Kuinka löytää kerroin kemiallisen reaktion yhtälöstä. Kuinka järjestää kertoimet kemiallisiin yhtälöihin? Kemialliset yhtälöt

Reaktioyhtälöä kemiassa kutsutaan tietueeksi kemiallinen prosessi käyttämällä kemiallisia kaavoja ja matemaattisia symboleja.

Tällainen merkintä on skeema kemiallinen reaktio. Kun "="-merkki tulee näkyviin, sitä kutsutaan "yhtälöksi". Yritetään ratkaista se.

Esimerkki yksinkertaisten reaktioiden jäsentämisestä

Kalsiumilla on yksi atomi, koska kerroin ei ole sen arvoinen. Indeksiä ei myöskään kirjoiteta tänne, mikä tarkoittaa, että se on yksi. FROM oikea puoli Ca:n yhtälö on myös yksi. Meidän ei tarvitse työskennellä kalsiumin kanssa.

Tarkastelemme seuraavaa elementtiä - happea. Indeksi 2 osoittaa, että happi-ionia on kaksi. Oikealla puolella ei ole indeksejä, eli yksi happihiukkanen, ja vasemmalla - 2 hiukkasta. Mitä olemme tekemässä? Ei ylimääräisiä indeksejä tai korjauksia kemiallinen kaava ei voi syöttää, koska se on kirjoitettu oikein.

Kertoimet ovat mitä kirjoitetaan ennen pienintä osaa. Heillä on oikeus muuttua. Mukavuuden vuoksi emme kirjoita itse kaavaa uudelleen. Oikealla puolella kerromme yhdellä kahdella saadaksemme 2 happi-ionia myös sinne.

Kertoimen asettamisen jälkeen saimme 2 kalsiumatomia. Vasemmalla puolella on vain yksi. Joten nyt meidän on laitettava 2 kalsiumin eteen.

Nyt tarkistetaan tulos. Jos elementtiatomien määrä on yhtä suuri molemmilla puolilla, voimme laittaa "yhtä"-merkin.

Toinen hyvä esimerkki: kaksi vetyä vasemmalla, ja nuolen jälkeen meillä on myös kaksi vetyä.

• Kaksi happea ennen nuolta, ja nuolen jälkeen ei ole indeksejä, mikä tarkoittaa yhtä.
• Vasemmalla enemmän, oikealla vähemmän.
• Laitoimme veden eteen kertoimen 2.

Kerroimme koko kaavan kahdella, ja nyt olemme muuttaneet vedyn määrää. Kerrotaan indeksi kertoimella, ja siitä tulee 4. Ja vasemmalla puolella on kaksi vetyatomia. Ja saadaksemme 4, meidän on kerrottava vety kahdella.

Tässä on tapaus, jossa elementti toisessa ja toisessa kaavassa on toisaalta nuoleen asti.

Yksi rikki-ioni vasemmalla ja yksi rikki-ioni oikealla. Kaksi happihiukkasta ja kaksi muuta happihiukkasta. Vasemmalla puolella on siis 4 happea. Oikealla on 3 happea. Eli toisaalta saadaan parillinen määrä atomeja ja toisaalta pariton määrä. Jos kerromme parittoman luvun kahdella, saadaan parillinen luku. Tuomme sen ensin tasaiseen arvoon. Voit tehdä tämän kertomalla kahdella koko kaavan nuolen jälkeen. Kertomisen jälkeen saamme kuusi happi-ionia ja jopa 2 rikkiatomia. Vasemmalla meillä on yksi mikrohiukkanen rikkiä. Tasataan nyt. Laitamme yhtälöt vasemmalle harmaan 2 eteen.

Nimeltään.

Monimutkaiset reaktiot

Tämä esimerkki on monimutkaisempi, koska aineen elementtejä on enemmän.

Tätä kutsutaan neutralointireaktioksi. Mitä tässä pitää ensinnäkin tasoittaa:

• Vasemmalla puolella on yksi natriumatomi.
• Oikealla puolella indeksi sanoo, että natriumia on 2.

Johtopäätös ehdottaa itsestään, että on välttämätöntä kertoa koko kaava kahdella.

Katsotaan nyt kuinka paljon rikkiä. Yksi vasemmalla ja oikealla puolella. Kiinnitä huomiota happeen. Vasemmalla puolella meillä on 6 happiatomia. Toisaalta - 5. Vähemmän oikealla, enemmän vasemmalla. Pariton luku on saatava parilliseen arvoon. Tätä varten kerromme veden kaavan kahdella, eli teemme 2 yhdestä happiatomista.

Nyt oikealla puolella on jo 6 happiatomia. Vasemmalla puolella on myös 6 atomia. Vedyn tarkistus. Kaksi vetyatomia ja vielä 2 vetyatomia. Eli vasemmalla puolella on neljä vetyatomia. Ja toisella puolella myös neljä vetyatomia. Kaikki elementit ovat tasapainossa. Laitamme "tasa"-merkin.

Seuraava esimerkki.

Tässä esimerkki on mielenkiintoinen siinä mielessä, että sulut ovat ilmestyneet. Sanotaan, että jos tekijä on hakasulkeen ulkopuolella, niin jokainen suluissa oleva elementti kerrotaan sillä. Sinun on aloitettava typellä, koska se on vähemmän kuin happea ja vetyä. Vasemmalla on yksi typpi ja oikealla, ottaen huomioon sulut, kaksi.

Oikealla on kaksi vetyatomia, mutta tarvitaan neljä. Selviämme tilanteesta yksinkertaisesti kertomalla veden kahdella, jolloin saadaan neljä vetyä. Hienoa, vety tasoitettu. Happi on jäljellä. Ennen reaktiota on 8 atomia, sen jälkeen - myös 8.

Hienoa, kaikki elementit ovat samanarvoisia, voimme laittaa "tasa-arvoiseksi".

Viimeinen esimerkki.

Seuraavaksi barium. Se on vaakatasossa, siihen ei tarvitse koskea. Ennen reaktiota on kaksi klooria, sen jälkeen - vain yksi. Mitä pitää tehdä? Laita 2 kloorin eteen reaktion jälkeen.

Nyt juuri asetetusta kertoimesta johtuen reaktion jälkeen saatiin kaksi natriumia ja ennen reaktiota myös kaksi. Hienoa, kaikki muu on tasapainossa.

Reaktiot voidaan tasata myös elektronisella tasapainomenetelmällä. Tällä menetelmällä on useita sääntöjä, joiden mukaan se voidaan toteuttaa. Seuraava askel meidän on järjestettävä kunkin aineen kaikkien alkuaineiden hapetustilat ymmärtääksemme missä hapetus tapahtui ja missä pelkistyminen tapahtui.

Oppitunnilla 13 "" kurssilta " Kemia nukkeille» Mieti, mitä varten kemialliset yhtälöt ovat; opimme tasoittamaan kemiallisia reaktioita asettamalla kertoimet oikein. Tämä oppitunti vaatii sinun tietävän kemialliset emäkset aiemmilta tunneilta. Muista lukea alkuaineanalyysistä saadaksesi yksityiskohtaisen kuvan empiirisista kaavoista ja kemiallisesta analyysistä.

Metaanin CH 4:n palamisreaktion seurauksena hapessa O 2 muodostuu hiilidioksidia CO 2 ja vesi H 2 O. Tämä reaktio voidaan kuvata. kemiallinen yhtälö:

• CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O (1)

Yritetään poimia kemiallisesta yhtälöstä enemmän tietoa kuin vain osoitus tuotteet ja reagenssit reaktiot. Kemiallinen yhtälö (1) EI ole täydellinen, eikä se siksi anna mitään tietoa siitä, kuinka monta O 2 -molekyyliä kuluu yhtä CH 4 -molekyyliä kohti ja kuinka monta CO 2 - ja H2 O -molekyyliä saadaan tuloksena. Mutta jos kirjoitamme vastaavien molekyylikaavojen eteen numeerisia kertoimia, jotka osoittavat kuinka monta molekyyliä kutakin lajia osallistuu reaktioon, niin saadaan täydellinen kemiallinen yhtälö reaktiot.

Jotta kemiallisen yhtälön (1) kokoaminen olisi valmis, sinun on muistettava yksi yksinkertainen sääntö: vasemmalla ja oikeat osat Yhtälön tulee sisältää sama määrä atomeja kutakin lajia, koska kemiallisen reaktion aikana ei synny uusia atomeja eivätkä olemassa olevat tuhoudu. Tämä sääntö perustuu massan säilymisen lakiin, jota käsittelimme luvun alussa.

Se on tarpeen täydellisen yhtälön saamiseksi yksinkertaisesta kemiallisesta yhtälöstä. Joten siirrytään suoraan reaktion (1) yhtälöön: katsotaan uudelleen kemiallista yhtälöä, tarkalleen oikealla ja vasemmalla puolella olevia atomeja ja molekyylejä. On helppo nähdä, että reaktioon osallistuu kolmen tyyppisiä atomeja: hiili C, vety H ja happi O. Lasketaan ja verrataan kunkin tyypin atomien lukumäärää kemiallisen yhtälön oikealla ja vasemmalla puolella.

Aloitetaan hiilestä. Vasemmalla puolella yksi C-atomi on osa CH4-molekyyliä ja oikealla puolella yksi C-atomi on osa CO2:ta. Siten hiiliatomien lukumäärä vasemmalla ja oikealla puolella on sama, joten jätämme sen rauhaan. Mutta selvyyden vuoksi laitamme kertoimen 1 hiilen molekyylien eteen, vaikka tämä ei ole välttämätöntä:

• 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + H 2 O (2)

Sitten siirrymme laskemaan vetyatomit H. Vasemmalla puolella on 4 H-atomia (kvantitatiivisessa mielessä H 4 = 4H) CH 4 -molekyylin koostumuksessa ja oikealla puolella on vain 2 H-atomia. H 2 O -molekyylin koostumus, joka on kaksi kertaa pienempi kuin kemiallisen yhtälön (2) vasemmalla puolella. Tasoitetaan! Tätä varten laitamme H 2 O -molekyylin eteen kertoimen 2. Nyt meillä on 4 vetymolekyyliä H sekä reagensseissa että tuotteissa:

• 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O (3)

Huomaa, että kerroin 2, jonka kirjoitimme vesimolekyylin H 2 O eteen tasaamaan vety H, kaksinkertaistaa kaikki sen koostumuksen muodostavat atomit, eli 2H 2 O tarkoittaa 4H:ta ja 2O:ta. Okei, tämä näyttää olevan selvitetty, on jäljellä laskea ja vertailla happiatomien lukumäärää O kemiallisessa yhtälössä (3). Välittömästi pistää silmään, että O-atomien vasemmalla puolella tasan 2 kertaa vähemmän kuin oikealla. Nyt tiedät jo kuinka tasoittaa kemialliset yhtälöt itse, joten kirjoitan heti lopullisen tuloksen:

• 1CH 4 + 2O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O tai CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O (4)

Kuten näette, kemiallisten reaktioiden tasaaminen ei ole niin hankala asia, eikä kemia ole tässä tärkeä asia, vaan matematiikka. Yhtälöä (4) kutsutaan täysi yhtälö kemiallinen reaktio, koska siinä noudatetaan massan säilymisen lakia, ts. kunkin lajin reaktioon tulevien atomien lukumäärä on täsmälleen sama kuin tällaisten atomien lukumäärä reaktion lopussa. Jokainen tämän täydellisen kemiallisen yhtälön osa sisältää 1 hiiliatomin, 4 vetyatomia ja 4 happiatomia. Parisuhdetta kannattaa kuitenkin ymmärtää tärkeitä kohtia: kemiallinen reaktio on monimutkainen erillisten välivaiheiden sarja, ja siksi on mahdotonta esimerkiksi tulkita yhtälöä (4) siinä mielessä, että 1 metaanimolekyylin tulee törmätä samanaikaisesti 2 happimolekyylin kanssa. Reaktiotuotteiden muodostumisen aikana tapahtuvat prosessit ovat paljon monimutkaisempia. Toinen kohta: täydellinen reaktioyhtälö ei kerro meille mitään sen molekyylimekanismista, eli tapahtumien sarjasta, joka tapahtuu molekyylitasolla sen kulun aikana.

Kemiallisten reaktioiden yhtälöiden kertoimet

Toinen hyvä esimerkki oikein järjestämisestä kertoimet kemiallisten reaktioiden yhtälöissä: Trinitrotolueeni (TNT) C 7 H 5 N 3 O 6 yhdistyy voimakkaasti hapen kanssa muodostaen H 2 O, CO 2 ja N 2 . Kirjoitamme reaktioyhtälön, jonka tasoitamme:

• C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O + N 2 (5)

Täydellinen yhtälö on helpompi kirjoittaa kahden TNT-molekyylin perusteella, koska vasemmalla puolella on pariton määrä vety- ja typpiatomeja ja oikealla parillinen luku:

• 2C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O + N 2 (6)

Sitten on selvää, että 14 hiiliatomia, 10 vetyatomia ja 6 typpiatomia täytyy muuttua 14 hiilidioksidimolekyyliksi, 5 vesimolekyyliksi ja 3 typpimolekyyliksi:

• 2C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → 14CO 2 + 5H 2 O + 3N 2 (7)

Nyt molemmat osat sisältävät saman määrän kaikkia atomeja paitsi happea. Yhtälön oikealla puolella olevista 33 happiatomista 12 saadaan kahdesta alkuperäisestä TNT-molekyylistä, ja loput 21 on toimitettava 10,5 O 2 -molekyylistä. Siten täydellinen kemiallinen yhtälö näyttää tältä:

• 2C 7 H 5 N 3 O 6 + 10,5 O 2 → 14CO 2 + 5H 2 O + 3N 2 (8)

Voit kertoa molemmat puolet kahdella ja päästä eroon ei-kokonaislukukertoimesta 10,5:

• 4C 7H 5N 3 O 6 + 21O 2 → 28CO 2 + 10H 2 O + 6N 2 (9)

Mutta tätä ei voida tehdä, koska yhtälön kaikkien kertoimien ei tarvitse olla kokonaislukuja. Vielä oikeampaa on tehdä yhtälö, joka perustuu yhteen TNT-molekyyliin:

• C 7 H 5 N 3 O 6 + 5,25 O 2 → 7CO 2 + 2,5 H 2 O + 1,5 N 2 (10)

Täydellinen kemiallinen yhtälö (9) sisältää paljon tietoa. Ensinnäkin se osoittaa lähtöaineet - reagenssit, yhtä hyvin kuin Tuotteet reaktiot. Lisäksi se osoittaa, että reaktion aikana kunkin lajin kaikki atomit säilyvät erikseen. Jos kerromme yhtälön (9) molemmat puolet Avogadron luvulla N A =6,022 10 23, voidaan todeta, että 4 moolia TNT:tä reagoi 21 mooliin O 2:ta muodostaen 28 moolia CO 2:ta, 10 moolia H 2 O:ta ja 6 moolia N2:ta.

On vielä yksi ominaisuus. Jaksollisen taulukon avulla määritämme kaikkien näiden aineiden molekyylipainot:

• C 7 H 5 N 3 O 6 \u003d 227,13 g / mol
• 02 = 31,999 g/mol
• CO2 = 44,010 g/mol
• H20 = 18,015 g/mol
• N2 = 28,013 g/mol

Nyt yhtälö 9 osoittaa myös, että 4 227,13 g \u003d 908,52 g TNT:tä vaatii 21 31,999 g \u003d 671,98 g happea reaktion loppuunsaattamiseksi, ja tuloksena muodostuu 28 44,010 g \u003d \u003d 908,52 g CO21,8. 180,15 g H20 ja 6 28,013 g = 168,08 g N2. Tarkastetaan, täyttyykö massan säilymisen laki tässä reaktiossa:

	Reagenssit	Tuotteet
	908,52 g TNT	1232,3 g CO2
	671,98 g CO2	180,15 g H20
		168,08 g N2
Kaikki yhteensä	1580,5 g	1580,5 g

Mutta yksittäisten molekyylien ei tarvitse osallistua kemialliseen reaktioon. Esimerkiksi kalkkikiven CaCO3:n ja kloorivetyhapon HCl:n reaktio kalsiumkloridin CaCl2:n ja hiilidioksidin CO2:n vesiliuoksen muodostumisen kanssa:

• CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (11)

Kemiallinen yhtälö (11) kuvaa kalsiumkarbonaatin CaCO 3:n (kalkkikiven) ja suolahappo HCl kalsiumkloridin CaCl 2:n ja hiilidioksidin CO 2:n vesiliuoksen muodostamiseksi. Tämä yhtälö on täydellinen, koska kunkin lajin atomien lukumäärä sen vasemmalla ja oikealla puolella on sama.

Tämän yhtälön merkitys on makroskooppinen (molaari) taso on seuraava: 1 mol tai 100,09 g CaC03:a vaatii 2 mol tai 72,92 g HCl:a saattamaan reaktion loppuun, jolloin tuloksena on 1 mol CaCl2:ta (110,99 g/mol), CO 2:ta (44,01 g/mol) ja H2:a. O (18,02 g/mol). Näistä numeerisista tiedoista on helppo varmistaa, että massan säilymisen laki toteutuu tässä reaktiossa.

Yhtälön (11) tulkinta päällä mikroskooppinen (molekyylitaso). ei ole niin ilmeinen, koska kalsiumkarbonaatti on suola, ei molekyyliyhdiste, ja siksi on mahdotonta ymmärtää kemiallista yhtälöä (11) siinä mielessä, että 1 molekyyli kalsiumkarbonaattia CaCO 3 reagoi 2 molekyylin HCl kanssa. Lisäksi HCl-molekyyli liuoksessa yleensä hajoaa (hajoaa) H+- ja Cl--ioneiksi. Siten oikeampi kuvaus siitä, mitä tässä reaktiossa tapahtuu molekyylitasolla, antaa yhtälön:

• CaCO 3 (kiinteä) + 2H + (vesipitoinen) → Ca 2+ (vesipitoinen) + CO 2 (g.) + H 2O (l.) (12)

Tässä suluissa on lyhenne fyysinen tila kaikenlaisia ​​hiukkasia ( TV.- kovaa, aq.- hydratoitu ioni sisään vesiliuos, G.- kaasu, ja.- nestemäinen).

Yhtälö (12) osoittaa, että kiinteä CaCO 3 reagoi kahden hydratoidun H + -ionin kanssa muodostaen positiivisen Ca 2+ -ionin, CO 2 ja H 2 O. Yhtälö (12), kuten muut täydelliset kemialliset yhtälöt, ei anna käsitystä ​molekyylimekanismien reaktiot ja on vähemmän kätevä laskea aineiden määrää, mutta se antaa paras kuvaus tapahtuu mikroskooppisella tasolla.

Vahvista tietosi kemiallisten yhtälöiden muotoilusta analysoimalla itsenäisesti esimerkkiä ratkaisun kanssa:

Toivon oppitunnilta 13" Kemiallisten yhtälöiden laatiminen» opit jotain uutta itsellesi. Jos sinulla on kysyttävää, kirjoita ne kommentteihin.

Algoritmi

Kertoimien järjestys kemiallisten reaktioiden yhtälöissä

Kemian opettaja MBOU OSOSh №2

Volodchenko Svetlana Nikolaevna

Ussuriysk

KERTOIMIEN ASETTAMINEN KEMIALLISTEN REAKTIOIDEN YHTÄLÖISSÄ

Yhden elementin atomien lukumäärän yhtälön vasemmalla puolella tulee olla yhtä suuri kuin yhtälön oikealla puolella olevan elementin atomien lukumäärä.

Tehtävä 1 (ryhmille).Määritä kunkin atomien lukumäärä kemiallinen alkuaine mukana reaktiossa.

1. Laske atomien lukumäärä:

a) vety: 8NH3, NaOH, 6NaOH, 2NaOH,NzRO4, 2H2S04, 3H2S04, 8H2S04;

6) happi: C02, 3C02, 2C02, 6CO, H2SO4, 5H2SO4, 4H2S04, HN03.

2. Laske atomien lukumäärä: a)vety:

1) NaOH + HCl 2) CH4+H20 3) 2Na+H2

b) happi:

1) 2CO + 02 2) CO2 + 2 H.O. 3) 4NO2 + 2H2O + O2

Algoritmi kertoimien järjestämiseksi kemiallisten reaktioiden yhtälöihin

A1 + O2 → A12O3

A1-1-atomi A1-2

O-2-atomit O-3

2. Elementtien joukossa eri numero atomeja kaavion vasemmassa ja oikeassa osassa, valitse se, jonka atomien lukumäärä on suurempi

O-2 atomia vasemmalla

O-3 atomia oikealla

3. Etsi tämän alkuaineen atomien lukumäärän pienin yhteiskerroin (LCM) yhtälön vasemmalta puolelta ja tämän alkuaineen atomien lukumäärä yhtälön oikealta puolelta

LCM = 6

4. Jaa LCM tämän elementin atomien lukumäärällä yhtälön vasemmalla puolella, hanki yhtälön vasemman puolen kerroin

6:2 = 3

Al + 30 2 →Al 2 O 3

5. Jaa LCM tämän elementin atomien lukumäärällä yhtälön oikealla puolella, hanki yhtälön oikean puolen kerroin

6:3 = 2

A1+ O 2 →2А1 2 O3

6. Jos asetettu kerroin muutti toisen alkuaineen atomien määrää, toista vaiheet 3, 4, 5 uudelleen.

A1 + 3O 2 → →2А1 2 O 3

A1-1 atomi A1-4

LCM = 4

4:1=4 4:4=1

4A1 + ZO 2 → →2А1 2 O 3

. Tiedonhankinnan peruskoe (8-10 min .).

Kaavion vasemmalla puolella on kaksi happiatomia ja oikealla puolella yksi. Atomien lukumäärä on kohdistettava kertoimilla.

1) 2Mg+O2 → 2MgO

2) CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2 O + CO2

Tehtävä 2 Järjestä kertoimet kemiallisten reaktioiden yhtälöihin (huomaa, että kerroin muuttaa vain yhden alkuaineen atomien lukumäärää):

1. Fe 2 O 3 + A l → MUTTA l 2 O 3 + Fe; Mg+N 2 → mg 3 N 2 ;

2 Al+S → Al 2 S 3 ; A1+ FROM → Al 4 C 3 ;

3. Al + Cr 2 O 3 → Cr + Al 2 O 3 ; Ca+P → Ca 3 P 2 ;

4. C + H 2 → CH 4 ; Ca + C → CaS 2 ;

5. Fe+O 2 → Fe 3 O 4 ; Si+Mg → mg 2 Si;

6/.Na + S → Na 2 S; CaO+ FROM → CaC 2 + CO;

7.Ca+N 2 → C a 3 N 2 ; Si + Cl 2 → SiCl 4 ;

8 Ag+S → Ag 2 S; H 2 + FROM l 2 → NS l;

9. N 2 +O 2 → EI; NIIN 2 + FROM → NIIN ;

10.HI → H 2 → + 1 2 ; mg+ NS l → MgCl 2 + H 2 ;

11. FeS+ NS 1 → FeCl 2 + H 2 S; Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2 ;

12.Br 2 +KI → KBr+I 2 ; Si+HF (r) → SiF 4 + H 2 ;

1./HCl+Na 2 CO 3 → CO 2 +H 2 O + NaCl; KClO 3 + S → → KCl + SO 2 ;

14.Cl 2 +KBr → KCl + Br 2 ; SiO 2 + FROM → Si + CO;

15. SiO 2 + FROM → SiC+CO; Mg+SiO 2 → mg 2 Si+MgO

16. mg 2 Si + HCl → MgCl 2 + SiH 4

1. Mikä on kemiallisen reaktion yhtälö?

2. Mitä on kirjoitettu yhtälön oikealle puolelle? Ja vasemmalla?

3. Mitä "+"-merkki tarkoittaa yhtälössä?

4. Miksi kertoimet sijoitetaan kemiallisiin yhtälöihin

Tänään puhumme kertoimien järjestämisestä kemiallisissa yhtälöissä. Tämä kysymys ei kiinnosta vain lukiolaisia ​​yleensä. koulutusinstituutiot, mutta myös lapsille, jotka ovat vasta tutustumassa monimutkaisen ja mielenkiintoisen tieteen peruselementteihin. Jos ymmärrät ensimmäisessä vaiheessa, tulevaisuudessa ongelmien ratkaisemisessa ei ole ongelmia. Tehdään se heti alusta alkaen.

Mikä on yhtälö

Sillä on tapana tarkoittaa ehdollista kirjaa kemiallisesta reaktiosta, joka tapahtuu valittujen reagenssien välillä. Tällaista prosessia varten käytetään indeksejä, kertoimia, kaavoja.

Kokoonpanoalgoritmi

Kuinka kirjoittaa kemiallisia yhtälöitä? Esimerkkejä mistä tahansa vuorovaikutuksesta voidaan kirjoittaa summaamalla alkuperäiset yhdisteet. Yhtäysmerkki osoittaa, että reagoivien aineiden välillä on vuorovaikutusta. Seuraavaksi kootaan kaava tuotteille valenssin (hapetustilan) mukaan.

Kuinka tallentaa reaktio

Jos esimerkiksi haluat kirjoittaa muistiin kemiallisia yhtälöitä, jotka vahvistavat metaanin ominaisuudet, valitse seuraavat vaihtoehdot:

• halogenointi (radikaali vuorovaikutus elementin VIIA kanssa jaksollinen järjestelmä D. I. Mendelejev);
• palaminen ilmakehän hapessa.

Ensimmäisessä tapauksessa kirjoitamme lähtöaineet vasemmalle ja tuloksena saadut tuotteet oikealle. Kun olemme tarkistaneet kunkin kemiallisen alkuaineen atomien lukumäärän, saamme lopullisen tietueen käynnissä olevasta prosessista. Kun metaani palaa ilmakehän hapessa, tapahtuu eksoterminen prosessi, jonka seurauksena muodostuu hiilidioksidia ja vesihöyryä.

Jotta kertoimet asetetaan oikein kemiallisiin yhtälöihin, käytetään aineiden massan säilymislakia. Aloitamme säätöprosessin määrittämällä hiiliatomien lukumäärän. Seuraavaksi teemme vedyn laskelmia ja vasta sen jälkeen tarkistamme hapen määrän.

OVR

Monimutkaiset kemialliset yhtälöt voidaan tasoittaa elektronisen tasapainon tai puolireaktioiden menetelmällä. Tarjoamme toimintosarjan, joka on suunniteltu järjestämään kertoimet seuraavan tyyppisissä reaktioissa:

• hajoaminen;
• korvaaminen.

Ensinnäkin on tärkeää järjestää yhdisteen kunkin alkuaineen hapetusaste. Niitä asetettaessa on otettava huomioon joitain sääntöjä:

1. Yksinkertaiselle aineelle se on yhtä suuri kuin nolla.
2. Binääriyhdisteessä niiden summa on 0.
3. Kolmen tai useamman alkuaineen yhdisteessä ensimmäisellä on positiivinen arvo ja viimeisellä ionilla on negatiivinen hapetustilan arvo. Keskielementti lasketaan matemaattisesti, koska summan tulee olla 0.

Seuraavaksi valitaan ne atomit tai ionit, joiden hapetusaste on muuttunut. Plus- ja miinusmerkit osoittavat elektronien lukumäärän (hyväksytty, luovutettu). Seuraavaksi määritetään niiden välillä pienin kerrannainen. Kun NOC jaetaan näillä luvuilla, luvut saadaan. Tämä algoritmi on vastaus kysymykseen, kuinka kertoimet järjestetään kemiallisiin yhtälöihin.

Ensimmäinen esimerkki

Oletetaan, että tehtävä on annettu: "Järjestä kertoimet reaktiossa, täytä aukot, määritä hapetin ja pelkistysaine." Tällaisia ​​esimerkkejä tarjotaan ylioppilaille, jotka ovat valinneet kemian tenttikseen.

KMnO 4 + H 2SO 4 + KBr = MnSO 4 + Br 2 +…+…

Yritetään ymmärtää, kuinka kertoimet järjestetään tuleville insinööreille ja lääkäreille tarjotuissa kemiallisissa yhtälöissä. Järjestettyään alkuaineiden hapetustilat lähtöaineissa ja saatavilla olevissa tuotteissa havaitsemme, että mangaani-ioni toimii hapettavana aineena ja bromidi-ioni osoittaa pelkistäviä ominaisuuksia.

Päättelemme, että puuttuvat aineet eivät osallistu redox-prosessiin. Yksi puuttuvista tuotteista on vesi, ja toinen on kaliumsulfaatti. Elektronisen saldon laatimisen jälkeen viimeinen vaihe on yhtälön kertoimien asettaminen.

Toinen esimerkki

Annetaan toinen esimerkki ymmärtääksemme, kuinka kertoimet järjestetään redox-tyypin kemiallisissa yhtälöissä.

Oletetaan, että meillä on seuraava kaava:

P + HNO 3 \u003d NO 2 + ... + ...

Fosforilla, joka on sopimuksen mukaan yksinkertainen aine, on pelkistäviä ominaisuuksia, jotka nostavat hapetusasteen +5:een. Siksi yksi puuttuvista aineista on fosforihappo H 3 PO 4. OVR olettaa pelkistävän aineen läsnäolon, joka on typpi. Se muuttuu typpioksidiksi (4) muodostaen NO 2:ta

Jotta kertoimet asetetaan tähän reaktioon, teemme elektronisen tasapainon.

P 0 antaa takaisin 5e = P +5

N +5 ottaa e = N +4

Ottaen huomioon, että typpihappoa ja typpioksidia (4) edeltää kertoimella 5, saamme valmiin reaktion:

P + 5HNO 3 \u003d 5NO 2 + H 2 O + H 3 PO 4

Stereokemialliset kertoimet kemiassa mahdollistavat erilaisten laskennallisten ongelmien ratkaisemisen.

Kolmas esimerkki

Koska kertoimien sijoittaminen aiheuttaa vaikeuksia monille lukiolaisille, on tarpeen selvittää toimenpiteiden järjestys konkreettisia esimerkkejä. Tarjoamme toisen esimerkin tehtävästä, jonka toteuttaminen edellyttää redox-reaktion kertoimien järjestämismenetelmän hallintaa.

H 2 S + HMnO 4 \u003d S + MnO 2 +…

Ehdotetun tehtävän erikoisuus on, että puuttuvaa reaktiotuotetta on täydennettävä, ja vasta sen jälkeen voit siirtyä kertoimien asettamiseen.

Kun yhdisteiden kunkin alkuaineen hapetusasteet on järjestetty, voidaan päätellä, että valenssia alentavalla mangaanilla on hapettavia ominaisuuksia. Rikki osoittaa pelkistävän kyvyn ehdotetussa reaktiossa, koska se pelkistyy yksinkertaiseksi aineeksi. Sähköisen saldon laatimisen jälkeen meidän on vain asetettava kertoimet ehdotettuun prosessikaavioon. Ja teko on tehty.

Neljäs esimerkki

Kemiallista yhtälöä kutsutaan täydelliseksi prosessiksi, kun siinä noudatetaan täysin aineiden massan säilymislakia. Kuinka tarkistaa tämä malli? Reaktioon tulleiden samantyyppisten atomien lukumäärän tulee vastata niiden lukumäärää vuorovaikutustuotteissa. Vain tässä tapauksessa on mahdollista puhua tallennetun kemiallisen vuorovaikutuksen hyödyllisyydestä, mahdollisuudesta soveltaa sitä laskelmiin, laskennallisten ongelmien ratkaisemiseen eri tasoilla vaikeuksia. Tässä on muunnelma tehtävästä, joka sisältää puuttuvien stereokemiallisten kertoimien järjestämisen reaktiossa:

Si + ... + HF = H 2 SiF 6 + NO + ...

Tehtävän monimutkaisuus on, että sekä lähtöaineet että vuorovaikutuksen tuotteet jätetään pois. Kun kaikki hapetustilojen elementit on asetettu, näemme, että piiatomilla on pelkistäviä ominaisuuksia ehdotetussa tehtävässä. Reaktiotuotteiden joukossa on typpeä (II), yksi lähtöaineista on typpihappo. Loogisesti päätämme, että reaktion puuttuva tuote on vesi. Viimeinen vaihe on saatujen stereokemiallisten kertoimien järjestäminen reaktiossa.

3Si + 4HNO3 + 18HF = 3H2SiF6 + 4NO + 8 H2O

Esimerkki yhtälöongelmasta

On tarpeen määrittää 10-prosenttisen vetykloridiliuoksen tilavuus, jonka tiheys on 1,05 g / ml ja joka tarvitaan sen karbidin hydrolyysin aikana muodostuneen kalsiumhydroksidin täydelliseen neutralointiin. Tiedetään, että hydrolyysin aikana vapautuva kaasu vie 8,96 litran (n.a.) tilavuuden.

CaC 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2

Kalsiumhydroksidi on vuorovaikutuksessa vetykloridin kanssa, täydellinen neutralointi tapahtuu:

Ca (OH) 2 + 2HCl \u003d CaCl 2 + 2H 2 O

Laske tarvittava hapon massa Tämä prosessi. Määritä kloorivetyliuoksen tilavuus. Kaikki ongelman laskelmat suoritetaan ottaen huomioon stereokemialliset kertoimet, mikä vahvistaa niiden tärkeyden.

Lopulta

Kemian yhtenäisen valtiontutkinnon tulosten analyysi osoittaa, että yhtälöiden stereokemiallisten kertoimien asettamiseen, elektronisen vaa'an laatimiseen, hapettimen ja pelkistimen määrittämiseen liittyvät tehtävät aiheuttavat vakavia vaikeuksia nykyaikaisille lukioista valmistuville. Valitettavasti nykyaikaisten valmistuneiden itsenäisyysaste on käytännössä minimaalinen, joten lukiolaiset eivät kehitä opettajan ehdottamaa teoreettista perustaa.

Yksi tyypillisistä virheistä, joita koululaiset tekevät asettaessaan kertoimia reaktioihin eri tyyppiä, monia matemaattisia virheitä. Esimerkiksi kaikki eivät osaa löytää pienintä yhteiskertaa, jako- ja kerto-lukuja oikein. Syynä ilmiöön on oppilaitoksissa tämän aiheen opiskeluun varatun tuntimäärän väheneminen. Kemian perusohjelmalla opettajilla ei ole mahdollisuutta pohtia opiskelijoidensa kanssa redox-prosessissa tapahtuvaan elektronisen tasapainon laatimiseen liittyviä asioita.

Jotta voit selvittää, kuinka kemiallinen yhtälö tasataan, sinun on ensin tiedettävä tämän tieteen tarkoitus.

Määritelmä

Kemia tutkii aineita, niiden ominaisuuksia ja muunnoksia. Jos värissä, saostumisessa tai kaasumaisen aineen vapautumisessa ei tapahdu, kemiallista vuorovaikutusta ei tapahdu.

Esimerkiksi arkistoinnin yhteydessä rautanaula metalli muuttuu vain jauheeksi. Tässä tapauksessa kemiallista reaktiota ei tapahdu.

Kaliumpermanganaatin kalsinointiin liittyy mangaanioksidin (4) muodostuminen, hapen vapautuminen, eli vuorovaikutusta havaitaan. Tässä tapauksessa herää täysin luonnollinen kysymys siitä, kuinka kemialliset yhtälöt tasataan oikein. Analysoimme kaikki tällaiseen menettelyyn liittyvät vivahteet.

Kemiallisten muutosten spesifisyys

Kaikki ilmiöt, joihin liittyy muutos aineiden laadullisessa ja määrällisessä koostumuksessa, ovat kemiallisia muutoksia. Molekyylimuodossa raudan palamisprosessi ilmakehässä voidaan ilmaista merkeillä ja symboleilla.

Kertoimien sijoittamismenetelmä

Kuinka tasoittaa kertoimet kemiallisissa yhtälöissä? Lukion kemian kurssilla analysoidaan elektronisen tasapainon menetelmää. Tarkastellaan prosessia yksityiskohtaisemmin. Aluksi alkureaktiossa on tarpeen järjestää kunkin kemiallisen alkuaineen hapetustilat.

On olemassa tiettyjä sääntöjä, joiden mukaan ne voidaan määrittää kullekin elementille. Yksinkertaisissa aineissa hapetusaste on nolla. Binääriyhdisteissä ensimmäisellä alkuaineella on positiivinen arvo, joka vastaa suurinta valenssia. Jälkimmäiselle tämä parametri määritetään vähentämällä ryhmän numero kahdeksasta ja siinä on miinusmerkki. Kolmesta elementistä koostuvilla kaavoilla on omat vivahteensa hapetustilojen laskemiseen.

Ensimmäiselle ja viimeiselle elementille järjestys on samanlainen kuin binääriyhdisteiden määritelmä, ja keskuselementin laskemiseksi tehdään yhtälö. Kaikkien indikaattoreiden summan on oltava nolla, tämän perusteella lasketaan kaavan keskiosan indikaattori.

Jatketaan keskustelua kemiallisten yhtälöiden tasaamisesta elektronitasapainomenetelmällä. Kun hapetusasteet on asetettu, voidaan määrittää ne ionit tai aineet, jotka ovat muuttaneet arvoaan kemiallisen vuorovaikutuksen aikana.

Plus- ja miinusmerkit osoittavat niiden elektronien lukumäärän, jotka hyväksyttiin (annettiin pois) kemiallisen vuorovaikutuksen prosessissa. Etsi saatujen lukujen väliltä pienin yhteinen kerrannainen.

Kun se jaetaan vastaanotetuiksi ja annetuiksi elektroneiksi, saadaan kertoimet. Kuinka tasapainottaa kemiallinen yhtälö? Taseessa saadut luvut on asetettava vastaavien kaavojen eteen. Edellytyksenä on tarkistaa kunkin elementin numero vasemmasta ja oikeasta osiosta. Jos kertoimet on sijoitettu oikein, niiden lukumäärän tulee olla sama.

Aineiden massan säilymisen laki

Väiteltäessä kemiallisen yhtälön tasaamisesta on tarpeen käyttää tätä lakia. Koska kemialliseen reaktioon osallistuneiden aineiden massa on yhtä suuri kuin tuloksena olevien tuotteiden massa, on mahdollista asettaa kertoimet kaavojen eteen. Esimerkiksi kuinka tasoittaa kemiallinen yhtälö, jos ne ovat vuorovaikutuksessa yksinkertaiset aineet kalsium ja happi, ja prosessin päätyttyä saadaan oksidia?

Tehtävän hoitamiseksi on otettava huomioon, että happi on kaksiatominen molekyyli, jossa on kovalenttinen ei-polaarinen sidos, joten sen kaava on kirjoitettu seuraavassa muodossa - O2. Oikealla puolella kalsiumoksidia (CaO) laskettaessa otetaan huomioon kunkin alkuaineen valenssit.

Ensin sinun on tarkistettava hapen määrä yhtälön jokaisessa osassa, koska se on erilainen. Aineiden massan säilymislain mukaan tuotekaavan eteen tulee laittaa kerroin 2. Seuraavaksi tarkastetaan kalsium. Jotta se tasoittaisi, laitamme alkuperäisen aineen eteen kertoimen 2. Tuloksena saamme ennätyksen:

• 2Ca+O2=2CaO.

Reaktion analyysi elektronisen tasapainon menetelmällä

Kuinka tasoittaa kemialliset yhtälöt? Esimerkit RIA:ista auttavat vastaamaan Tämä kysymys. Oletetaan, että kertoimet on asetettava ehdotettuun järjestelmään käyttämällä elektronista saldomenetelmää:

• CuO + H2 = Cu + H2O.

Aluksi asetamme jokaiselle alkuaineelle ja vuorovaikutustuotteelle hapetustilojen arvot. Saada seuraava näkymä yhtälöt:

• Cu(+2)O(-2)+H2(0)=Cu(0)+H2(+)O(-2).

Kuparin ja vedyn indikaattorit ovat muuttuneet. Niiden perusteella laadimme sähköisen saldon:

• Cu(+2)+2e=Cu(0) 1 pelkistävä aine, hapetus;
• H2(0)-2e=2H(+) 1 hapetin, pelkistys.

Elektronisessa vaa'assa saatujen kertoimien perusteella saamme seuraavan tietueen ehdotetusta kemiallisesta yhtälöstä:

• CuO+H2=Cu+H20.

Otetaan toinen esimerkki, joka sisältää kertoimien asettamisen:

• H2+O2=H20.

Tämän järjestelmän tasoittamiseksi aineiden säilymislain perusteella on tarpeen aloittaa hapesta. Ottaen huomioon, että diatominen molekyyli tuli reaktioon, on välttämätöntä laittaa kerroin 2 ennen vuorovaikutustuotteen kaavaa.

• 2H2+02=2H20.

Johtopäätös

Elektronisen vaa'an perusteella voit sijoittaa kertoimet mihin tahansa kemialliseen yhtälöön. Oppilaitosten yhdeksännen ja yhdennentoista luokan valmistuneille, jotka valitsevat kemian tentin, tarjotaan samanlaisia ​​​​tehtäviä yhdessä loppukokeiden tehtävistä.