Създайте уравнение за всички химични реакции между веществата. Как да напиша уравнение за реакция? Съставяне на двоични формули по валентност

Нека поговорим за това как да създадем химическо уравнение, защото те са основните елементи на тази дисциплина. Благодарение на дълбокото разбиране на всички модели на взаимодействия и вещества, можете да ги контролирате и прилагате в различни области на дейност.

Теоретични характеристики

Съставянето на химични уравнения е важен и отговорен етап, разглеждан в осми клас на средното училище. Какво трябва да предхожда този етап? Преди учителят да каже на учениците си как да създадат химическо уравнение, важно е да запознае учениците с термина „валентност“ и да ги научи да определят тази стойност за метали и неметали, използвайки периодичната таблица на елементите.

Съставяне на двоични формули по валентност

За да разберете как да създадете химическо уравнение по валентност, първо трябва да научите как да създавате формули за съединения, състоящи се от два елемента, като използвате валентността. Предлагаме алгоритъм, който ще ви помогне да се справите със задачата. Например, трябва да създадете формула за натриев оксид.

Първо, важно е да се вземе предвид, че химическият елемент, който е споменат последен в името, трябва да бъде на първо място във формулата. В нашия случай натрият ще бъде записан на първо място във формулата, кислородът на второ място. Нека припомним, че оксидите са бинарни съединения, в които последният (втори) елемент трябва да бъде кислород със степен на окисление -2 (валентност 2). След това, използвайки периодичната таблица, е необходимо да се определи валентността на всеки от двата елемента. За целта използваме определени правила.

Тъй като натрият е метал, който се намира в основната подгрупа на група 1, неговата валентност е постоянна стойност, тя е равна на I.

Кислородът е неметал, тъй като той е последният в оксида, за да определим неговата валентност, изваждаме 6 от осем (броя на групите) (групата, в която се намира кислородът), получаваме, че валентността на кислорода; е II.

Между определени валентности намираме най-малкото общо кратно, след което го разделяме на валентността на всеки от елементите, за да получим техните индекси. Записваме готовата формула Na 2 O.

Указания за съставяне на уравнение

Сега нека поговорим по-подробно за това как да напишем химично уравнение. Първо, нека да разгледаме теоретичните аспекти, след което да преминем към конкретни примери. Така че съставянето на химични уравнения предполага определена процедура.

• 1-ви етап. След като прочетете предложената задача, трябва да определите кои химикали трябва да присъстват в лявата страна на уравнението. Между оригиналните компоненти се поставя знак „+“.
• 2-ри етап. След знака за равенство трябва да създадете формула за продукта на реакцията. Когато извършвате такива действия, ще ви е необходим алгоритъмът за съставяне на формули за бинарни съединения, които обсъдихме по-горе.
• 3-ти етап. Проверяваме броя на атомите на всеки елемент преди и след химично взаимодействие, ако е необходимо, поставяме допълнителни коефициенти пред формулите.

Пример за реакция на горене

Нека се опитаме да разберем как да създадем химическо уравнение за изгаряне на магнезий с помощта на алгоритъм. От лявата страна на уравнението записваме сумата от магнезий и кислород. Не забравяйте, че кислородът е двуатомна молекула, така че трябва да получи индекс 2. След знака за равенство съставяме формулата за продукта, получен след реакцията. Това ще бъде, в което магнезият е записан на първо място, а кислородът е записан на второ място във формулата. След това, използвайки таблицата на химичните елементи, определяме валентностите. Магнезият, който е в група 2 (главната подгрупа), има постоянна валентност II за кислорода, като извадим 8 - 6 също получаваме валентност II.

Записът на процеса ще изглежда така: Mg+O 2 =MgO.

За да отговаря уравнението на закона за запазване на масата на веществата, е необходимо да се подредят коефициентите. Първо проверяваме количеството кислород преди реакцията, след приключване на процеса. Тъй като имаше 2 кислородни атома, но се образува само един, трябва да се добави коефициент 2 от дясната страна преди формулата на магнезиевия оксид След това броим броя на магнезиевите атоми преди и след процеса. В резултат на взаимодействието се получава 2 магнезий, следователно от лявата страна пред простото вещество магнезий също се изисква коефициент 2.

Крайният тип реакция: 2Mg+O 2 =2MgO.

Пример за реакция на заместване

Всяко резюме на химията съдържа описание на различни видове взаимодействия.

За разлика от съединение, при заместване ще има две вещества както от лявата, така и от дясната страна на уравнението. Да кажем, че трябва да напишем реакцията на взаимодействие между цинк и Използваме стандартния алгоритъм за писане. Първо, от лявата страна пишем цинк и солна киселина чрез сумата, а от дясната страна пишем формулите за получените продукти от реакцията. Тъй като цинкът се намира преди водорода в електрохимичните напрежения на металите, в този процес той измества молекулярния водород от киселината и образува цинков хлорид. В резултат на това получаваме следния запис: Zn+HCL=ZnCl2 +H2.

Сега преминаваме към изравняване на броя на атомите на всеки елемент. Тъй като от лявата страна на хлора имаше един атом, а след взаимодействието имаше два, е необходимо да поставим коефициент 2 пред формулата на солната киселина.

В резултат на това получаваме готово уравнение на реакцията, съответстващо на закона за запазване на масата на веществата: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Заключение

Типичната бележка по химия задължително съдържа няколко химични трансформации. Нито един раздел от тази наука не се ограничава до просто словесно описание на трансформации, процеси на разтваряне, изпаряване; всичко е задължително потвърдено от уравнения. Спецификата на химията се състои в това, че всички процеси, протичащи между различни неорганични или органични вещества, могат да бъдат описани с помощта на коефициенти и индекси.

С какво иначе химията се различава от другите науки? Химичните уравнения помагат не само да се опишат трансформациите, които се случват, но и да се извършат количествени изчисления въз основа на тях, благодарение на които е възможно да се извършва лабораторно и промишлено производство на различни вещества.

За да се опишат протичащите химични реакции, се съставят уравнения на химичните реакции. В тях вляво от знака за равенство (или стрелка →) се изписват формулите на реагентите (веществата, които реагират), а вдясно - продуктите на реакцията (вещества, които се получават след химична реакция). Тъй като говорим за уравнение, броят на атомите от лявата страна на уравнението трябва да е равен на този отдясно. Следователно, след изготвяне на диаграма на химическа реакция (записване на реагенти и продукти), коефициентите се заместват, за да се изравни броят на атомите.

Коефициентите са числа преди формулите на веществата, които показват броя на молекулите, които реагират.

Да предположим например, че в химическа реакция водородният газ (H 2) реагира с кислородния газ (O 2). В резултат на това се образува вода (H 2 O). Реакционна схемаще изглежда така:

H 2 + O 2 → H 2 O

Отляво има два водородни и кислородни атома, а отдясно има два водородни атома и само един кислород. Да предположим, че реакцията на една молекула водород и един кислород произвежда две водни молекули:

H 2 + O 2 → 2H 2 O

Сега броят на кислородните атоми преди и след реакцията е равен. Въпреки това има два пъти по-малко водород преди реакцията, отколкото след нея. Трябва да се заключи, че за образуването на две молекули вода са необходими две молекули водород и една кислород. Тогава получаваме следната реакционна схема:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

Тук броят на атомите на различните химични елементи е еднакъв преди и след реакцията. Това означава, че това вече не е просто схема за реакция, а уравнение на реакцията. В уравненията на реакцията стрелката често се заменя със знак за равенство, за да се подчертае, че броят на атомите на различните химични елементи е равен:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Помислете за тази реакция:

NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O

След реакцията се образува фосфат, който съдържа три натриеви атома. Нека изравним количеството натрий преди реакцията:

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O

Количеството водород преди реакцията е шест атома (три в натриев хидроксид и три във фосфорна киселина). След реакцията има само два водородни атома. Разделянето на шест на две дава три. Това означава, че трябва да поставите числото три пред водата:

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O

Броят на кислородните атоми преди и след реакцията е еднакъв, което означава, че не е необходимо допълнително изчисляване на коефициентите.

За да характеризирате определена химическа реакция, трябва да можете да създадете запис, който ще покаже условията за химическата реакция, ще покаже кои вещества са реагирали и кои са се образували. За да направите това, се използват схеми за химични реакции.

Диаграма на химичната реакция– условен запис, показващ кои вещества реагират, какви продукти на реакцията се образуват, както и условията за реакцията Да разгледаме като пример реакцията между въглищата и кислорода. Схематази реакция се записва по следния начин:

C + O2 → CO2

Въглищата реагират с кислорода, за да образуват въглероден диоксид

Въглерод и кислород- в тази реакция има реагенти и полученият въглероден диоксид е продукт на реакцията. Знак " → " показва хода на реакцията. Често над стрелката са изписани условията, при които протича реакцията.

• Знак « t° → »показва, че реакцията протича при нагряване.
• Знак "R →"означава натиск
• Знак "hv →"– че реакцията протича под въздействието на светлината. Допълнителни вещества, участващи в реакцията, също могат да бъдат посочени над стрелката.
• Например, "O2 →".Ако в резултат на химическа реакция се образува газообразно вещество, тогава в реакционната схема след формулата на това вещество напишете знака „ → " Ако по време на реакцията се образува утайка, това се обозначава със знака „ → ».
• Например при нагряване на прах от креда (съдържа вещество с химична формула CaCO3) се образуват две вещества: негасена вар CaOи въглероден диоксид. Реакционната схема е написана, както следва:

СaCO3 t° → CaO + CO2

По този начин природният газ се състои главно от метан CH4; при нагряване до 1500°C той се превръща в два други газа: водород Н2 и ацетилен С2Н2.Реакционната схема е написана, както следва:

CH4 t° → C2H2 + H2.

Важно е не само да можете да съставяте диаграми на химичните реакции, но и да разбирате какво означават те. Нека разгледаме друга схема на реакция:

H2O електрически ток → H2 + O2

Тази диаграма означава, че под въздействието на електрически ток водата се разлага на две прости газообразни вещества: водород и кислород.Диаграмата на химическа реакция е потвърждение на закона за запазване на масата и показва, че химичните елементи не изчезват по време на химическа реакция, а само се пренареждат в нови химични съединения.

Уравнения на химичните реакции

Съгласно закона за запазване на масата първоначалната маса на продуктите винаги е равна на масата на получените реагенти. Броят на атомите на елементите преди и след реакцията е винаги еднакъв; атомите само се пренареждат и образуват нови вещества. Нека се върнем към реакционните схеми, записани по-рано:

СaCO3 t° → CaO + CO2

C + O2 CO2.

В тези реакционни схеми знакът „ → " може да се замени със знака "=", тъй като е ясно, че броят на атомите преди и след реакциите е еднакъв. Записите ще изглеждат така:

CaCO3 = CaO + CO2

C + O2 = CO2.

Именно тези записи се наричат ​​уравнения на химични реакции, тоест това са записи на реакционни схеми, в които броят на атомите преди и след реакцията е еднакъв.

Уравнение на химичната реакция– конвенционално обозначение на химическа реакция с помощта на химични формули, което съответства на закона за запазване на масата на веществото

Ако разгледаме другите схеми на уравнение, дадени по-рано, можем да видим, че в На пръв поглед законът за запазване на масата не е изпълнен в тях:

CH4 t° → C2H2 + H2.

Вижда се, че от лявата страна на диаграмата има един въглероден атом, а отдясно има два. Има равен брой водородни атоми и има по четири от лявата и дясната страна. Нека превърнем тази диаграма в уравнение. За това е необходимо изравнявамброй въглеродни атоми. Химичните реакции се изравняват с помощта на коефициенти, които се записват преди формулите на веществата. Очевидно, за да може броят на въглеродните атоми да стане еднакъв отляво и отдясно, от лявата страна на диаграмата, преди метановата формула, е необходимо да поставим коефициент 2:

2CH4 t° → C2H2 + H2

Може да се види, че сега има равен брой въглеродни атоми отляво и отдясно, по два. Но сега броят на водородните атоми не е същият. От лявата страна на уравнението им 2∙4 = 8. От дясната страна на уравнението има 4 водородни атома (два от тях в молекулата на ацетилена и още два в молекулата на водорода). Ако поставите коефициент пред ацетилена, равенството на въглеродните атоми ще бъде нарушено. Нека поставим коефициент 3 пред водородната молекула:

2CH4 = C2H2 + 3H2

Сега броят на въглеродните и водородните атоми от двете страни на уравнението е еднакъв. Законът за запазване на масата е изпълнен! Нека да разгледаме друг пример. Реакционна схема Na + H2O → NaOH + H2трябва да се превърне в уравнение. В тази схема броят на водородните атоми е различен. От лявата страна има две, а от дясната страна - три атома.Нека поставим коефициент 2 отпред NaOH.

Na + H2O → 2NaOH + H2

Тогава ще има четири водородни атома от дясната страна, следователно, коефициент 2 трябва да се добави преди водната формула:

Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Нека изравним броя на натриевите атоми:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Сега броят на всички атоми преди и след реакцията е еднакъв. Така можем да заключим:За да превърнете диаграма на химическа реакция в уравнение на химическа реакция, е необходимо да изравните броя на всички атоми, които изграждат реагентите и реакционните продукти, като използвате коефициенти. Коефициентите се поставят пред формулите на веществата. Нека обобщим уравненията на химичните реакции

• Диаграмата на химичната реакция е конвенционално обозначение, показващо кои вещества реагират, какви продукти на реакцията се образуват, както и условията за протичане на реакцията
• В реакционните схеми се използват символи, които показват особеностите на тяхното възникване.
• Уравнението на химическа реакция е конвенционално представяне на химическа реакция с помощта на химични формули, което съответства на закона за запазване на масата на веществото
• Диаграма на химическа реакция се преобразува в уравнение чрез поставяне на коефициенти пред формулите на веществата

Диаграма на химичната реакция.

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

Ето още един пример:

сяра + кислород -> серен диоксид.

Ломоносов и Лавоазие откриват закона за запазване на масата на веществата по време на химическа реакция. Формулира се така:

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

Кислородът, съдържащ се във въздуха, участва в процеса на горене на хартията (фиг. 48, а).

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

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

Антоан-Лоран Лавоазие (1743-1794)

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

Съставя първата таблица на простите вещества (1789), като по същество предлага класификация на химичните елементи. Независимо от М. В. Ломоносов открива закона за запазване на масата на веществата при химични реакции.

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

Масата им надвишава масата на кислорода. Следователно масата на пепелта е по-малка от масата на хартията.

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

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

Правото като форма на научно познание.

Откриването на закони в химията, физиката и други науки се случва, след като учените провеждат много експерименти и анализират получените резултати.

Законът е обобщение на обективни, независими от човека връзки между явления, свойства и др.

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

Химическите закони позволяват да се предвидят свойствата на веществата и хода на химичните реакции, да се регулират процесите в химичната технология.

За да се обясни законът, се излагат хипотези, които се проверяват чрез подходящи експерименти. Ако една от хипотезите се потвърди, въз основа на нея се създава теория. В гимназията ще се запознаете с няколко теории, разработени от химиците.

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

Такива записи се наричат ​​химически уравнения.

Химичното уравнение е запис на химическа реакция с помощта на формулите на реагентите и продуктите, което е в съответствие със закона за запазване на масата на веществата.

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

Например, реакционната схема за образуване на вода:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

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

Нека превърнем тази диаграма в химическо уравнение.

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

H 2 + O 2 -> H 2 O.

Сега има четири водородни атома отдясно. Така че същият брой водородни атоми е от лявата страна, записваме коефициента 2 пред водородната формула. Получаваме химичното уравнение:

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

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

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

Това е интересно

Химическото уравнение има много общо с математическото.

По-долу са различни начини за написване на обсъжданата реакция.

Преобразувайте реакционната диаграма Cu + O 2 -> CuO в химическо уравнение.

Нека да направим по-трудна задача: да превърнем реакционната схема в химическо уравнение

От лявата страна на диаграмата е алуминиев атом I, а от дясната страна е алуминиев атом 2. Нека поставим коефициент 2 пред металната формула:

Има три пъти повече атоми сяра отдясно, отколкото отляво. Нека запишем коефициента 3 от лявата страна преди формулата на сярното съединение:

Сега от лявата страна броят на водородните атоми е 3 2 = 6, а отдясно - само 2. За да има 6 от тях вдясно, поставяме коефициента 3 (6: 2 = 3) в предната част на водородната формула:

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

заключения

Химичните реакции се записват с помощта на реакционни диаграми и химични уравнения.

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

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

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

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

?
105. Как химичното уравнение се различава от реакционната схема?

106. Поставете липсващите коефициенти в записите на реакциите:

107. Преобразувайте следните реакционни схеми в химични уравнения:

108. Съставете формули за продуктите на реакцията и съответните химични уравнения:

109. Вместо точки запишете формулите на прости вещества и съставете химични уравнения:

Помислете, че борът и въглеродът са съставени от атоми; флуорът, хлорът, водородът и кислородът са от двуатомни молекули, а фосфорът (бял) е от четириатомни молекули.

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

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

Попел П. П., Крикля Л. С., Химия: Пидруч. за 7 клас. общосвит. навч. затваряне - К.: ВК "Академия", 2008. - 136 с.: ил.

Съдържание на урока бележки към уроците и поддържаща рамка презентация на уроци интерактивни технологии ускорител методи на преподаване Практикувайте тестове, тестване онлайн задачи и упражнения домашни семинари и обучения въпроси за дискусии в клас Илюстрации видео и аудио материали снимки, картинки, графики, таблици, диаграми, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, анекдоти, вицове, цитати Добавки резюмета измамни листове съвети за любопитните статии (MAN) литература основен и допълнителен речник на термините Подобряване на учебниците и уроците коригиране на грешки в учебника, замяна на остарели знания с нови Само за учители календарни планове програми за обучение методически препоръки

Запишете химическото уравнение.Като пример разгледайте следната реакция:

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

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

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

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

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

Започнете с най-малко общия елемент.Ако трябва да балансирате няколко елемента, изберете един, който е част от една молекула от реагенти и една молекула от реакционни продукти. Така че първо въглеродът трябва да бъде балансиран.

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

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

След това балансирайте водородните атоми.След като изравните броя на въглеродните атоми от лявата и дясната страна, водородът и кислородът остават небалансирани. Лявата страна на уравнението съдържа 8 водородни атома и трябва да има същото число отдясно. Постигнете това с помощта на съотношение.

• C 3 H 8 + O 2 –> 4 H 2 O + 3CO 2
• Добавихме коефициент 4 от дясната страна, защото долният индекс показва, че вече имаме два водородни атома.
• Ако умножите коефициента 4 по индекса 2, получавате 8.
• Това води до 10 кислородни атома от дясната страна: 3x2=6 атома в три молекули 3CO 2 и още четири атома в четири молекули вода.