Kemiallinen yhtälö on tallenne reaktiosta, jossa käytetään alkuaineiden symboleja ja siihen osallistuvien yhdisteiden kaavoja. Reagenssien ja tuotteiden suhteelliset määrät, ilmaistuna mooleina, ilmaistaan ​​numeerisilla kertoimilla täydellisessä (tasapainoisessa) reaktioyhtälössä. Näitä suhteita kutsutaan joskus stoikiometrisiksi suhteiksi. Tällä hetkellä on olemassa lisääntyvä taipumus sisällyttää kemiallisiin yhtälöihin viitteitä reagoivien aineiden ja tuotteiden fysikaalisesta tilasta. Tämä tehdään käyttämällä seuraavia nimityksiä: (kaasu) tai tarkoittaa kaasumaista tilaa, (-neste, ) - kiinteä, (-vesiliuos.

Kemiallinen yhtälö voidaan laatia kokeellisesti saadun tiedon perusteella tutkittavana olevista reaktiotuotteista ja reaktiotuotteista sekä mittaamalla kunkin reaktioon osallistuvan reagenssin ja tuotteen suhteelliset määrät.

Kemiallisen yhtälön kirjoittaminen

Täydellisen kemiallisen yhtälön laatiminen sisältää seuraavat neljä vaihetta.

1. vaihe. Reaktion kirjaaminen suullisesti. Esimerkiksi,

2. vaihe. Sanallisten nimien korvaaminen reagenssien ja tuotteiden kaavoilla.

3. vaihe. Yhtälön tasapainotus (sen kertoimien määrittäminen)

Tällaista yhtälöä kutsutaan tasapainoiseksi tai stoikiometriseksi. Yhtälön tasapainottamisen tarpeen sanelee se tosiasia, että missä tahansa reaktiossa aineen säilymislain on täytettävä. Esimerkkinä tarkastelemamme reaktion suhteen tämä tarkoittaa, että siihen ei voi muodostua tai kadota yhtään magnesium-, hiili- tai happiatomia. Toisin sanoen kunkin alkuaineen atomien lukumäärän kemiallisen yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella on oltava sama.

4. vaihe. Jokaisen reaktioon osallistujan fyysinen tila.

Kemiallisten yhtälöiden tyypit

Harkitse seuraavaa täydellistä yhtälöä:

Tämä yhtälö kuvaa koko reaktiojärjestelmän kokonaisuutena. Tarkasteltava reaktio voidaan kuitenkin esittää myös yksinkertaistetussa muodossa ioniyhtälön avulla.

Tämä yhtälö ei sisällä tietoja sulfaatti-ioneista, joita ei ole lueteltu siinä, koska ne eivät osallistu tarkasteltavaan reaktioon. Tällaisia ​​ioneja kutsutaan tarkkailija-ioneiksi.

Raudan ja kuparin (II) välinen reaktio on esimerkki redox-reaktioista (katso luku 10). Se voidaan jakaa ehdollisesti kahteen reaktioon, joista toinen kuvaa pelkistystä ja toinen hapettumista, joka tapahtuu samanaikaisesti kokonaisreaktiossa:

Näitä kahta yhtälöä kutsutaan puolireaktioyhtälöiksi. Niitä käytetään erityisen usein sähkökemiassa kuvaamaan elektrodeilla tapahtuvia prosesseja (katso luku 10).

Kemiallisten yhtälöiden tulkinta

Harkitse seuraavaa yksinkertaista stoikiometristä yhtälöä:

Se voidaan tulkita kahdella tavalla. Ensinnäkin tämän yhtälön mukaan yksi mooli vetymolekyylejä reagoi yhden bromimolekyylin kanssa muodostaen kaksi moolia vetybromidimolekyylejä.Tällaista kemiallisen yhtälön tulkintaa kutsutaan joskus sen moolitulkinnaksi.

Tämä yhtälö voidaan kuitenkin tulkita myös siten, että tuloksena olevassa reaktiossa (katso alla) yksi vetymolekyyli reagoi yhden bromimolekyylin kanssa muodostaen kaksi vetybromidimolekyyliä.Tällaista kemiallisen yhtälön tulkintaa kutsutaan joskus sen molekyylitulkinnaksi.

Sekä molaariset että molekyyliset tulkinnat ovat yhtä päteviä. Olisi kuitenkin täysin väärin päätellä tarkasteltavana olevan reaktion yhtälön perusteella, että yksi vetymolekyyli törmää yhteen bromimolekyyliin muodostaen kaksi vetybromidimolekyyliä Tosiasia on, että tämä reaktio, kuten useimmat muutkin, suoritetaan useissa peräkkäisissä vaiheissa. Kaikkien näiden vaiheiden kokonaisuutta kutsutaan yleensä reaktiomekanismiksi (katso luku 9). Esimerkissämme reaktio sisältää seuraavat vaiheet:

Tarkasteltavana oleva reaktio on siis itse asiassa ketjureaktio, johon osallistuvat välituotteet (välituotereagenssit), joita kutsutaan radikaaleiksi (katso luku 9). Tarkasteltavana olevan reaktion mekanismi sisältää myös muita vaiheita ja sivureaktioita. Siten stoikiometrinen yhtälö osoittaa vain tuloksena olevan reaktion. Se ei anna tietoa reaktiomekanismista.

Laskelmat kemiallisten yhtälöiden avulla

Kemialliset yhtälöt ovat lähtökohta monenlaisille kemiallisille laskelmille. Tässä ja myöhemmin kirjassa annetaan useita esimerkkejä tällaisista laskelmista.

Reagenssien ja tuotteiden massan laskeminen. Tiedämme jo, että tasapainotettu kemiallinen yhtälö osoittaa reaktioon osallistuvien reaktanttien ja tuotteiden suhteelliset molaariset määrät. Nämä kvantitatiiviset tiedot mahdollistavat lähtöaineiden ja tuotteiden massojen laskemisen.

Laske hopeakloridin massa, joka muodostuu, kun ylimäärä natriumkloridiliuosta lisätään liuokseen, joka sisältää 0,1 mol hopeaa ioneina

Kaikkien tällaisten laskelmien ensimmäinen vaihe on kirjoittaa tarkasteltavan reaktion yhtälö: I

Koska reaktiossa käytetään ylimäärä kloridi-ioneja, voidaan olettaa, että kaikki liuoksessa olevat ionit muuttuvat reaktioyhtälöstä, että yhdestä moolista saadaan yksi mooli ioneja. Näin voidaan laskea muodostuneen massa seuraavasti:

Siten,

Koska g / mol, sitten

Liuoskonsentraation määrittäminen. Stökiometrisiin yhtälöihin perustuvat laskelmat ovat kvantitatiivisen kemiallisen analyysin taustalla. Esimerkkinä voidaan harkita liuoksen pitoisuuden määrittämistä reaktiossa muodostuneen tuotteen tunnetusta massasta. Tällaista kvantitatiivista kemiallista analyysiä kutsutaan gravimetriseksi analyysiksi.

Nitraattiliuokseen lisättiin sellainen määrä kaliumjodidiliuosta, joka riittää saostamaan kaiken lyijyn jodidiksi.Saadun jodidin massa oli 2,305 g Alkunitraattiliuoksen tilavuus oli sama.

Olemme jo kohdanneet tarkasteltavana olevan reaktion yhtälön:

Tämä yhtälö osoittaa, että yksi mooli lyijy(II)nitraattia tarvitaan tuottamaan yksi mooli jodidia. Määritetään reaktiossa muodostuneen lyijy(II)jodidin moolimäärä. Sikäli kuin

Kemiallista yhtälöä voidaan kutsua kemiallisen reaktion visualisoinniksi matematiikan ja kemiallisten kaavojen avulla. Tällainen toiminta on heijastus jonkinlaisesta reaktiosta, jonka aikana ilmaantuu uusia aineita.

Kemialliset tehtävät: tyypit

Kemiallinen yhtälö on kemiallisten reaktioiden sarja. Ne perustuvat minkä tahansa aineen massan säilymisen lakiin. On vain kahdenlaisia ​​reaktioita:

• Yhdisteet - näitä ovat (monimutkaisten alkuaineiden atomit korvataan yksinkertaisten reagenssien atomeilla), vaihto (kahden monimutkaisen aineen komponenttien korvaaminen), neutralointi (happojen reaktio emästen kanssa, suolan ja veden muodostuminen).
• Hajoaminen - kahden tai useamman monimutkaisen tai yksinkertaisen aineen muodostuminen yhdestä kompleksista, mutta niiden koostumus on yksinkertaisempi.

Kemialliset reaktiot voidaan myös jakaa tyyppeihin: eksotermiset (tapahtuu lämmön vapautuessa) ja endotermiset (lämmön absorptio).

Tämä kysymys huolestuttaa monia opiskelijoita. Tässä on muutamia yksinkertaisia ​​vinkkejä, joiden avulla voit oppia ratkaisemaan kemiallisia yhtälöitä:

• Halu ymmärtää ja hallita. Et voi poiketa tavoitteestasi.
• Teoreettinen tieto. Ilman niitä on mahdotonta muodostaa edes peruskaavaa yhdisteestä.
• Kemiallisen ongelman kirjoittamisen oikeellisuus - jopa pieninkin virhe tilassa mitätöi kaikki ponnistelut sen ratkaisemiseksi.

On toivottavaa, että kemiallisten yhtälöiden ratkaisuprosessi on sinulle jännittävä. Sitten kemialliset yhtälöt (miten ratkaista ne ja mitkä kohdat sinun on muistettava, analysoimme tässä artikkelissa) eivät ole enää ongelmallisia sinulle.

Tehtäviä, jotka ratkaistaan ​​käyttämällä kemiallisten reaktioiden yhtälöitä

Näitä tehtäviä ovat:

• Komponentin massan määrittäminen toisen reagenssin massan perusteella.
• Tehtävät yhdistelmälle "massa-mooli".
• Laskelmat yhdistelmälle "tilavuus-mooli".
• Esimerkkejä termistä "ylimääräinen".
• Laskelmat reagensseilla, joista yksi ei ole epäpuhtaudeton.
• Tehtävät reaktion tuloksen hajoamiseen ja tuotantohävikkiin.
• Ongelmia kaavan löytämisessä.
• Tehtävät, joissa reagenssit tarjotaan liuoksina.
• Seoksia sisältävät tehtävät.

Jokainen tämäntyyppinen tehtävä sisältää useita alatyyppejä, joista yleensä keskustellaan yksityiskohtaisesti ensimmäisillä koulun kemian tunneilla.

Kemialliset yhtälöt: Kuinka ratkaista

On olemassa algoritmi, joka auttaa selviytymään melkein kaikista tämän vaikean tieteen tehtävistä. Ymmärtääksesi kuinka ratkaista kemialliset yhtälöt oikein, sinun on noudatettava tiettyä mallia:

• Kun kirjoitat reaktioyhtälöä, älä unohda asettaa kertoimia.
• Selvitä, kuinka löytää tuntemattomia tietoja.
• Sovelluksen oikeellisuus valitussa suhteellisessa kaavassa tai käsitteen "aineen määrä" käyttö.
• Kiinnitä huomiota mittayksiköihin.

Lopuksi on tärkeää tarkistaa tehtävä. Ratkaisuprosessissa voit tehdä alkeellisen virheen, joka vaikutti päätöksen tulokseen.

Kemiallisten yhtälöiden laatimisen perussäännöt

Jos noudatat oikeaa järjestystä, kysymys siitä, mitä kemialliset yhtälöt ovat, kuinka ne ratkaistaan, ei häiritse sinua:

• Reagoivien aineiden (reagenssit) kaavat kirjoitetaan yhtälön vasemmalle puolelle.
• Reaktion tuloksena muodostuvien aineiden kaavat on jo kirjoitettu yhtälön oikealle puolelle.

Reaktioyhtälön muotoilu perustuu aineiden massan säilymislakiin. Siksi yhtälön molempien puolten on oltava samat, eli niillä on sama määrä atomeja. Tämä voidaan saavuttaa, jos kertoimet asetetaan oikein aineiden kaavojen eteen.

Kertoimien järjestely kemiallisessa yhtälössä

Algoritmi kertoimien sijoittamiseksi on seuraava:

• Laske yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella kunkin alkuaineen atomit.
• Alkuaineen muuttuvan atomimäärän määritys. Sinun on myös löydettävä N.O.K.
• Kertoimien saaminen saavutetaan jakamalla N.O.K. indeksejä varten. Muista laittaa nämä luvut kaavojen eteen.
• Seuraava vaihe on atomien lukumäärän uudelleenlaskenta. Joskus on välttämätöntä toistaa jokin toimenpide.

Kemiallisen reaktion osien tasaus tapahtuu kertoimien avulla. Indeksien laskeminen tapahtuu valenssin avulla.

Kemiallisten yhtälöiden onnistuneen laatimisen ja ratkaisemisen kannalta on tarpeen ottaa huomioon aineen fysikaaliset ominaisuudet, kuten tilavuus, tiheys, massa. Sinun on myös tiedettävä reagoivan järjestelmän tila (pitoisuus, lämpötila, paine), ymmärrettävä näiden suureiden mittayksiköt.

Ymmärtääksesi kysymyksen siitä, mitä kemialliset yhtälöt ovat, kuinka ne ratkaistaan, on käytettävä tämän tieteen peruslakeja ja käsitteitä. Tällaisten ongelmien laskemiseksi onnistuneesti sinun on myös muistettava tai hallittava matemaattisten operaatioiden taidot, kyettävä suorittamaan toimintoja numeroilla. Toivomme, että vinkkiemme avulla sinun on helpompi selviytyä kemiallisista yhtälöistä.

Kemiassa pääasiallinen ymmärtämisen aihe on eri kemiallisten alkuaineiden ja aineiden väliset reaktiot. Suuri tietoisuus aineiden ja prosessien vuorovaikutuksen pätevyydestä kemiallisissa reaktioissa mahdollistaa niiden hallinnan ja soveltamisen omiin tarkoituksiinsa. Kemiallinen yhtälö on menetelmä kemiallisen reaktion ilmaisemiseksi, jossa kirjoitetaan alkuperäisten aineiden ja tuotteiden kaavat, indikaattorit, jotka osoittavat minkä tahansa aineen molekyylien lukumäärän. Kemialliset reaktiot jaetaan liittymis-, substituutio-, hajoamis- ja vaihtoreaktioihin. Myös niiden joukossa on sallittua erottaa redox, ioni, palautuva ja irreversiibeli, eksogeeninen jne.

Ohje

1. Selvitä, mitkä aineet ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa reaktiossasi. Kirjoita ne yhtälön vasemmalle puolelle. Harkitse esimerkiksi alumiinin ja rikkihapon välistä kemiallista reaktiota. Järjestä reagenssit vasemmalle: Al + H2SO4 Laita seuraavaksi "yhtäsuuruus" -merkki, kuten matemaattisessa yhtälössä. Kemiasta löytyy oikealle osoittava nuoli tai kaksi vastakkaiseen suuntaan olevaa nuolta, "käännettävyyden merkki". Metallin ja hapon välisen vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu suolaa ja vetyä. Kirjoita reaktiotuotteet yhtäläisyysmerkin jälkeen oikealle Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 Reaktiokaavio saadaan.

2. Kemiallisen yhtälön kirjoittamiseksi sinun on löydettävä eksponentit. Aiemmin saadun kaavion vasemmalla puolella rikkihappo sisältää vety-, rikki- ja happiatomeja suhteessa 2:1:4, oikealla puolella suolan koostumuksessa on 3 rikkiatomia ja 12 happiatomia ja 2 vetyatomit H2-kaasumolekyylissä. Vasemmalla puolella näiden kolmen elementin suhde on 2:3:12.

3. Tasoittaaksesi rikki- ja happiatomien lukumäärää alumiini(III)sulfaatin koostumuksessa, laita yhtälön vasemmalle puolelle hapon eteen indikaattori 3. Nyt vasemmalla puolella on kuusi vetyatomia. Tasoittaaksesi vetyelementtien lukumäärän, aseta osoitin 3 sen eteen oikealle puolelle. Nyt molemmissa osissa olevien atomien suhde on 2:1:6.

4. On vielä tasattava alumiinin määrä. Koska suola sisältää kaksi metalliatomia, laita 2 alumiinin eteen kaavion vasemmalle puolelle. Tuloksena saat tämän kaavion reaktioyhtälön. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2

Reaktio on yhden kemikaalin muuttuminen toiseksi. Ja kaava niiden kirjoittamiseen erikoissymbolien avulla on tämän reaktion yhtälö. Kemiallisia vuorovaikutuksia on erilaisia, mutta niiden kaavojen kirjoittamissääntö on sama.

Tarvitset

• jaksollinen kemiallisten alkuaineiden järjestelmä D.I. Mendelejev

Ohje

1. Alkuaineet, jotka reagoivat, on kirjoitettu yhtälön vasemmalle puolelle. Niitä kutsutaan reagensseiksi. Nauhoitus tehdään erikoissymbolien avulla, jotka osoittavat mitä tahansa ainetta. Reagenssiaineiden väliin laitetaan plusmerkki.

2. Yhtälön oikealle puolelle on kirjoitettu tuloksena olevan yhden tai useamman aineen kaava, joita kutsutaan reaktiotuotteiksi. Yhtälön vasemman ja oikean puolen väliin sijoitetaan yhtäläisyysmerkin sijaan nuoli, joka osoittaa reaktion suunnan.

3. Myöhemmin, kun kirjoitat reagoivien aineiden ja reaktiotuotteiden kaavoja, sinun on järjestettävä reaktioyhtälön indikaattorit. Tämä tehdään siten, että aineen massan säilymislain mukaan saman alkuaineen atomien lukumäärä yhtälön vasemmassa ja oikeassa osassa pysyy samana.

4. Indikaattorien järjestämiseksi oikein sinun on määritettävä kaikki reaktioon osallistuvat aineet. Tätä varten yksi elementeistä otetaan ja sen atomien lukumäärää vasemmalla ja oikealla verrataan. Jos se on erilainen, on tarpeen löytää lukujen kerrannainen, joka ilmaisee tietyn aineen atomien lukumäärän vasemmassa ja oikeassa osassa. Sen jälkeen tämä luku jaetaan aineen atomien lukumäärällä yhtälön vastaavassa osassa, ja mille tahansa sen osalle saadaan indikaattori.

5. Koska indikaattori sijoitetaan kaavan eteen ja koskee jokaista siihen sisältyvää ainetta, seuraava vaihe on vertailla saatuja tietoja toisen kaavaan kuuluvan aineen numeroon. Tämä suoritetaan samalla tavalla kuin ensimmäisen elementin kanssa ja ottaen huomioon kunkin kaavan olemassa oleva indikaattori.

6. Myöhemmin, kun kaikki kaavan elementit on jäsennetty, suoritetaan lopullinen vasemman ja oikean osan vastaavuuden tarkistus. Sitten reaktioyhtälöä voidaan pitää valmiina.

Liittyvät videot

Huomautus!
Kemiallisten reaktioiden yhtälöissä on mahdotonta vaihtaa vasenta ja oikeaa puolta. Muuten syntyy täysin erilaisen prosessin kaavio.

Hyödyllinen neuvo
Sekä yksittäisten reagenssiaineiden että reaktiotuotteita muodostavien aineiden atomien lukumäärä määritetään käyttämällä D.I.:n kemiallisten alkuaineiden jaksollista järjestelmää. Mendelejev

Kuinka yllättävää onkaan luonto ihmiselle: talvella se käärii maan lumiseen peittoon, keväällä se paljastaa kaiken elävän, kuin popcornhiutaleet, kesällä se raivoaa värien riehuessa, syksyllä se sytyttää kasvit tuleen. punainen tuli ... Ja vain jos ajattelet sitä ja katsot tarkkaan, voit nähdä, mikä seisoo Kaikkien näiden tavanomaisten muutosten takana ovat vaikeat fyysiset prosessit ja KEMIALLISET REAKTIOT. Ja kaiken eläimen tutkimiseksi sinun on kyettävä ratkaisemaan kemiallisia yhtälöitä. Päävaatimus kemiallisten yhtälöiden tasoituksessa on aineen lukumäärän säilymislain tuntemus: 1) aineen lukumäärä ennen reaktiota on yhtä suuri kuin aineen lukumäärä reaktion jälkeen; 2) aineiden kokonaismäärä ennen reaktiota on yhtä suuri kuin aineiden kokonaismäärä reaktion jälkeen.

Ohje

1. Tasoittaaksesi kemiallisen "esimerkin", sinun on noudatettava muutamia vaiheita yhtälö reaktiot yleensä. Tätä varten aineiden kaavojen edessä olevat tuntemattomat indikaattorit on merkitty latinalaisten aakkosten kirjaimilla (x, y, z, t jne.). Olkoon vaadittava, että vedyn ja hapen yhdistelmän reaktio tasoittuu, minkä seurauksena saadaan vettä. Ennen vedyn, hapen ja veden molekyylejä laita latinalaiset kirjaimet (x, y, z) - indikaattorit.

2. Laadi mille tahansa elementille fysikaalisen tasapainon perusteella matemaattiset yhtälöt ja hanki yhtälöjärjestelmä. Tässä esimerkissä vasemmalla olevalle vedylle otetaan 2x, koska sillä on indeksi "2", oikealla - 2z, teellä on myös indeksi "2", osoittautuu 2x=2z, otsel, x=z. Ota hapelle 2y vasemmalta, koska siellä on indeksi "2", oikealla - z, teelle ei ole indeksiä, mikä tarkoittaa, että se on yhtä suuri kuin yksi, jota ei yleensä kirjoiteta. Osoittautuu, että 2y=z ja z=0,5y.

Huomautus!
Jos yhtälössä on suurempi määrä kemiallisia alkuaineita, tehtävä ei muutu monimutkaisemmaksi, vaan sen tilavuus kasvaa, mitä ei pitäisi pelätä.

Hyödyllinen neuvo
On myös mahdollista tasata reaktioita todennäköisyysteorian avulla käyttämällä kemiallisten alkuaineiden valenssia.

Vinkki 4: Kuinka muodostaa redox-reaktio

Redox-reaktiot ovat reaktioita, joissa hapetusaste muuttuu. Usein käy niin, että alkuaineet annetaan ja on tarpeen kirjoittaa niiden vuorovaikutuksen tuotteet. Joskus sama aine voi tuottaa erilaisia ​​lopputuotteita eri ympäristöissä.

Ohje

1. Ei vain reaktioväliaineesta, vaan myös hapetusasteesta riippuen, aine käyttäytyy eri tavalla. Aine korkeimmassa hapetusasteessaan on poikkeuksetta hapettava aine, ja alimmassa hapetusasteessaan se on pelkistävä aine. Happaman ympäristön tekemiseen käytetään perinteisesti rikkihappoa (H2SO4), harvemmin typpihappoa (HNO3) ja suolahappoa (HCl). Luo tarvittaessa emäksinen ympäristö, käytä natriumhydroksidia (NaOH) ja kaliumhydroksidia (KOH). Katsotaanpa joitain esimerkkejä aineista.

2. Mn04(-1)-ioni. Happamassa ympäristössä se muuttuu Mn:ksi (+2), värittömäksi liuokseksi. Jos väliaine on neutraali, muodostuu MnO2:ta, muodostuu ruskea sakka. Emäksisessä väliaineessa saadaan MnO4 (+2), vihreää liuosta.

3. Vetyperoksidi (H2O2). Jos se on hapettava aine, ts. vastaanottaa elektroneja, sitten neutraalissa ja emäksisessä väliaineessa se kääntyy kaavion mukaan: H2O2 + 2e = 2OH (-1). Happamassa ympäristössä saamme: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O. Edellyttäen, että vetyperoksidi on pelkistävä aine, ts. luovuttaa elektroneja; happamassa väliaineessa muodostuu O2; emäksisessä väliaineessa O2 + H2O. Jos H2O2 joutuu ympäristöön, jossa on vahvaa hapettavaa ainetta, se on itse pelkistävä aine.

4. Cr2O7-ioni on hapettava aine; happamassa ympäristössä se muuttuu 2Cr(+3), jotka ovat väriltään vihreitä. Cr(+3)-ionista hydroksidi-ionien läsnä ollessa, ts. alkalisessa väliaineessa muodostuu keltaista CrO4(-2):ta.

5. Otetaan esimerkki reaktion koostumuksesta KI + KMnO4 + H2SO4 - Tässä reaktiossa Mn on korkeimmassa hapetustilassaan eli se on hapettava aine, joka ottaa vastaan ​​elektroneja. Ympäristö on hapan, rikkihappo (H2SO4) sen osoittaa, pelkistysaine tässä on I (-1), se luovuttaa elektroneja ja lisää samalla hapetusastettaan. Kirjoitamme muistiin reaktiotuotteet: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Järjestämme indikaattorit elektronisen tasapainon menetelmällä tai puolireaktiomenetelmällä, saamme: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Liittyvät videot

Huomautus!
Älä unohda lisätä indikaattoreita reaktioosi!

Kemialliset reaktiot ovat aineiden vuorovaikutusta, johon liittyy muutos niiden koostumuksessa. Toisin sanoen reaktioon tulevat aineet eivät vastaa reaktiosta syntyviä aineita. Henkilö kohtaa samanlaisia ​​vuorovaikutuksia tunnin välein, joka minuutti. Hänen kehossaan tapahtuvat teeprosessit (hengitys, proteiinisynteesi, ruoansulatus jne.) ovat myös kemiallisia reaktioita.

Ohje

1. Kaikki kemialliset reaktiot on kirjoitettava oikein. Yksi tärkeimmistä vaatimuksista on, että reaktion vasemmalla puolella olevien aineiden koko alkuaineen atomien lukumäärä (niitä kutsutaan "alkuaineiksi") vastaa saman alkuaineen atomien lukumäärää oikean puolen aineissa. (niitä kutsutaan "reaktiotuotteiksi"). Toisin sanoen reaktiotietue on tasattava.

2. Katsotaanpa konkreettista esimerkkiä. Mitä tapahtuu, kun keittiössä sytytetään kaasupoltin? Maakaasu reagoi ilman hapen kanssa. Tämä hapetusreaktio on niin eksoterminen, eli siihen liittyy lämmön vapautumista, että liekki ilmestyy. Sen tuella joko valmistat ruokaa tai lämmität valmiiksi kypsennettyä ruokaa.

3. Yksinkertaisuuden vuoksi oletetaan, että maakaasu koostuu vain yhdestä sen komponenteista - metaanista, jonka kaava on CH4. Koska miten tämä reaktio muodostetaan ja tasataan?

4. Kun hiiltä sisältäviä polttoaineita poltetaan, eli kun hiiltä hapetetaan hapen vaikutuksesta, muodostuu hiilidioksidia. Tiedät hänen kaavansa: CO2. Mitä syntyy, kun metaanin sisältämä vety hapetetaan hapella? Ehdottomasti vesi höyryn muodossa. Jopa kemiasta kaukaisin ihminen tietää sen kaavan ulkoa: H2O.

5. Osoittautuu, että kirjoita alkuperäiset aineet reaktion vasemmalle puolelle: CH4 + O2. Oikealla puolella on vastaavasti reaktiotuotteet: CO2 + H2O.

6. Tämän kemiallisen reaktion ennakkorekisteröinti on edelleen: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. Tasaa yllä oleva reaktio, eli saavuta perussääntö: koko alkuaineen atomien lukumäärän kemiallisen reaktion vasemmassa ja oikeassa osassa on oltava sama.

8. Voit nähdä, että hiiliatomien lukumäärä on sama, mutta happi- ja vetyatomien lukumäärä on erilainen. Vasemmalla puolella on 4 vetyatomia ja oikealla vain 2. Siksi laita vesikaavan eteen indikaattori 2. Hanki: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.

9. Hiili- ja vetyatomit tasoittuvat, nyt on tehtävä sama hapen kanssa. Vasemmalla puolella on 2 happiatomia ja oikealla 4. Laittamalla happimolekyylin eteen indeksi 2, saat lopullisen tietueen metaanin hapetusreaktiosta: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

Reaktioyhtälö on ehdollinen tietue kemiallisesta prosessista, jossa jotkin aineet muuttuvat toisiksi ominaisuuksien muuttuessa. Kemiallisten reaktioiden kirjaamiseen käytetään aineiden kaavoja ja taitoja yhdisteiden kemiallisista ominaisuuksista.

Ohje

1. Kirjoita kaavat oikein niiden nimien mukaan. Oletetaan, että alumiinioksidi Al 2 O , indeksi 3 alumiinista (vastaa sen hapetusastetta tässä yhdisteessä) on lähellä happea ja indeksi 2 (hapen hapetusaste) lähellä alumiinia. Jos hapetusaste on +1 tai -1, indeksiä ei ole asetettu. Sinun on esimerkiksi kirjoitettava muistiin ammoniumnitraatin kaava. Nitraatti on typpihapon (-NO3, s.o. -1), ammoniumin (-NH2, s.o. +1) happojäännös. Joten ammoniumnitraatin kaava on NH? EI?. Toisinaan hapetusaste ilmoitetaan yhdisteen nimessä. Rikkioksidi (VI) - SO2, piioksidi (II) SiO. Jotkut primitiiviset aineet (kaasut) on kirjoitettu indeksillä 2: Cl?, J?, F?, O?, H? jne.

2. Sinun on tiedettävä, mitkä aineet reagoivat. Näkyviä reaktion merkkejä: kaasun kehittymistä, värin metamorfoosia ja saostumista. Melko usein reaktiot menevät ohi ilman näkyviä muutoksia. Esimerkki 1: neutralointireaktio H2SO? + 2 NaOH? No niin? + 2 H2O Natriumhydroksidi reagoi rikkihapon kanssa muodostaen natriumsulfaatin ja veden liukoisen suolan. Natrium-ioni erotetaan ja yhdistetään happojäännökseen, jolloin vety korvataan. Reaktio etenee ilman ulkoisia merkkejä. Esimerkki 2: jodoformitesti С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H2O Reaktio etenee useissa vaiheissa. Lopputuloksena on keltaisten jodoformikiteiden saostuminen (hyvä reaktio alkoholeihin). Esimerkki 3: Zn + K?SO? ? Reaktio on käsittämätön, koska useissa metallijännityksissä sinkki on myöhemmin kuin kalium, eikä se voi syrjäyttää sitä yhdisteistä.

3. Massan säilymislaki sanoo, että lähtöaineiden massa on yhtä suuri kuin muodostuneiden aineiden massa. Pätevä kirja kemiallisesta reaktiosta on puolet raivosta. Sinun on asetettava indikaattorit. Aloita tasaus niillä yhdisteillä, joiden kaavoissa on suuret indeksit. K?Cr?O? + 14 HCl? 2CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O sen kaava sisältää suurimman indeksin (7). Tällaista reaktioiden tallennustarkkuutta tarvitaan massan, tilavuuden, pitoisuuden, vapautuneen energian ja muiden määrien laskemiseen. Ole varovainen. Muista erityisesti yleiset happojen ja emästen kaavat sekä happojäämät.

Vinkki 7: Redox-yhtälöiden määrittäminen

Kemiallinen reaktio on aineiden reinkarnaatioprosessi, joka tapahtuu niiden koostumuksen muuttuessa. Aineita, jotka tulevat reaktioon, kutsutaan alkuaineiksi, ja niitä, jotka muodostuvat tämän prosessin seurauksena, kutsutaan tuotteiksi. Tapahtuu, että kemiallisen reaktion aikana alkuaineet, jotka muodostavat alkuaineet, muuttavat hapetustilaansa. Eli he voivat hyväksyä muiden elektroneja ja antaa omansa. Molemmissa tapauksissa niiden veloitus muuttuu. Tällaisia ​​reaktioita kutsutaan redox-reaktioksi.

Ohje

1. Kirjoita tarkastelemasi kemiallisen reaktion tarkka yhtälö. Katso, mitkä alkuaineet sisältyvät alkuaineiden koostumukseen ja mitkä ovat näiden alkuaineiden hapetustilat. Myöhemmin vertaa näitä lukuja samojen alkuaineiden hapetustiloihin reaktion oikealla puolella.

2. Jos hapetustila on muuttunut, tämä reaktio on redox. Jos kaikkien alkuaineiden hapetustilat pysyivät samoina, niin ei.

3. Tässä on esimerkiksi laajalti tunnettu hyvälaatuinen reaktio sulfaatti-ionin SO4^2- havaitsemiseksi. Sen olemus on, että bariumsulfaatti, jonka kaava on BaSO4, on käytännössä liukenematon veteen. Muodostuessaan se saostuu välittömästi tiheän, raskaan valkoisen sakan muodossa. Kirjoita muistiin jokin yhtälö samanlaiselle reaktiolle, esimerkiksi BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. Osoittautuu, että reaktiosta näet, että bariumsulfaatin sakan lisäksi muodostui natriumkloridia. Onko tämä reaktio redox-reaktio? Ei, se ei ole, koska yksikään alkuaineeseen kuuluva alkuaine ei ole muuttanut hapetustilaansa. Sekä kemiallisen yhtälön vasemmalla että oikealla puolella bariumin hapetusaste on +2, kloori -1, natrium +1, rikki +6, happi -2.

5. Ja tässä on reaktio Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Onko se redox? Alkuaineiden alkuaineet: sinkki (Zn), vety (H) ja kloori (Cl). Katso, mitkä ovat niiden hapetustilat? Sinkin kohdalla se on 0 kuten missä tahansa yksinkertaisessa aineessa, vedyllä se on +1, kloorilla -1. Ja mitkä ovat näiden samojen alkuaineiden hapetusasteet reaktion oikealla puolella? Kloorissa se pysyi horjumattomana, eli yhtä suuri kuin -1. Mutta sinkille se oli yhtä suuri kuin +2 ja vedylle - 0 (sitä tosiasiasta, että vetyä vapautui yksinkertaisen aineen - kaasun - muodossa). Siksi tämä reaktio on redox-reaktio.

Liittyvät videot

Ellipsin kanoninen yhtälö on koottu niistä näkökohdista, että etäisyyksien summa ellipsin mistä tahansa pisteestä sen 2 polttopisteeseen on aina jatkuva. Kiinnittämällä tämän arvon ja siirtämällä pistettä ellipsiä pitkin on mahdollista määrittää ellipsin yhtälö.

Tarvitset

• Paperiarkki, kuulakärkikynä.

Ohje

1. Määritä kaksi kiinteää pistettä F1 ja F2 tasolle. Olkoon pisteiden välinen etäisyys yhtä suuri kuin jokin kiinteä arvo F1F2= 2s.

2. Piirrä paperille suora viiva, joka on abskissa-akselin koordinaattiviiva, ja piirrä pisteet F2 ja F1. Nämä pisteet ovat ellipsin polttopisteitä. Etäisyyden koko tarkennuspisteestä alkupisteeseen tulee olla sama arvo, c.

3. Piirrä y-akseli muodostaen näin karteesisen koordinaatiston ja kirjoita ellipsin määrittävä perusyhtälö: F1M + F2M = 2a. M-piste edustaa ellipsin nykyistä pistettä.

4. Määritä segmenttien F1M ja F2M arvo Pythagoraan lauseen avulla. Muista, että pisteellä M on nykyiset koordinaatit (x, y) suhteessa origoon, ja mitä tulee esimerkiksi pisteeseen F1, pisteellä M on koordinaatit (x + c, y), eli "x"-koordinaatilla on siirtymä. . Siten Pythagoraan lauseen lausekkeessa yhden termeistä on oltava yhtä suuri kuin arvon (x + c) tai arvon (x-c) neliö.

5. Korvaa vektorien F1M ja F2M moduulin lausekkeet ellipsin perussuhteeseen ja neliötä yhtälön molemmat puolet siirtämällä yksi neliöjuurista etukäteen yhtälön oikealle puolelle ja avaamalla sulut. Kun olet vähentänyt identtisiä termejä, jaa saatu suhde 4a:lla ja nosta uudelleen toiseen potenssiin.

6. Anna samanlaiset termit ja kerää termit samalla kertoimella "x"-muuttujan neliössä. Ota pois "X"-muuttujan neliö.

7. Ota jonkin suuren neliö (sanotaan b) a:n ja c:n neliöiden eroksi ja jaa saatu lauseke tämän uuden suuren neliöllä. Siten olet saanut ellipsin kanonisen yhtälön, jonka vasemmalla puolella on koordinaattien neliöiden summa jaettuna akselien suuruuksilla, ja vasemmalla puolella on yksi.

Hyödyllinen neuvo
Tehtävän suorituskyvyn tarkistamiseksi voit käyttää massan säilymisen lakia.

Kemia on tiedettä aineista, niiden ominaisuuksista ja muunnoksista. .
Eli jos ympärillämme oleville aineille ei tapahdu mitään, tämä ei koske kemiaa. Mutta mitä tarkoittaa "mitään ei tapahdu"? Jos ukkosmyrsky yllätti meidät kentällä ja me kaikki kastuimme, kuten sanotaan, "ihoon asti", niin eikö tämä ole muutosta: vaatteet olivat loppujen lopuksi kuivia, mutta kastuivat.

Jos otat esimerkiksi rautanaulan, käsittele se viilalla ja kokoa sitten rautaviilat (Fe) , silloin tämä ei myöskään ole muutos: siellä oli kynsi - siitä tuli jauhe. Mutta jos sen jälkeen koota laite ja pidä hapen saaminen (O 2): lämmittää kaliumpermanganaattia(KMpo 4) ja kerää happea koeputkeen ja aseta sitten nämä rautaviilat punakuumiin "punaisiin" siihen, sitten ne leimaavat kirkkaalla liekillä ja palamisen jälkeen muuttuvat ruskeaksi jauheeksi. Ja tämä on myös muutos. Joten missä on kemia? Huolimatta siitä, että näissä esimerkeissä muoto (rautanaula) ja vaatteiden tila (kuiva, märkä) muuttuvat, nämä eivät ole muunnoksia. Tosiasia on, että itse kynsi, koska se oli aine (rauta), pysyi sellaisena, huolimatta sen erilaisesta muodosta, ja vaatteemme imevät vettä sateesta ja sitten se haihtui ilmakehään. Itse vesi ei ole muuttunut. Mitä ovat muunnokset kemian kannalta?

Kemian näkökulmasta transformaatiot ovat sellaisia ​​​​ilmiöitä, joihin liittyy muutos aineen koostumuksessa. Otetaanpa sama naula esimerkkinä. Sillä ei ole väliä, missä muodossa se on arkistoinnin jälkeen, vaan sen jälkeen, kun se on kerätty siitä rautaviilat sijoitettu happiilmakehään - se muuttui rautaoksidi(Fe 2 O 3 ) . Onko siis jotain todella muuttunut? Kyllä sillä on. Siellä oli kynsiainetta, mutta hapen vaikutuksesta muodostui uusi aine - alkuaineoksidi rauhanen. molekyyliyhtälö tätä muutosta voidaan esittää seuraavilla kemiallisilla symboleilla:

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

Kemiaan perehtymättömälle ihmiselle herää heti kysymyksiä. Mikä on "molekyyliyhtälö", mikä on Fe? Miksi on numeroita "4", "3", "2"? Mitkä ovat pienet luvut "2" ja "3" kaavassa Fe 2 O 3? Tämä tarkoittaa, että on tullut aika järjestää asiat järjestykseen.

Kemiallisten alkuaineiden merkit.

Huolimatta siitä, että he alkavat opiskella kemiaa 8. luokalla ja jotkut jopa aikaisemmin, monet ihmiset tuntevat suuren venäläisen kemistin D. I. Mendelejevin. Ja tietysti hänen kuuluisa "kemiallisten elementtien jaksollinen järjestelmä". Muuten yksinkertaisemmin sitä kutsutaan "Mendelejevin pöydäksi".

Tässä taulukossa elementit sijaitsevat oikeassa järjestyksessä. Tähän mennessä niitä tunnetaan noin 120. Monien alkuaineiden nimet ovat olleet meille tiedossa pitkään. Näitä ovat: rauta, alumiini, happi, hiili, kulta, pii. Aiemmin käytimme näitä sanoja epäröimättä ja tunnistimme ne esineisiin: rautapultti, alumiinilanka, ilmakehän happi, kultainen rengas jne. jne. Mutta itse asiassa kaikki nämä aineet (pultti, lanka, rengas) koostuvat vastaavista elementeistään. Koko paradoksi on, että elementtiä ei voi koskea, poimia. Kuinka niin? Ne ovat jaksollisessa taulukossa, mutta et voi ottaa niitä! Kyllä täsmälleen. Kemiallinen alkuaine on abstrakti (eli abstrakti) käsite, ja sitä käytetään kuitenkin kemiassa, kuten muissakin tieteissä, laskelmiin, yhtälöiden laatimiseen ja ongelmien ratkaisemiseen. Jokainen elementti eroaa toisistaan ​​siinä, että sille on ominaista omansa atomin elektroninen konfiguraatio. Protonien lukumäärä atomin ytimessä on yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä sen kiertoradalla. Esimerkiksi vety on alkuaine numero 1. Sen atomi koostuu 1 protonista ja 1 elektronista. Helium on alkuaine numero 2. Sen atomi koostuu 2 protonista ja 2 elektronista. Litium on alkuaine numero 3. Sen atomi koostuu 3 protonista ja 3 elektronista. Darmstadtium - elementti numero 110. Sen atomi koostuu 110 protonista ja 110 elektronista.

Jokainen elementti on merkitty tietyllä symbolilla, latinalaisilla kirjaimilla, ja sillä on tietty lukema latinasta käännettynä. Esimerkiksi vedyllä on symboli "N", luetaan nimellä "hydrogenium" tai "tuhka". Piin symboli "Si" luetaan nimellä "pii". Merkurius on symboli "Hg" ja sitä luetaan nimellä "hydrargyrum". Jne. Kaikki nämä nimitykset löytyvät mistä tahansa 8. luokan kemian oppikirjasta. Meille nyt tärkeintä on ymmärtää, että kemiallisia yhtälöitä laadittaessa on tarpeen toimia merkityillä elementtien symboleilla.

Yksinkertaiset ja monimutkaiset aineet.

Merkitsee erilaisia ​​aineita yksittäisillä kemiallisten alkuaineiden symboleilla (Hg elohopeaa, Fe rauta-, Cu kupari-, Zn sinkki, Al alumiini) tarkoitamme oleellisesti yksinkertaisia ​​aineita, eli aineita, jotka koostuvat samantyyppisistä atomeista (jotka sisältävät atomissa saman määrän protoneja ja neutroneja). Esimerkiksi, jos rauta- ja rikkiaineet ovat vuorovaikutuksessa, yhtälö on seuraavassa muodossa:

Fe + S = FeS (2)

Yksinkertaisia ​​aineita ovat metallit (Ba, K, Na, Mg, Ag) sekä epämetallit (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Ja sinun pitäisi kiinnittää huomiota
erityistä huomiota siihen, että kaikki metallit on merkitty yksittäisillä symboleilla: K, Ba, Ca, Al, V, Mg jne. ja epämetallit - joko yksinkertaisilla symboleilla: C, S, P tai niillä voi olla erilaisia ​​indeksejä, jotka osoittavat niiden molekyylirakenteen: H 2 , Cl 2 , O 2 , J 2 , P 4 , S 8 . Tulevaisuudessa tällä on suuri merkitys yhtälöiden muotoilussa. Ei ole ollenkaan vaikea arvata, että monimutkaiset aineet ovat aineita, jotka muodostuvat erityyppisistä atomeista, esim.

yksi). Oksidit:
alumiinioksidi Al 2 O 3,

natriumoksidi Na 2O
kuparioksidi CuO,
sinkkioksidi ZnO
titaanioksidi Ti2O3,
hiilimonoksidi tai hiilimonoksidi (+2) CO
rikkioksidi (+6) SO 3

2). Syyt:
rautahydroksidi(+3) Fe (OH) 3,
kuparihydroksidi Cu(OH)2,
kaliumhydroksidi tai kalium alkali KOH,
natriumhydroksidia NaOH.

3). Hapot:
suolahappo HCl
rikkihappoa H2SO3,
Typpihappo HNO3

4). Suolat:
natriumtiosulfaatti Na 2S 2O 3,
natriumsulfaatti tai Glauberin suolaa Na 2SO 4,
kalsiumkarbonaatti tai kalkkikivi CaCO 3,
kuparikloridi CuCl 2

5). eloperäinen aine:
natriumasetaattia CH 3 COOHa,
metaani CH 4,
asetyleeni C 2 H 2,
glukoosi C6H12O6

Lopuksi, kun olemme selventäneet eri aineiden rakennetta, voimme alkaa kirjoittaa kemiallisia yhtälöitä.

Kemiallinen yhtälö.

Itse sana "yhtälö" on johdettu sanasta "tasaa", ts. jakaa jotain yhtä suuriin osiin. Matematiikassa yhtälöt ovat melkein tämän tieteen ydin. Voit esimerkiksi antaa sellaisen yksinkertaisen yhtälön, jossa vasen ja oikea puoli ovat yhtä kuin "2":

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

Ja kemiallisissa yhtälöissä sama periaate: yhtälön vasemman ja oikean puolen on vastattava samaa määrää atomeja, niihin osallistuvia alkuaineita. Tai jos ioninen yhtälö on annettu, niin siinä hiukkasten lukumäärä on myös täytettävä tämä vaatimus. Kemiallinen yhtälö on ehdollinen tallenne kemiallisesta reaktiosta käyttämällä kemiallisia kaavoja ja matemaattisia merkkejä. Kemiallinen yhtälö heijastaa luonnostaan ​​tiettyä kemiallista reaktiota, toisin sanoen aineiden vuorovaikutusprosessia, jonka aikana syntyy uusia aineita. Esimerkiksi se on välttämätöntä kirjoittaa molekyyliyhtälön reaktiot, jotka osallistuvat bariumkloridi BaCl2 ja rikkihappo H 2 SO 4. Tämän reaktion seurauksena muodostuu liukenematon sakka - bariumsulfaatti BaSO 4 ja suolahappo Hcl:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

Ensinnäkin on ymmärrettävä, että suurta numeroa "2" HCl-aineen edessä kutsutaan kertoimeksi ja pieniä lukuja "2", "4" kaavojen ВаСl 2, H 2 SO 4, BaSO alla. 4 kutsutaan indekseiksi. Sekä kertoimet että indeksit kemiallisissa yhtälöissä näyttelevät tekijöiden roolia, eivät termejä. Jotta kemiallinen yhtälö voidaan kirjoittaa oikein, se on välttämätöntä järjestä kertoimet reaktioyhtälöön. Aloitetaan nyt yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella olevien alkuaineiden atomien laskeminen. Yhtälön vasemmalla puolella: aine BaCl 2 sisältää 1 bariumatomin (Ba), 2 klooriatomia (Cl). Aineessa H 2 SO 4: 2 vetyatomia (H), 1 rikkiatomia (S) ja 4 happiatomia (O). Yhtälön oikealla puolella: BaSO 4 -aineessa on 1 bariumatomi (Ba), 1 rikkiatomi (S) ja 4 happiatomia (O), HCl-aineessa: 1 vetyatomi (H) ja 1 klooriatomi (Cl). Tästä seuraa, että yhtälön oikealla puolella vety- ja klooriatomien lukumäärä on puolet vasemmalla puolella olevasta. Siksi ennen yhtälön oikealla puolella olevaa HCl-kaavaa on tarpeen laittaa kerroin "2". Jos nyt lisätään tähän reaktioon osallistuvien alkuaineiden atomien lukumäärä sekä vasemmalla että oikealla, saadaan seuraava tasapaino:

Yhtälön molemmissa osissa reaktioon osallistuvien alkuaineiden atomien määrä on yhtä suuri, joten se on oikein.

Kemiallinen yhtälö ja kemialliset reaktiot

Kuten olemme jo havainneet, kemialliset yhtälöt heijastavat kemiallisia reaktioita. Kemialliset reaktiot ovat sellaisia ​​​​ilmiöitä, joissa tapahtuu aineen muuttuminen toiseksi. Niiden monimuotoisuudesta voidaan erottaa kaksi päätyyppiä:

yksi). Yhteysreaktiot
2). hajoamisreaktiot.

Suurin osa kemiallisista reaktioista kuuluu additioreaktioihin, koska sen koostumuksessa voi harvoin tapahtua muutoksia yhdellä aineella, jos se ei ole alttiina ulkoisille vaikutuksille (liukeneminen, kuumennus, valo). Mikään ei luonnehdi kemiallista ilmiötä tai reaktiota yhtä paljon kuin muutokset, jotka tapahtuvat kahden tai useamman aineen vuorovaikutuksessa. Tällaiset ilmiöt voivat tapahtua spontaanisti ja niihin liittyy lämpötilan nousu tai lasku, valovaikutukset, värinmuutos, sedimentaatio, kaasumaisten tuotteiden vapautuminen, melu.

Selvyyden vuoksi esitämme useita yhtälöitä, jotka heijastavat yhdistereaktioiden prosesseja, joiden aikana saamme natriumkloridia(NaCl), sinkkikloridi(ZnCl2), hopeakloridisakka(AgCl), alumiinikloridi(AlCl 3)

Cl 2 + 2Na = 2NaCl (4)

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

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

3HCl + Al(OH)3 \u003d AlCl3 + 3H2O (7)

Yhdisteen reaktioista tulee erityisesti huomioida seuraava : korvaaminen (5), vaihto (6) ja vaihtoreaktion erikoistapauksena reaktio neutralointi (7).

Substituutioreaktioihin kuuluvat ne, joissa yksinkertaisen aineen atomit korvaavat yhden monimutkaisen aineen alkuaineen atomit. Esimerkissä (5) sinkkiatomit korvaavat kupariatomit CuCl 2 -liuoksesta, kun taas sinkki siirtyy liukoiseen ZnCl 2 -suolaan ja kuparia vapautuu liuoksesta metallisessa tilassa.

Vaihtoreaktiot ovat reaktioita, joissa kaksi monimutkaista ainetta vaihtavat aineosaan. Reaktiossa (6) AgNO 3:n ja KCl:n liukoiset suolat muodostavat, kun molemmat liuokset valutetaan, AgCl-suolan liukenemattoman sakan. Samalla he vaihtavat osansa - kationeja ja anioneja. Kaliumkationit K + ovat kiinnittyneet NO 3 -anioneihin ja hopeakationit Ag + - Cl - anioneihin.

Erityinen, erityinen tapaus vaihtoreaktioista on neutralointireaktio. Neutralointireaktiot ovat reaktioita, joissa hapot reagoivat emästen kanssa muodostaen suolaa ja vettä. Esimerkissä (7) suolahappo HCl reagoi emäksen Al(OH)3 kanssa muodostaen AlCl3-suolaa ja vettä. Tässä tapauksessa emäksestä peräisin olevat alumiinikationit Al 3+ vaihdetaan Cl-anioneihin - haposta. Tämän seurauksena se tapahtuu suolahapon neutralointi.

Hajoamisreaktiot sisältävät ne, joissa yhdestä monimutkaisesta aineesta muodostuu kaksi tai useampia uutta yksinkertaista tai monimutkaista ainetta, mutta joiden koostumus on yksinkertaisempi. Reaktioiksi voidaan mainita ne, joiden prosessissa 1) hajoavat. kaliumnitraatti(KNO 3), jolloin muodostuu kaliumnitriittiä (KNO 2) ja happea (O 2); 2). Kaliumpermanganaattia(KMnO 4): muodostuu kaliummanganaattia (K 2 MnO 4), mangaanioksidi(Mn02) ja happi (02); 3). kalsiumkarbonaatti tai marmori; prosessissa muodostuu hiilihappoakaasua(CO 2) ja kalsiumoksidia(Cao)

2KNO 3 \u003d 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (10)

Reaktiossa (8) monimutkaisesta aineesta muodostuu yksi monimutkainen ja yksi yksinkertainen aine. Reaktiossa (9) on kaksi monimutkaista ja yksi yksinkertainen. Reaktiossa (10) on kaksi monimutkaista ainetta, mutta koostumukseltaan yksinkertaisempi

Kaikki monimutkaisten aineiden luokat hajoavat:

yksi). Oksidit: hopea oksidi 2Ag 2O = 4Ag + O 2 (11)

2). Hydroksidit: rautahydroksidi 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (12)

3). Hapot: rikkihappo H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). Suolat: kalsiumkarbonaatti CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 (14)

5). eloperäinen aine: glukoosin alkoholikäyminen

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

Toisen luokituksen mukaan kaikki kemialliset reaktiot voidaan jakaa kahteen tyyppiin: reaktiot, jotka tapahtuvat lämmön vapautuessa, niitä kutsutaan ns. eksoterminen, ja reaktiot, jotka liittyvät lämmön imeytymiseen - endoterminen. Tällaisten prosessien kriteeri on reaktion lämpövaikutus. Eksotermisiin reaktioihin kuuluvat pääsääntöisesti hapetusreaktiot, ts. vuorovaikutuksia hapen kanssa metaanin poltto:

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

ja endotermisiin reaktioihin - hajoamisreaktioihin, jotka on jo annettu edellä (11) - (15). Q-merkki yhtälön lopussa osoittaa, vapautuuko lämpöä reaktion aikana (+Q) vai absorboituuko se (-Q):

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

Voit myös tarkastella kaikkia kemiallisia reaktioita niiden muunnoksiin osallistuvien alkuaineiden hapetusasteen muutostyypin mukaan. Esimerkiksi reaktiossa (17) siihen osallistuvat alkuaineet eivät muuta hapetusasteitaan:

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

Ja reaktiossa (16) alkuaineet muuttavat hapetustilojaan:

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

Tämän tyyppiset reaktiot ovat redox . Niitä käsitellään erikseen. Tämän tyyppisten reaktioiden yhtälöiden muodostamiseksi on tarpeen käyttää puolireaktiomenetelmä ja hakea elektroninen tasapainoyhtälö.

Kun olet tuonut erityyppiset kemialliset reaktiot, voit siirtyä kemiallisten yhtälöiden laatimisperiaatteeseen, toisin sanoen kertoimien valintaan niiden vasemmassa ja oikeassa osassa.

Mekanismit kemiallisten yhtälöiden laatimiseen.

Riippumatta siitä, mihin tyyppiin tämä tai tuo kemiallinen reaktio kuuluu, sen tietueen (kemiallinen yhtälö) on vastattava atomien lukumäärän yhtäläisyyden ehtoa ennen reaktiota ja reaktion jälkeen.

On yhtälöitä (17), jotka eivät vaadi säätöä, ts. kertoimien sijoittaminen. Mutta useimmissa tapauksissa, kuten esimerkeissä (3), (7), (15), on tarpeen ryhtyä toimiin, joilla pyritään tasoittamaan yhtälön vasen ja oikea puoli. Mitä periaatteita tällaisissa tapauksissa tulisi noudattaa? Onko kertoimien valinnassa jokin järjestelmä? On, eikä yksikään. Näitä järjestelmiä ovat:

yksi). Kertoimien valinta annettujen kaavojen mukaan.

2). Kokoaminen reagoivien aineiden valenssien mukaan.

3). Kokoaminen reagoivien aineiden hapetusasteiden mukaan.

Ensimmäisessä tapauksessa oletetaan, että tiedämme reagoivien aineiden kaavat sekä ennen reaktiota että sen jälkeen. Esimerkiksi seuraava yhtälö:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

On yleisesti hyväksyttyä, että kunnes alkuaineiden atomien välinen yhtäläisyys ennen ja jälkeen reaktion on todettu, yhtälössä ei sijoiteta yhtäläisyysmerkkiä (=), vaan se korvataan nuolella (→). Mennään nyt varsinaiseen tasapainotukseen. Yhtälön vasemmalla puolella on 2 typpiatomia (N 2) ja kaksi happiatomia (O 2) ja oikealla puolella kaksi typpiatomia (N 2) ja kolme happiatomia (O 3). Sitä ei tarvitse tasata typpiatomien lukumäärällä, mutta hapella on välttämätöntä saavuttaa tasa-arvo, koska kaksi atomia osallistui ennen reaktiota ja reaktion jälkeen oli kolme atomia. Tehdään seuraava kaavio:

ennen reaktiota reaktion jälkeen
O 2 O 3

Määritetään pienin kerrannainen annettujen atomien välillä, se on "6".

O 2 O 3
\ 6 /

Jaa tämä happiyhtälön vasemmalla puolella oleva luku kahdella. Saamme luvun "3", laita se ratkaistavaan yhtälöön:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

Jaamme myös yhtälön oikean puolen luvun "6" "3:lla". Saamme luvun "2", laita se vain ratkaistavaan yhtälöön:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Happiatomien määrä yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella tuli yhtä suureksi, vastaavasti 6 atomia:

Mutta typpiatomien lukumäärä yhtälön molemmilla puolilla ei täsmää:

Vasemmalla puolella on kaksi atomia, oikealla neljä atomia. Siksi tasa-arvon saavuttamiseksi on tarpeen kaksinkertaistaa typen määrä yhtälön vasemmalla puolella, jolloin kerroin "2":

Siten havaitaan typen yhtäläisyys ja yleensä yhtälö on seuraavanlainen:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Nyt yhtälössä voit laittaa nuolen sijaan yhtäläisyysmerkin:

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

Otetaan toinen esimerkki. Seuraava reaktioyhtälö on annettu:

P + Cl 2 → PCl 5

Yhtälön vasemmalla puolella on yksi fosforiatomi (P) ja kaksi klooriatomia (Cl 2) ja oikealla puolella yksi fosforiatomi (P) ja viisi happiatomia (Cl 5). Sitä ei tarvitse tasoittaa fosforiatomien lukumäärällä, mutta kloorille on välttämätöntä saavuttaa tasa-arvo, koska kaksi atomia osallistui ennen reaktiota ja reaktion jälkeen oli viisi atomia. Tehdään seuraava kaavio:

ennen reaktiota reaktion jälkeen
Cl 2 Cl 5

Määritetään pienin kerrannainen annettujen atomien välillä, se on "10".

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Jaa tämä kloorin yhtälön vasemmalla puolella oleva luku kahdella. Saamme luvun "5", laita se ratkaistavaan yhtälöön:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

Jaamme myös yhtälön oikean puolen luvun "10" luvulla "5". Saamme luvun "2", laita se vain ratkaistavaan yhtälöön:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

Klooriatomien määrä yhtälön vasemmalla ja oikealla puolella oli sama, vastaavasti 10 atomia:

Mutta fosforiatomien lukumäärä yhtälön molemmilla puolilla ei täsmää:

Siksi tasa-arvon saavuttamiseksi on tarpeen kaksinkertaistaa yhtälön vasemmalla puolella olevan fosforin määrä asettamalla kerroin "2":

Siten havaitaan fosforin yhtäläisyys, ja yleensä yhtälö on seuraavanlainen:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Kun kirjoitat yhtälöitä valenssin mukaan on annettava valenssin määritelmä ja aseta arvot tunnetuimmille elementeille. Valenssi on yksi aiemmin käytetyistä käsitteistä, jota ei tällä hetkellä käytetä useissa kouluohjelmissa. Mutta sen avulla on helpompi selittää kemiallisten reaktioiden yhtälöiden laatimisen periaatteet. Valenssilla tarkoitetaan kemiallisten sidosten lukumäärä, jonka atomi voi muodostaa toisen tai muiden atomien kanssa . Valenssilla ei ole merkkiä (+ tai -), ja se osoitetaan roomalaisilla numeroilla, yleensä kemiallisten alkuaineiden symbolien yläpuolella, esimerkiksi:

Mistä nämä arvot tulevat? Kuinka soveltaa niitä kemiallisten yhtälöiden laatimiseen? Alkuaineiden valenssien numeeriset arvot ovat samat kuin niiden ryhmänumero D. I. Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisessa järjestelmässä (taulukko 1).

Muille elementeille valenssiarvot voi olla muita arvoja, mutta ei koskaan suurempia kuin sen ryhmän numero, jossa ne sijaitsevat. Lisäksi parillisille ryhmille (IV ja VI) elementtien valenssit saavat vain parilliset arvot, ja parittomilla niillä voi olla sekä parillisia että parittomia arvoja (taulukko 2).

Tietysti joidenkin elementtien valenssiarvoihin on poikkeuksia, mutta kussakin yksittäisessä tapauksessa nämä pisteet määritetään yleensä. Tarkastellaan nyt yleistä periaatetta kemiallisten yhtälöiden laatimisesta tietyille elementeille annetuille valenssille. Useimmiten tämä menetelmä on hyväksyttävä, kun laaditaan yhtälöitä yksinkertaisten aineiden yhdistämisen kemiallisille reaktioille, esimerkiksi vuorovaikutuksessa hapen kanssa ( hapetusreaktiot). Oletetaan, että haluat näyttää hapettumisreaktion alumiini. Mutta muista, että metalleja merkitään yksittäisillä atomeilla (Al) ja ei-metalleilla, jotka ovat kaasumaisessa tilassa - indekseillä "2" - (O 2). Ensin kirjoitamme reaktion yleisen kaavion:

Al + O 2 → AlO

Tässä vaiheessa ei vielä tiedetä, mikä alumiinioksidin oikeinkirjoitus pitäisi olla. Ja juuri tässä vaiheessa tieto elementtien valenssista tulee avuksemme. Alumiinia ja happea varten laitamme ne tälle oksidille ehdotetun kaavan yläpuolelle:

III II
Al O

Sen jälkeen "risti" - "risti" nämä elementtien symbolit asettavat vastaavat indeksit alle:

III II
Al 2 O 3

Kemiallisen yhdisteen koostumus Al203 määritetty. Reaktioyhtälön lisäkaavio on seuraavanlainen:

Al + O 2 → Al 2 O 3

Jää vain tasoittaa sen vasen ja oikea osa. Jatketaan samalla tavalla kuin yhtälön (19) muodostamisessa. Tasaamme happiatomien lukumäärän turvautumalla löytämään pienin kerrannainen:

ennen reaktiota reaktion jälkeen

O 2 O 3
\ 6 /

Jaa tämä happiyhtälön vasemmalla puolella oleva luku kahdella. Saamme luvun "3", laita se ratkaistavaan yhtälöön. Jaamme myös yhtälön oikean puolen luvun "6" "3:lla". Saamme luvun "2", laita se vain ratkaistavaan yhtälöön:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Alumiinin tasa-arvon saavuttamiseksi on tarpeen säätää sen määrää yhtälön vasemmalla puolella asettamalla kerroin "4":

4Al + 3O 2 → 2Al 2O 3

Näin ollen alumiinin ja hapen yhtäläisyys havaitaan, ja yleensä yhtälö saa lopullisen muodon:

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

Valenssimenetelmällä voidaan ennustaa, mikä aine muodostuu kemiallisen reaktion aikana, miltä sen kaava tulee näyttämään. Oletetaan, että typpi ja vety, joilla on vastaavat valenssit III ja I, osallistuivat yhdisteen reaktioon. Kirjoitetaan yleinen reaktiokaavio:

N2 + H2 → NH

Typen ja vedyn valenssit lasketaan tämän yhdisteen ehdotetun kaavan yläpuolelle:

Kuten aiemmin, "risti"-on-"risti" näille elementtisymboleille, laitamme vastaavat indeksit alle:

III I
N H 3

Reaktioyhtälön lisäkaavio on seuraavanlainen:

N2 + H2 → NH3

Tasaamalla jo tunnetulla tavalla vedyn pienimmän kerrannaisen kautta, joka on yhtä suuri kuin "6", saamme halutut kertoimet ja yhtälön kokonaisuudessaan:

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

Kun laaditaan yhtälöitä hapetustilat Reagoivat aineet, on muistettava, että elementin hapetusaste on kemiallisen reaktion prosessissa vastaanotettujen tai luovutettujen elektronien lukumäärä. Hapettumistila yhdisteissä pohjimmiltaan, numeerisesti vastaa elementin valenssien arvoja. Mutta ne eroavat merkiltä. Esimerkiksi vedyn valenssi on I ja hapetusaste on (+1) tai (-1). Hapen valenssi on II ja hapetusaste on (-2). Typen valenssit ovat I, II, III, IV, V ja hapetustilat ovat (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , jne. Yhtälöissä yleisimmin käytettyjen alkuaineiden hapetustilat on esitetty taulukossa 3.

Yhdistelmäreaktioiden tapauksessa yhtälöiden laatimisen periaate hapetusasteiden suhteen on sama kuin valenssien laadinnassa. Oletetaan esimerkiksi reaktioyhtälö kloorin hapetukselle hapella, jossa kloori muodostaa yhdisteen, jonka hapetusaste on +7. Kirjoitetaan ehdotettu yhtälö:

Cl 2 + O 2 → ClO

Laitamme vastaavien atomien hapetustilat ehdotetun ClO-yhdisteen päälle:

Kuten edellisissä tapauksissa, toteamme, että haluttu yhdiste kaava tulee muodossa:

7 -2
Cl 2O 7

Reaktioyhtälö saa seuraavan muodon:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Tasaamalla hapen ja etsimällä pienimmän kerrannaisen välillä kahdesta seitsemään, joka on yhtä suuri kuin "14", muodostamme lopulta yhtäläisyyden:

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

Hieman erilaista menetelmää on käytettävä hapetustilojen kanssa vaihto-, neutralointi- ja substituutioreaktioita laadittaessa. Joissakin tapauksissa on vaikea selvittää: mitä yhdisteitä muodostuu monimutkaisten aineiden vuorovaikutuksessa?

Mistä tiedät mitä reaktiossa tapahtuu?

Todellakin, mistä tiedät: mitä reaktiotuotteita voi syntyä tietyn reaktion aikana? Mitä esimerkiksi muodostuu, kun bariumnitraatti ja kaliumsulfaatti reagoivat?

Ba (NO 3) 2 + K 2 SO 4 →?

Ehkä VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4? Tai Ba + NO 3SO 4 + K 2? Tai jotain muuta? Tietenkin tämän reaktion aikana muodostuu yhdisteitä: BaSO 4 ja KNO 3. Ja mistä tämä tiedetään? Ja kuinka kirjoittaa aineiden kaavoja? Aloitetaan siitä, mikä jää useimmiten huomiotta: "vaihtoreaktion" käsitteestä. Tämä tarkoittaa, että näissä reaktioissa aineet muuttuvat toistensa kanssa ainesosissa. Koska vaihtoreaktiot tapahtuvat enimmäkseen emästen, happojen tai suolojen välillä, osat, joiden kanssa ne muuttuvat, ovat metallikationit (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H + -ionit tai OH -, anionit - happojäännökset, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). Yleensä vaihtoreaktio voidaan antaa seuraavalla merkinnällä:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Missä Kt1 ja Kt2 ovat metallikationit (1) ja (2) ja An1 ja An2 ovat niitä vastaavat anionit (1) ja (2). Tässä tapauksessa on otettava huomioon, että yhdisteissä ennen reaktiota ja reaktion jälkeen kationit asennetaan aina ensin ja anionit toiseksi. Siksi, jos se reagoi kaliumkloridi ja hopeanitraatti, molemmat liuoksessa

KCl + AgNO3 →

sitten sen prosessissa muodostuu aineita KNO 3 ja AgCl ja vastaava yhtälö tulee muotoon:

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

Neutralointireaktioissa happojen protonit (H +) yhdistyvät hydroksyylianionien (OH -) kanssa muodostaen vettä (H 2 O):

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

Metallikationien hapetustilat ja happotähteiden anionien varaukset on esitetty aineiden (hapot, suolat ja emäkset veteen) liukoisuustaulukossa. Metallikationit on esitetty vaakasuunnassa ja happotähteiden anionit pystysuorassa.

Tämän perusteella vaihtoreaktion yhtälöä laadittaessa on ensin määritettävä tässä kemiallisessa prosessissa sen vasemmassa osassa olevien hiukkasten hapetustilat. Esimerkiksi, sinun on kirjoitettava yhtälö kalsiumkloridin ja natriumkarbonaatin vuorovaikutukselle. Tehdään tämän reaktion alkuperäinen kaavio:

CaCl + NaC03 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Suoritettuamme jo tunnetun "risti" - "risti" -toiminnon määritämme lähtöaineiden todelliset kaavat:

CaCl2 + Na2C03 →

Kationien ja anionien vaihtoperiaatteen (25) perusteella määritämme reaktion aikana muodostuneiden aineiden alustavat kaavat:

CaCl 2 + Na 2CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Asetamme vastaavat varaukset niiden kationeihin ja anioneihin:

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

Ainekaavat on kirjoitettu oikein kationien ja anionien varausten mukaisesti. Tehdään täydellinen yhtälö vertaamalla sen vasen ja oikea osa natriumin ja kloorin suhteen:

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

Toisena esimerkkinä tässä on yhtälö bariumhydroksidin ja fosforihapon väliselle neutralointireaktiolle:

VaON + NPO 4 →

Asetamme vastaavat varaukset kationien ja anionien päälle:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

Määritellään lähtöaineiden todelliset kaavat:

Va (OH)2 + H3RO4 →

Kationien ja anionien vaihtoperiaatteen (25) perusteella määritämme reaktion aikana muodostuneiden aineiden alustavat kaavat ottaen huomioon, että vaihtoreaktiossa yhden aineista on välttämättä oltava vesi:

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

Määritetään reaktion aikana muodostuneen suolan kaavan oikea tietue:

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

Yhdistä bariumin yhtälön vasen puoli:

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

Koska yhtälön oikealla puolella fosforihapon jäännös otetaan kahdesti, (PO 4) 2, niin vasemmalla on myös tarpeen kaksinkertaistaa sen määrä:

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

Vety- ja happiatomien lukumäärä vastaa veden oikealla puolella. Koska vetyatomien kokonaismäärä vasemmalla on 12, oikealla sen on myös vastattava kahtatoista, joten ennen veden kaavaa on välttämätöntä laita kerroin"6" (koska vesimolekyylissä on jo 2 vetyatomia). Hapen kohdalla havaitaan myös tasa-arvo: vasemmalla 14 ja oikealla 14. Eli yhtälöllä on oikea kirjoitusmuoto:

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

Kemiallisten reaktioiden mahdollisuus

Maailma koostuu monista erilaisista aineista. Niiden välisten kemiallisten reaktioiden muunnelmien lukumäärä on myös arvaamaton. Mutta voimmeko, kun olemme kirjoittaneet tämän tai tuon yhtälön paperille, väittää, että kemiallinen reaktio vastaa sitä? On väärinkäsitys, että jos oikea järjestää kertoimet yhtälössä, niin se on käytännössä mahdollista. Esimerkiksi jos otamme rikkihappoliuos ja pudota siihen sinkki, voimme tarkkailla vedyn kehittymisprosessia:

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

Mutta jos kupari lasketaan samaan liuokseen, kaasun kehittymisprosessia ei havaita. Reaktio ei ole mahdollinen.

Cu + H2SO4 ≠

Jos otetaan väkevää rikkihappoa, se reagoi kuparin kanssa:

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

Reaktiossa (23) typen ja vetykaasujen välillä, termodynaaminen tasapaino, nuo. kuinka monta molekyyliä ammoniakkia NH 3 muodostuu aikayksikköä kohden, sama määrä niitä hajoaa takaisin typeksi ja vedyksi. Kemiallisen tasapainon muutos voidaan saavuttaa nostamalla painetta ja laskemalla lämpötilaa

N2 + 3H2 \u003d 2NH3

Jos otat kaliumhydroksidiliuos ja kaada sen päälle natriumsulfaattiliuos, silloin muutoksia ei havaita, reaktio ei ole mahdollista:

KOH + Na 2SO 4 ≠

Natriumkloridiliuos kun se on vuorovaikutuksessa bromin kanssa, se ei muodosta bromia huolimatta siitä, että tämä reaktio voidaan katsoa johtuvan substituutioreaktiosta:

NaCl + Br2 ≠

Mitkä ovat syyt tällaisiin eroihin? Tosiasia on, että ei riitä, että määritellään oikein yhdistekaavat, sinun on tiedettävä metallien vuorovaikutuksen erityispiirteet happojen kanssa, käytettävä taitavasti aineiden liukoisuustaulukkoa, tiedettävä substituutiosäännöt metallien ja halogeenien aktiivisuussarjassa. Tässä artikkelissa kuvataan vain tärkeimmät periaatteet Järjestä kertoimet reaktioyhtälöihin, kuten kirjoittaa molekyyliyhtälöitä, kuten määrittää kemiallisen yhdisteen koostumuksen.

Kemia tieteenä on erittäin monipuolinen ja monipuolinen. Tämä artikkeli heijastaa vain pientä osaa todellisessa maailmassa tapahtuvista prosesseista. Tyypit, termokemialliset yhtälöt, elektrolyysi, orgaaniset synteesiprosessit ja paljon muuta. Mutta siitä lisää tulevissa artikkeleissa.

blog.site, kopioimalla materiaali kokonaan tai osittain, linkki lähteeseen vaaditaan.

Tietyn kemiallisen reaktion karakterisoimiseksi on kyettävä tekemään tietue, joka näyttää kemiallisen reaktion kulkuolosuhteet, osoittaa, mitkä aineet ovat reagoineet ja mitkä ovat muodostuneet. Tätä varten käytetään kemiallisten reaktioiden kaavioita.

Kemiallisen reaktion kaavio- ehdollinen tietue, josta käy ilmi, mitkä aineet tulevat reaktioon, mitä reaktiotuotteita muodostuu sekä olosuhteet reaktion tapahtumiselle.. Tarkastellaan esimerkiksi hiilen ja hapen vuorovaikutuksen reaktiota. Kaavio tämä reaktio on kirjoitettu seuraavasti:

C + O2 → CO2

kivihiili reagoi hapen kanssa muodostaen hiilidioksidia

Hiiltä ja happea- Tässä reaktiossa reagenssit ja tuloksena oleva hiilidioksidi on reaktion tuote. allekirjoittaa " → ” tarkoittaa reaktion etenemistä. Usein olosuhteet, joissa reaktio tapahtuu, on kirjoitettu nuolen yläpuolelle.

• Merkki « t° → » tarkoittaa, että reaktio etenee kuumennettaessa.
• Merkki "R →" tarkoittaa painetta
• Merkki «hv→»- että reaktio etenee valon vaikutuksesta. Myös nuolen yläpuolella voi olla muita reaktioon osallistuvia aineita.
• Esimerkiksi, "O2 →". Jos kemiallisen reaktion seurauksena muodostuu kaasumainen aine, niin reaktiokaaviossa tämän aineen kaavan jälkeen merkki " → ". Jos sakka muodostuu reaktion aikana, se osoitetaan merkillä " → ».
• Esimerkiksi kun liitujauhetta kuumennetaan (se sisältää ainetta, jonka kemiallinen kaava on CaCO3), muodostuu kaksi ainetta: poltettu kalkki CaO ja hiilidioksidia. Reaktiokaavio on kirjoitettu seuraavasti:

СaCO3 t° → CaO + CO2

Joten maakaasu koostuu pääasiassa metaanista CH4, kun se kuumennetaan 1500 °C:seen, se muuttuu kahdeksi muuksi kaasuksi: vedyksi. H2 ja asetyleeni C2H2. Reaktiokaavio on kirjoitettu seuraavasti:

CH4 t° → C2H2 + H2.

On tärkeää paitsi pystyä laatimaan kaavioita kemiallisista reaktioista, myös ymmärtää, mitä ne tarkoittavat. Harkitse toista reaktiokaaviota:

H2O sähkövirta → H2 + O2

Tämä järjestelmä tarkoittaa, että sähkövirran vaikutuksesta vesi hajoaa kahdeksi yksinkertaiseksi kaasumaiseksi aineeksi: vety ja happi. Kemiallisen reaktion kaavio on vahvistus massan säilymisen laille ja osoittaa, että kemialliset alkuaineet eivät katoa kemiallisen reaktion aikana, vaan vain järjestäytyvät uusiksi kemiallisiksi yhdisteiksi.

Kemialliset reaktioyhtälöt

Massan säilymislain mukaan tuotteiden alkumassa on aina yhtä suuri kuin saatujen reagenssien massa. Alkuaineiden atomien lukumäärä ennen ja jälkeen reaktion on aina sama, atomit vain järjestäytyvät uudelleen ja muodostavat uusia aineita. Palataanpa aiemmin kirjoitettuihin reaktiokaavioihin:

СaCO3 t° → CaO + CO2

C + O2 CO2.

Näissä reaktiokaavioissa merkki " → ” voidaan korvata ”=”-merkillä, koska on selvää, että atomien määrä ennen ja jälkeen reaktioita on sama. Merkinnät näyttävät tältä:

СaCO3 = CaO + CO2

C + O2 = CO2.

Juuri näitä tietueita kutsutaan kemiallisten reaktioiden yhtälöiksi, toisin sanoen ne ovat tietueita reaktiokaavioista, joissa atomien lukumäärä ennen ja jälkeen reaktion on sama.

kemiallinen reaktioyhtälö- kemiallisen reaktion ehdollinen kirjaaminen kemiallisten kaavojen avulla, mikä vastaa aineen massan säilymislakia

Jos tarkastelemme muita aiemmin annettuja yhtälökaavioita, voimme nähdä sen Ensi silmäyksellä massan säilymisen laki ei täyty niissä:

CH4 t° → C2H2 + H2.

Voidaan nähdä, että kaavion vasemmalla puolella on yksi hiiliatomi ja oikealla kaksi. Vetyatomit jakautuvat tasan ja niitä on neljä vasemmassa ja oikeassa osassa. Muutetaan tämä kaavio yhtälöksi. Tätä varten se on välttämätöntä tasoittaa hiiliatomien lukumäärä. Tasaa kemialliset reaktiot kertoimilla, jotka kirjoitetaan aineiden kaavojen eteen. Ilmeisesti, jotta hiiliatomien lukumäärä tulisi samaksi vasemmalla ja oikealla, kaavion vasemmalla puolella, ennen metaanikaavaa, on tarpeen laittaa kerroin 2:

2CH4 t° → C2H2 + H2

Voidaan nähdä, että vasemmalla ja oikealla olevat hiiliatomit ovat nyt jakautuneet tasan, kaksi kumpaakin. Mutta nyt vetyatomien lukumäärä ei ole sama. Heidän yhtälön vasemmalla puolella 2∙4 = 8. Yhtälön oikealla puolella on 4 vetyatomia (kaksi niistä asetyleenimolekyylissä ja kaksi muuta vetymolekyylissä). Jos asetat kertoimen asetyleenin eteen, hiiliatomien tasa-arvo rikotaan. Laitamme kertoimen 3 vetymolekyylin eteen:

2CH4 = C2H2 + 3H2

Nyt yhtälön molemmilla puolilla olevien hiili- ja vetyatomien lukumäärä on sama. Massan säilymisen laki täyttyy! Tarkastellaanpa toista esimerkkiä. reaktiokaavio Na + H2O → NaOH + H2 täytyy muuntaa yhtälöksi. Tässä kaaviossa vetyatomien lukumäärä on erilainen. Niitä on kaksi vasemmalla ja kaksi oikealla kolme atomia. Laita kerroin 2 ennen NaOH.

Na + H2O → 2NaOH + H2

Silloin oikealla puolella on neljä vetyatomia, joten kerroin 2 on lisättävä ennen vesikaavaa:

Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Tasataan natriumatomien lukumäärä:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Nyt kaikkien atomien lukumäärä ennen ja jälkeen reaktion on sama. Näin ollen voimme päätellä: jotta kemiallinen reaktiokaavio muutetaan kemiallisen reaktion yhtälöksi, on välttämätöntä tasoittaa kaikkien atomien lukumäärä, jotka muodostavat reagoivat aineet ja reaktiotuotteet kertoimilla. Kertoimet sijoitetaan aineiden kaavojen eteen. Tehdään yhteenveto kemiallisista reaktioyhtälöistä

• Kemiallinen reaktiokaavio on ehdollinen tietue, joka näyttää mitkä aineet reagoivat, mitä reaktiotuotteita muodostuu sekä olosuhteet reaktion tapahtumiselle.
• Reaktiokaavioissa käytetään symboleja, jotka osoittavat niiden kurssin piirteet.
• Kemiallisen reaktion yhtälö on kemiallisen reaktion ehdollinen tallenne kemiallisten kaavojen avulla, joka vastaa aineen massan säilymislakia
• Kemiallisen reaktion kaavio muunnetaan yhtälöksi asettamalla kertoimet aineiden kaavojen eteen