Як скласти рівняння реакції. Схема хімічної реакції

Для вирішення хімічних рівнянь, досить пам'ятати ази математики, то що зліва дорівнює тому, що справа. Наприклад, 2 + 1 \u003d 3.

Додаються лише хімічні знаки і враховується валентність елементів.

Н + Сl \u003d HCl - умовно перед воднем 1, перед хлором 1 і в підсумку у нас 1 водень і 1 хлор.

NaOH + H2SO4 \u003d Na2SO4 + H2O. Натрію в правій частині 1, а в лівій 2, значить ставимо коефіцієнт 2.

2NaOH + H2SO4 \u003d Na2SO4 + H2O. Водню в лівій частині 4, а в правій 2, ставимо коефіцієнт 2.

2NaOH + H2SO4 \u003d Na2SO4 + 2H2O. Сірки в правій частині 1 і в лівій 1 молекула. Кисню в лівій частині 8 і в правій 8. Права та ліва частини рівні, значить рівняння вирішено. За аналогією вирішуються і інші.

Для того, щоб навчиться зрівнювати хімічні рівняння, спочатку потрібно виділяти головні моменти і використовувати правильний алгоритм.

Ключові моменти

Вибудувати логіку процесу нескладно. Для цього виділимо наступні етапи:

1. Визначення типу реагентів (всі реагенти органічні, все реагенти неорганічні, органічні та неорганічні реагенти в одній реакції)
2. Визначення типу хімічної реакції (реакція зі зміною ступенів окислення компонентів чи ні)
3. Виділення перевірочного атома або групи атомів

приклади

1. Всі компоненти неорганічні, без зміни ступеня окислення, перевірочним атомом буде кисень - О (його не торкнулися ніякі взаємодії:

NaОН + НCl \u003d NaCl + H2O

Порахуємо кількість атомів кожного елементів правої та лівої частини і переконаємося, що тут не потрібно розстановка коефіцієнтів (за замовчуванням відсутність коефіцієнта - це коефіцієнт рівний 1)

NaOH + H2SO4 \u003d Na 2 SO4 + H2O

В даному випадку, в правій частині рівняння ми бачимо 2 атома натрію, значить в лівій частині рівняння нам потрібно підставити коефіцієнт 2 перед з'єднанням, що містить натрій:

2 NaOH + H2SO4 \u003d Na 2 SO4 + H2O

Перевіряємо по кисню - О: в лівій частині 2О з NaОН і 4 з сульфат іона SO4, а в правій 4 з SO4 і 1 в воді. Додаємо 2 перед водою:

2 NaOH + H2SO4 \u003d Na 2 SO4 + 2 H2O

1. Всі компоненти органічні, без зміни ступеня окислення:

Ноос-СOOH + CH3OH \u003d CH3OOC-COOCH3 + H2O (реакція можлива за певних умов)

В даному випадку ми бачимо, що в правій частині 2 групи атомів CH3, а в лівій тільки одна. Додаємо в ліву частину коефіцієнт 2 перед CH3OH, перевіряємо по кисню і додаємо 2 перед водою

Ноос-СOOH + 2CH3OH \u003d CH3OOC-COOCH3 + 2H2O

1. Органічний і неорганічні компоненти без зміни ступенів окислення:

CH3NH2 + H2SO4 \u003d (CH3NH2) 2 ∙ SO4

В даній реакції перевірки атом необов'язковий. У лівій частині 1 молекула метиламіни CH3NH2, а в правій 2. Значить потрібен коефіцієнт 2 перед метиламіном.

2CH3NH2 + H2SO4 \u003d (CH3NH2) 2 ∙ SO4

1. Органічний компонент, неорганічний, зміна ступеня окислення.

СuO + C2H5OH \u003d Cu + CH3COOH + Н2O

В даному випадку необхідно скласти електронний баланс, а формули органічних речовин краще перетворити в брутто. Перевірочним атомом буде кисень - по його кількості видно, що коефіцієнти не потрібні, електронний баланс підтверджує

CuO + C2H6O \u003d Cu + C2H4O2

2С +2 - 2е \u003d 2С0

C3H8 + O2 \u003d CO2 + H2O

Тут O не може бути перевірочним, так як сам змінює ступінь окислення. Перевіряємо по Н.

О2 0 + 2 * 2 е \u003d 2O-2 (мова йде про кисень з CO2)

3С (-8/3) - 20е \u003d 3С +4 (в органічних окисно-відновних реакціях використовують умовні дробові ступеня окислення)

З електронного балансу видно, що для окислення вуглецю потрібно в 5 разів більше кисню. Ставимо 5 перед O2, також з електронного балансу м повинні поставити 3 перед С з СО2, перевіримо по Н, і поставимо 4 перед водою

C3H8 + 5O2 \u003d 3CO2 + 4H2O

1. Неорганічні сполуки, зміна ступенів окислення.

Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 \u003d Na2SO4 + K2SO4 + Н2О + MnO2

Перевірочними будуть водень в воді і кислотні залишки SO4 2- з сірчаної кислоти.

S + 4 (з SO3 2-) - 2 e \u003d S +6 (з Na2SO4)

Mn + 7 + 3e \u003d Mn + 4

Таким чином потрібно поставити 3 перед Na2SO3 і Na2SO4, 2 перед КМnO4 і MNO2.

3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2SO4 \u003d 3Na2SO4 + K2SO4 + Н2О + 2MnO2

Запис хімічної взаємодії, яка відображає кількісну і якісну інформацію про реакцію, називають рівнянням хімічних реакцій. Записується реакція хімічними і математичними символами.

Основні правила

Хімічні реакції припускають перетворення одних речовин (реагентів) в інші (продукти реакції). Це відбувається завдяки взаємодії зовнішніх електронних оболонок речовин. В результаті з початкових з'єднань утворюються нові.

Щоб висловити хід хімічної реакції графічно, використовуються певні правила складання і написання хімічних рівнянь.

У лівій частині пишуться початкові речовини, які взаємодіють між собою, тобто підсумовуються. При розкладанні однієї речовини записується його формула. У правій частині записуються отримані в ході хімічної реакції речовини. Приклади записаних рівнянь з умовними позначеннями:

• CuSO 4 + 2NaOH → Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4;
• CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
• 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2;
• CH 3 COONa + H 2 SO 4 (конц.) → CH 3 COOH + NaHSO 4;
• 2NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + H 2.

Коефіцієнти перед хімічними формулами показують кількість молекул речовини. Одиниця не ставиться, але мається на увазі. Наприклад, рівняння Ba + 2H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2 показує, що з однієї молекули барію і двох молекул води виходить по одній молекулі гідроксиду барію і водню. Якщо перерахувати кількість водню, то і справа, і зліва вийде чотири атома.

позначення

Для складання рівнянь хімічних реакцій необхідно знати певні позначення, що показують, як протікає реакція. У хімічних рівняннях використовуються наступні знаки:

• → - необоротна, пряма реакція (йде в одну сторону);
• ⇄ або ↔ - реакція оборотна (протікає в обидві сторони);
• - виділяється газ;
• ↓ - випадає осад;
• hν - освітлення;
• t ° - температура (може зазначатися кількість градусів);
• Q - тепло;
• Е (тв.) - тверда речовина;
• Е (газ) або Е (г) - газоподібна речовина;
• Е (конц.) - концентроване речовина;
• Е (водн.) - водний розчин речовини.

Мал. 1. Випадання осаду.

Замість стрілки (→) може ставитися знак рівності (\u003d), що показує дотримання закону збереження речовини: і зліва, і справа кількість атомів речовин однаково. При вирішенні рівнянь спочатку ставиться стрілка. Після розрахунку коефіцієнтів і рівняння правої і лівої частини під стрілкою підводять риску.

Умови реакції (температура, освітлення) вказуються зверху знака протікання реакції (→, ⇄). Також зверху підписуються формули каталізаторів.

Мал. 2. Приклади умов реакції.

Які бувають рівняння

Хімічні рівняння класифікуються за різними ознаками. Основні способи класифікації представлені в таблиці.

Існує поняття хімічної рівноваги, властиве тільки оборотним реакцій. Це стан, при якому швидкості прямої і зворотної реакції, а також концентрації речовин рівні. Такий стан характеризується константою хімічної рівноваги.

При зовнішньому впливі температури, тиску, світла реакція може зміщуватися в бік зменшення або збільшення концентрації певної речовини. Залежність константи рівноваги від температури виражається за допомогою рівнянь ізобари і ізохори. Рівняння ізотерми відображає залежність енергії і константи рівноваги. Ці рівняння показують напрямок протікання реакції.

Мал. 3. Рівняння ізобари, ізохори і ізотерми.

Що ми дізналися?

В уроці хімії 8 класу була розглянута тема рівнянь хімічних реакцій. Складання і написання рівнянь відображає хід хімічної реакції. Існують певні позначення, що показують стан речовин і умови протікання реакції. Виділяють кілька видів хімічних реакцій за різними ознаками: за кількістю речовини, агрегатному стані, поглинання енергії, енергетичного впливу.

Тест по темі

оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.3. Всього отримано оцінок: 386.

Хімічним рівнянням можна назвати візуалізацію хімічної реакції за допомогою знаків математики і хімічних формул. Така дія є відображенням будь-якої реакції, в процесі якої з'являються нові речовини.

Хімічні завдання: види

Хімічне рівняння - це послідовність хімічних реакцій. Вони грунтуються на законі збереження маси будь-яких речовин. Існує всього два види реакцій:

• З'єднання - до них відносяться (відбувається заміна атомів складних елементів атомами простих реагентів), обміну (заміщення складовими частинами двох складних речовин), нейтралізації (реакція кислот з підставами, освіту солі і води).
• Розкладання - утворення двох і більше складних або простих речовин з одного складного, але склад їх більш простий.

Хімічні реакції також можна розділити на типи: екзотермічні (відбуваються з виділенням теплоти) і ендотермічні (поглинання теплоти).

Це питання хвилює багатьох учнів. Ми предлегаем кілька простих порад, які підкажуть, як навчитися вирішувати хімічні рівняння:

• Бажання зрозуміти і освоїти. Не можна відступати від своєї мети.
• Теоретичні знання. Без них неможливо скласти навіть елементарну формулу сполуки.
• Правильність запису хімічної завдання - навіть найменша помилка в умови зведе до нуля всі ваші зусилля в її вирішенні.

Бажано, щоб сам процес вирішення хімічних рівнянь був для вас цікавим. Тоді хімічні рівняння (як вирішувати їх і які моменти потрібно запам'ятати, ми розберемо в цій статті) перестануть бути для вас проблемними.

Завдання, які вирішуються з використанням рівнянь хімічних реакцій

До таких завдань відносяться:

• Знаходження маси компонента по даній масі іншого реагенту.
• Завдання по комбінації «маса-моль».
• Розрахунки по комбінації «обсяг-моль».
• Приклади із застосуванням терміна «надлишок».
• Розрахунки з використанням реагентів, один з яких не позбавлений домішок.
• Завдання на розпад результату реакції і на виробничі втрати.
• Завдання на пошук формули.
• Завдання, в яких реагенти надані у вигляді розчинів.
• Завдання, які містять суміші.

Кожен з цих видів завдань включає в себе кілька підтипів, які зазвичай детально розглядаються ще на перших шкільних уроках хімії.

Хімічні рівняння: як вирішувати

Існує алгоритм, який допомагає впоратися з практично будь-яким завданням з цієї непростої науки. Щоб зрозуміти, як правильно вирішувати хімічні рівняння, потрібно дотримуватися певної закономірності:

• При записи рівняння реакції не забувати розставляти коефіцієнти.
• Визначення способу, за допомогою якого можна знайти невідомі дані.
• Правильність застосування в обраній формулі пропорцій або використання поняття «кількість речовини».
• Звернути увагу на одиниці вимірювань.

В кінці важливо обов'язково перевірити завдання. У процесі рішення ви могли допустити елементарну помилку, яка вплинула на результат рішення.

Основні правила складання хімічних рівнянь

Якщо дотримуватися правильної послідовності, то питання про те, що таке хімічні рівняння, як вирішувати їх, не буде вас хвилювати:

• Формули речовин, які вступають в реакцію (реагенти), записуються в лівій частині рівняння.
• Формули речовин, які утворюються в результаті реакції, записуються вже в правій частині рівняння.

Складання рівняння реакції грунтується на законі збереження маси речовин. Отже, обидві частини рівняння повинні бути рівні, т. Е. З однаковим числом атомів. Досягти цього можна за умови правильної розстановки коефіцієнтів перед формулами речовин.

Розстановка коефіцієнтів в хімічному рівнянні

Алгоритм розміщення коефіцієнтів такий:

• Підрахунок в лівій і правій частині рівняння атомів кожного елемента.
• Визначення мінливого кількості атомів у елемента. Також потрібно знайти Н.О.К.
• Отримання коефіцієнтів досягається шляхом ділення Н.О.К. на індекси. Обов'язково проставити дані цифри перед формулами.
• Наступним кроком є \u200b\u200bперерахунок кількості атомів. Іноді виникає необхідність в повторенні дії.

Зрівнювання частин хімічної реакції відбувається за допомогою коефіцієнтів. Розрахунок індексів проводиться через валентність.

Для успішного складання і рішення хімічних рівнянь необхідно враховувати фізичні властивості речовини, такі як обсяг, щільність, маса. Також потрібно знати стан реагує системи (концентрація, температура, тиск), розбиратися в одиницях виміру даних величин.

Для розуміння питання про те, що таке хімічні рівняння, як вирішувати їх, необхідно використання основних законів і понять цієї науки. Щоб успішно обчислювати подібні завдання, необхідно також згадати або освоїти навички математичних операцій, вміти здійснювати дії з числами. Сподіваємося, з нашими порадами вам буде легше справлятися з хімічними рівняннями.

Поговоримо про те, як скласти хімічне рівняння, адже саме вони є основними елементами даної дисципліни. Завдяки глибокому усвідомленню всіх закономірностей взаємодій і речовин, можна управляти ними, застосовувати їх в різних сферах діяльності.

теоретичні особливості

Складання хімічних рівнянь - важливий і відповідальний етап, що розглядається в восьмому класі загальноосвітніх шкіл. Що повинно передувати даному етапу? Перш ніж педагог розповість своїм вихованцям про те, як скласти хімічне рівняння, важливо познайомити школярів з терміном «валентність», навчити їх визначати цю величину у металів і неметалів, користуючись таблицею елементів Менделєєва.

Складання бінарних формул за валентністю

Для того щоб зрозуміти, як скласти хімічне рівняння по валентності, для початку потрібно навчитися складати формули сполук, що складаються з двох елементів, користуючись валентністю. Пропонуємо алгоритм, який допоможе впоратися з поставленим завданням. Наприклад, необхідно скласти формулу оксиду натрію.

Спочатку важливо врахувати, що той хімічний елемент, який в назві згадується останнім, у формулі повинен розташовуватися на першому місці. У нашому випадку першим буде записуватися у формулі натрій, другим кисень. Нагадаємо, що оксидами називають бінарні сполуки, в яких останнім (другим) елементом обов'язково повинен бути кисень зі ступенем окислення -2 (валентність 2). Далі по таблиці Менделєєва необхідно визначити валентності кожного з двох елементів. Для цього використовуємо певні правила.

Так як натрій - метал, який розташовується в головній підгрупі 1 групи, його валентність є постійною величиною, вона дорівнює I.

Кисень - це неметалл, оскільки в оксиді він стоїть останнім, для визначення його валентності ми з восьми (число груп) віднімаємо 6 (групу, в якій знаходиться кисень), отримуємо, що валентність кисню дорівнює II.

Між певними валентності знаходимо найменше спільне кратне, потім ділимо його на валентність кожного з елементів, отримуємо їх індекси. Записуємо готову формулу Na 2 O.

Інструкція зі складання рівняння

А тепер докладніше поговоримо про те, як скласти хімічне рівняння. Спочатку розглянемо теоретичні моменти, потім перейдемо до конкретних прикладів. Отже, складання хімічних рівнянь передбачає певний порядок дій.

• 1-й етап. Прочитавши запропоноване завдання, необхідно визначити, які саме хімічні речовини повинні бути присутніми в лівій частині рівняння. Між вихідними компонентами ставиться знак «+».
• 2-й етап. Після знака рівності необхідно скласти формулу продукту реакції. При виконанні подібних дій буде потрібно алгоритм складання формул бінарних сполук, розглянутий нами вище.
• 3-й етап. Перевіряємо кількість атомів кожного елемента до і після хімічної взаємодії, в разі необхідності ставимо додаткові коефіцієнти перед формулами.

Приклад реакції горіння

Спробуємо розібратися в тому, як скласти хімічне рівняння горіння магнію, користуючись алгоритмом. У лівій частині рівняння записуємо через суму магній і кисень. Не забуваємо про те, що кисень є двухатомной молекулою, тому у нього необхідно поставити індекс 2. Після знака рівності складаємо формулу одержуваного після реакції продукту. Їм буде в якому першим записаний магній, а другим у формулі поставимо кисень. Далі по таблиці хімічних елементів визначаємо валентності. Магній, що знаходиться в 2 групі (головній підгрупі), має постійну валентність II, у кисню шляхом віднімання 8 - 6 також отримуємо валентність II.

Запис процесу матиме вигляд: Mg + O 2 \u003d MgO.

Для того щоб рівняння відповідало закону збереження маси речовин, необхідно розставити коефіцієнти. Спочатку перевіряємо кількість кисню до реакції, після завершення процесу. Так як було 2 атома кисню, а утворився всього один, в правій частині перед формулою оксиду магнію необхідно додати коефіцієнт 2. Далі вважаємо число атомів магнію до і після процесу. В результаті взаємодії вийшло 2 магнію, отже, в лівій частині перед простим речовиною магнієм також необхідний коефіцієнт 2.

Підсумковий вид реакції: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

Приклад реакції заміщення

Будь-конспект з хімії містить опис різних видів взаємодій.

На відміну від сполуки, в заміщенні і в лівій, і в правій частині рівняння буде два речовини. Припустимо, необхідно написати реакцію взаємодії між цинком і Алгоритм написання використовуємо стандартний. Спочатку в лівій частині через суму пишемо цинк і соляну кислоту, в правій частині складаємо формули одержуваних продуктів реакції. Так як в електрохімічному ряді напруг металів цинк розташовується до водню, в даному процесі він витісняє з кислоти молекулярний водень, утворює хлорид цинку. В результаті отримуємо наступну запис: Zn + HCL \u003d ZnCl 2 + H 2.

Тепер переходимо до зрівнювання кількості атомів кожного елемента. Так як в лівій частині хлору був один атом, а після взаємодії їх стало два, перед формулою соляної кислоти необхідно поставити коефіцієнт 2.

У підсумку отримуємо готове рівняння реакції, що відповідає закону збереження маси речовин: Zn + 2HCL \u003d ZnCl 2 + H 2.

висновок

Типовий конспект з хімії обов'язково містить кілька хімічних перетворень. Жоден розділ цієї науки не обмежується простим словесним описом перетворень, процесів розчинення, випарювання, обов'язково все підтверджується рівняннями. Специфіка хімії полягає в тому, що з всі процеси, які відбуваються між різними неорганічними або органічними речовинами, можна описати за допомогою коефіцієнтів, індексів.

Чим ще відрізняється від інших наук хімія? Хімічні рівняння допомагають не тільки описувати що відбуваються перетворення, але і проводити по ним кількісні обчислення, завдяки яким можна здійснювати лабораторне та промислове отримання різних речовин.