, örneğin:
BaCl2 + Na2S04 → BaSO4 ↓ + 2NaCl,
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H20,
HCI + NaOH → NaCl + H20,
(Nötrleştirme reaksiyonu).
Değişim reaksiyonları için iyonik denklemler yazılırken, zayıf elektrolitler, az çözünür ve gaz halindeki maddeler ayrışmamış bir biçimde (moleküller şeklinde) yazılır.
2. Tersine çevrilebilirliğe dayalı sınıflandırma
Tersinirlik temelinde kimyasal reaksiyonlar, tersinir ve tersinmez olarak ayrılır.
Tersinir kimyasal reaksiyonlar- bunlar aynı anda iki karşılıklı zıt yönde, ileri ve geri yönde ilerleyen kimyasal reaksiyonlardır, örneğin: 2SO 2 + O 2 ↔ 2SO 3,
N2 + 3H2 ↔ 2NH3,
H 2 + I 2 ↔ 2HI.
geri dönüşümsüz kimyasal reaksiyonlar- bunlar bir yönde ilerleyen ve ilk reaktanların nihai maddelere tamamen dönüşmesiyle biten kimyasal reaksiyonlardır (sonuçta elde edilen ürünler reaksiyon küresini terk eder - bir çökelti şeklinde çökelirler, bir gaz şeklinde salınırlar, zayıf ayrışmış bileşikler oluşur veya reaksiyona büyük bir enerji salınımı eşlik eder), örneğin:
H 2 S04 + 2NaOH → Na 2 S04 + 2H 2 O,
AgNO 3 + NaBr → AgBr↓ + NaNO 3,
Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.
3. Reaksiyon ısısına göre sınıflandırma
Termal etkiye göre (Q veya ∆Н; ∆Н entalpideki değişimdir (reaksiyonun ısı etkisi)) kimyasal reaksiyonlar ayrılır ekzotermik ve endotermik.
Ekzotermik kimyasal reaksiyonlar (∆N< 0) - bunlar ısının (enerjinin) salınmasıyla meydana gelen kimyasal reaksiyonlardır, sistemin ısı içeriği azalır, örneğin: Fe + S → FeS, ∆Н = - 96 kJ,
C + Ö2 → CO2, ∆H = - 394 kJ.
Endotermik kimyasal reaksiyonlar (∆H > 0)- bunlar ısının (enerjinin) emilmesiyle meydana gelen kimyasal reaksiyonlardır, sistemin ısı içeriği artar, örneğin: 2Hg → 2Hg + O 2, ∆Н = + 18 kJ,
CaCO3 → CaO + CO3, ∆Н = + 1200 kJ.
Ekzotermik reaksiyonlar birçok bileşik reaksiyondur. Bozunma reaksiyonlarının çoğu endotermik reaksiyonlardır.
4. Reaksiyona giren maddelerin elementlerinin atomlarının oksidasyon durumlarındaki değişiklikler temelinde sınıflandırma.
Bir kimyasal reaksiyon sırasında moleküllerdeki elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarındaki değişikliklere dayanan kimyasal reaksiyonlar iki gruba ayrılır:
1. elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarını değiştirmeden devam eden reaksiyonlar, örneğin: .
2. element atomlarının oksidasyon durumlarında bir değişiklikle meydana gelen reaksiyonlar (redoks reaksiyonları), örneğin:
Bağlantı reaksiyonları basit maddelerin katılımıyla, ikame reaksiyonlarının yanı sıra redoks reaksiyonlarıdır.
ayrışma reaksiyonları, karmaşık maddelerin bileşikleri, hem elementlerin oksidasyon durumlarını değiştirmeden hem de elementlerin atomlarının oksidasyon durumlarında bir değişiklikle oluşabilir.
Değişim reaksiyonları her zaman oksidasyon durumlarını değiştirmeden oluşur (Tablo 2).
Tablo 2 - Oksidasyon durumlarında değişiklik olan ve olmayan çeşitli reaksiyon türlerinin örnekleri
| tepkiler | Oksidasyon durumunda değişiklik yok | redoks |
| Bağlantılar | CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4 | |
| genişletmeler | t 0 (CuOH) 2 CO 3 2CuO + CO 2 + H 2 O t 0 Cu (OH) 2 CuO + H 2 O | |
| oyuncu değişikliği | HAYIR | |
| değişme | BaCl 2 + Na 2 SO 4 →BaSO 4 ↓ + 2NaCl CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + H 2 O | HAYIR |
Kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması kimyada büyük önem taşımaktadır. Tepkiler hakkındaki bilgileri genelleştirmeye, sistematikleştirmeye ve gidişatlarının kalıplarını oluşturmaya yardımcı olur.
Her kimyasal reaksiyon, çeşitli özelliklerle karakterize edilebilir, örneğin: reaksiyon, ∆Н = - 92 kJ
aşağıdaki özelliklere sahiptir:
bu, 1) bileşiklerin reaksiyonudur;
2) ekzotermik;
3) tersine çevrilebilir;
4) redoks.
Otokontrol için sorular ve görevler
1) Ne kadar alacak: a) 1 g hidrojen; b) 32 gr oksijen; c) Normal koşullar altında 14 g nitrojen?
2) Normal koşullar altında kütleyi gram olarak hesaplayın:
a) 1 litre nitrojen; b) 8 1 C02; c) 1 m3 oksijen.
3) Ne kadar alacaklar? Normal şartlarda 9.03 × 10 23 klor molekülü?
4) Kaç tane molekül bulunur? 16 g oksijende?
5) Kaç mol sülfürik asit(H 2 SO 4 ) 196 g'da bulunur mu?
6) Kaç mol sodyum karbonat 53 gramında (Na 2 CO 3) bulunur?
7) Kaç mol sodyum hidroksit(NaOH) 160 gramında bulunur mu?
8) Aşağıdaki bileşiklerde klorun oksidasyon durumunu belirleyin:
NaClO, NaClO 2 , NaClO 4 , CaCl2 , Cl207 , KClO3 , HCI.
9) Aşağıdaki bileşiklerde fosforun oksidasyon durumunu belirleyin:
H 3 PO 4, PH 3, KH 2 PO 4, K 2 HPO 4, HPO 3, H 4 P 2 O 7.
10) Aşağıdaki bileşiklerde manganezin oksidasyon durumunu belirleyin:
MnO, Mn(OH)4 , KMnO4 , K2MnO4 , K2MnO3 .
11) Ne tür kimyasal reaksiyonlar biliyorsunuz?Örnekler ver.
12) Hangi reaksiyon: suyun oluşumu sırasında bileşikler, ayrışma, ikame veya değişim meydana gelir:
a) hidrojenin havada yanması sonucunda;
b) hidrojenin bakır (II) oksit ile etkileşiminin bir sonucu olarak;
c) demir (III) hidroksitin ısıtılması sonucunda;
d) potasyum bikarbonatın potasyum hidroksit ile etkileşiminde.
TANIM
Kimyasal reaksiyon bileşimlerinde ve (veya) yapılarında bir değişiklik olan maddelerin dönüşümü olarak adlandırılır.
Çoğu zaman, kimyasal reaksiyonlar, başlangıç maddelerinin (reaktiflerin) nihai maddelere (ürünlere) dönüşme süreci olarak anlaşılır.
Kimyasal reaksiyonlar, başlangıç malzemelerinin ve reaksiyon ürünlerinin formüllerini içeren kimyasal denklemler kullanılarak yazılır. Kütlenin korunumu yasasına göre, kimyasal denklemin sağ ve sol taraflarındaki her bir elementin atom sayısı aynıdır. Genellikle denklemin sol tarafına başlangıç maddelerinin formülleri, sağ tarafına ise ürünlerin formülleri yazılır. Denklemin sağ ve sol kısımlarında yer alan her bir elementin atom sayısının eşitliği, madde formüllerinin önüne tamsayı stokiyometrik katsayılar yerleştirilerek sağlanır.
Kimyasal denklemler, eşittir işaretinin üstünde (veya "altında") karşılık gelen sembolle gösterilen, reaksiyonun özellikleri hakkında ek bilgiler içerebilir: sıcaklık, basınç, radyasyon vb.
Tüm kimyasal reaksiyonlar, belirli özelliklere sahip birkaç sınıfa ayrılabilir.
İlk ve sonuçtaki maddelerin sayısına ve bileşimine göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması
Bu sınıflandırmaya göre, kimyasal reaksiyonlar, kombinasyon, ayrışma, ikame, değişim reaksiyonlarına ayrılır.
Sonuç olarak bileşik reaksiyonlar iki veya daha fazla (karmaşık veya basit) maddeden yeni bir madde oluşur. Genel olarak, böyle bir kimyasal reaksiyonun denklemi şöyle görünecektir:
Örneğin:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
2Mg + O2 \u003d 2MgO.
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
Kombinasyon reaksiyonları çoğu durumda ekzotermiktir, yani ısı çıkışı ile akış. Reaksiyona basit maddeler dahilse, bu tür reaksiyonlar çoğunlukla redokstur (ORD), yani. elementlerin yükseltgenme hallerinin değişmesiyle oluşur. Bir bileşiğin karmaşık maddeler arasındaki reaksiyonunun OVR'ye atfedilip atfedilemeyeceğini kesin olarak söylemek imkansızdır.
Bir karmaşık maddeden birkaç başka yeni maddenin (karmaşık veya basit) oluştuğu reaksiyonlar olarak sınıflandırılır. ayrışma reaksiyonları. Genel olarak, bir kimyasal ayrışma reaksiyonunun denklemi şöyle görünecektir:
Örneğin:
CaCO 3 CaO + CO 2 (1)
2H2O \u003d 2H2 + O2 (2)
CuSO 4 × 5H2O \u003d CuSO4 + 5H20 (3)
Cu (OH) 2 \u003d CuO + H20 (4)
H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O (5)
2SO3 \u003d 2SO2 + O2 (6)
(NH 4) 2 Cr2O7 \u003d Cr2O3 + N2 + 4H20 (7)
Bozunma reaksiyonlarının çoğu ısıtma ile devam eder (1,4,5). Elektrik akımı ile ayrışma mümkündür (2). Oksijen içeren asitlerin (1, 3, 4, 5, 7) kristal hidratlarının, asitlerinin, bazlarının ve tuzlarının ayrışması, elementlerin oksidasyon durumlarını değiştirmeden devam eder, yani. bu reaksiyonlar OVR için geçerli değildir. OVR ayrışma reaksiyonları, daha yüksek oksidasyon durumlarındaki elementlerin oluşturduğu oksitlerin, asitlerin ve tuzların ayrışmasını içerir (6).
Ayrışma reaksiyonları organik kimyada da bulunur, ancak diğer isimler altında - çatlama (8), dehidrojenasyon (9):
C 18 H 38 \u003d C 9 H 18 + C 9 H 20 (8)
C 4 H 10 \u003d C 4 H 6 + 2H 2 (9)
-de ikame reaksiyonları basit bir madde, karmaşık olanla etkileşime girerek yeni bir basit ve yeni bir karmaşık madde oluşturur. Genel olarak, bir kimyasal ikame reaksiyonunun denklemi şöyle görünecektir:
Örneğin:
2Al + Fe 2 O 3 \u003d 2Fe + Al 2 O 3 (1)
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (2)
2KBr + Cl2 \u003d 2KCl + Br2 (3)
2KSlO3 + l2 = 2KlO3 + CI2 (4)
CaCO 3 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + CO 2 (5)
Ca 3 (RO 4) 2 + ZSiO 2 = ZCaSiO 3 + P 2 O 5 (6)
CH4 + Cl2 = CH3Cl + Hcl (7)
Yer değiştirme reaksiyonları çoğunlukla redoks reaksiyonlarıdır (1 - 4, 7). Oksidasyon durumlarında herhangi bir değişikliğin olmadığı ayrışma reaksiyonlarının örnekleri azdır (5, 6).
Değişim reaksiyonları bileşen parçalarını değiştirdikleri karmaşık maddeler arasında meydana gelen reaksiyonlara denir. Genellikle bu terim, sulu çözeltideki iyonları içeren reaksiyonlar için kullanılır. Genel olarak, bir kimyasal değişim reaksiyonunun denklemi şöyle görünecektir:
AB + CD = AD + CB
Örneğin:
CuO + 2HCl \u003d CuCl2 + H20 (1)
NaOH + HCI \u003d NaCl + H20 (2)
NaHCO3 + HCI \u003d NaCl + H20 + CO2 (3)
AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)
CrCl3 + ZNaOH = Cr(OH)3 ↓+ ZNaCl (5)
Değişim reaksiyonları redoks değildir. Bu değişim reaksiyonlarının özel bir durumu, nötralizasyon reaksiyonlarıdır (asitlerin alkalilerle etkileşim reaksiyonları) (2). Değişim reaksiyonları, maddelerden en az birinin reaksiyon küresinden gazlı bir madde (3), bir çökelti (4, 5) veya düşük ayrışan bir bileşik, çoğunlukla su (1, 2).
Oksidasyon durumlarındaki değişikliklere göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması
Reaktanları ve reaksiyon ürünlerini oluşturan elementlerin oksidasyon durumlarındaki değişime bağlı olarak, tüm kimyasal reaksiyonlar redoks (1, 2) ve oksidasyon durumu değişmeden gerçekleşenler (3, 4) olarak ayrılır.
2Mg + CO2 \u003d 2MgO + C (1)
Mg 0 - 2e \u003d Mg 2+ (indirgeyici)
C 4+ + 4e \u003d C 0 (oksitleyici madde)
FeS 2 + 8HNO 3 (kons) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)
Fe 2+ -e \u003d Fe 3+ (indirgeyici)
N 5+ + 3e \u003d N 2+ (oksitleyici madde)
AgNO 3 + HCI \u003d AgCl ↓ + HNO 3 (3)
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)
Termal etkiye göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması
Reaksiyon sırasında ısının (enerjinin) salınmasına veya emilmesine bağlı olarak, tüm kimyasal reaksiyonlar şartlı olarak sırasıyla ekzo - (1, 2) ve endotermik (3) olarak ayrılır. Bir reaksiyon sırasında açığa çıkan veya emilen ısı (enerji) miktarına reaksiyonun ısısı denir. Denklem salınan veya emilen ısı miktarını gösteriyorsa, bu tür denklemlere termokimyasal denir.
N2 + 3H2 = 2NH3 +46,2 kJ (1)
2Mg + O2 \u003d 2MgO + 602,5 kJ (2)
N 2 + O 2 \u003d 2NO - 90,4 kJ (3)
Kimyasal reaksiyonların reaksiyon yönüne göre sınıflandırılması
Reaksiyonun yönüne göre, tersinir (ürünleri elde edildikleri koşullar altında, başlangıç maddelerinin oluşumu ile birbirleriyle reaksiyona girebilen kimyasal süreçler) ve tersinmez (ürünleri olan kimyasal süreçler) vardır. başlangıç maddelerinin oluşumu ile birbirleriyle reaksiyona giremezler).
Tersinir reaksiyonlar için, genel formdaki denklem genellikle aşağıdaki gibi yazılır:
A + B ↔ AB
Örneğin:
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOS 2 H 5 + H 2 O
Geri dönüşü olmayan reaksiyonların örnekleri aşağıdaki reaksiyonlardır:
2KSIO 3 → 2KSl + ZO 2
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O
Reaksiyonun tersinmezliğinin kanıtı, gaz halindeki bir maddenin, bir çökeltinin veya düşük ayrışan bir bileşiğin, çoğunlukla suyun reaksiyon ürünleri olarak hizmet edebilir.
Bir katalizörün varlığına göre kimyasal reaksiyonların sınıflandırılması
Bu açıdan katalitik ve katalitik olmayan reaksiyonlar ayırt edilir.
Katalizör, kimyasal reaksiyonu hızlandıran bir maddedir. Katalizör içeren reaksiyonlara katalitik denir. Bazı reaksiyonlar genellikle bir katalizör olmadan imkansızdır:
2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2 (MnO 2 katalizörü)
Genellikle reaksiyon ürünlerinden biri, bu reaksiyonu hızlandıran bir katalizör görevi görür (otokatalitik reaksiyonlar):
MeO + 2HF \u003d MeF2 + H20, burada Me bir metaldir.
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
Yükleniyor...