Kaip rasti koeficientus cheminėse lygtyse. Chemijos pamoka tema Koeficientų išdėstymas cheminių reakcijų lygtyse“ (8 kl.)

Šiandien kalbėsime apie tai, kaip nustatyti koeficientus chemines lygtis. Šis klausimas domina ne tik aukštųjų mokyklų moksleivius. švietimo įstaigų, bet ir vaikinams, kurie dar tik susipažįsta su pagrindiniais komplekso ir įdomus mokslas. Jei suprasite pirmajame etape, problemų, susijusių su problemų sprendimu, ateityje neatsiras. Išsiaiškinkime tai nuo pat pradžių.

Kas yra lygtis

Paprastai tai suprantama kaip įprastas cheminės reakcijos, vykstančios tarp pasirinktų reagentų, registravimas. Tokiam procesui naudojami indeksai, koeficientai ir formulės.

Kompiliavimo algoritmas

Kaip parašyti chemines lygtis? Bet kokių sąveikų pavyzdžius galima parašyti susumavus pirminius ryšius. Lygybės ženklas rodo, kad tarp reaguojančių medžiagų vyksta sąveika. Toliau produktų formulė sudaroma pagal valentiškumą (oksidacijos būseną).

Kaip įrašyti reakciją

Pavyzdžiui, jei reikia užrašyti chemines lygtis, patvirtinančias metano savybes, pasirinkite šias parinktis:

  • halogeninimas (radikali sąveika su D.I. Mendelejevo periodinės lentelės VIIA elementu);
  • degimas oro deguonimi.

Pirmuoju atveju kairėje pusėje rašome pradines medžiagas, o dešinėje – gautus produktus. Patikrinę kiekvieno cheminio elemento atomų skaičių, gauname galutinį vykstančio proceso įrašą. Kai metanas dega oro deguonyje, vyksta egzoterminis procesas, dėl kurio anglies dioksidas ir vandens garai.

Norint teisingai nustatyti koeficientus cheminėse lygtyse, naudojamas medžiagų masės tvermės dėsnis. Išlyginimo procesą pradedame nustatydami anglies atomų skaičių. Toliau atliekame vandenilio skaičiavimus ir tik po to patikriname deguonies kiekį.

OVR

Sudėtingos cheminės lygtys gali būti subalansuotos naudojant elektronų balanso arba pusinės reakcijos metodą. Siūlome veiksmų seką, skirtą koeficientų išdėstymui reakcijose šių tipų:

  • skilimas;
  • pakaitalai.

Pirma, svarbu išdėstyti kiekvieno junginio elemento oksidacijos būsenas. Tvarkant juos būtina atsižvelgti į kai kurias taisykles:

  1. Paprastai medžiagai jis yra lygus nuliui.
  2. Dvejetainiame junginyje jų suma yra 0.
  3. Trijų ar daugiau elementų junginyje pirmasis turi teigiamą reikšmę, o atokiausias jonas rodo neigiamą oksidacijos būsenos vertę. Centrinis elementas apskaičiuojamas matematiškai, atsižvelgiant į tai, kad bendra suma turi būti 0.

Tada pasirinkite tuos atomus arba jonus, kurių oksidacijos būsena pasikeitė. Pliuso ir minuso ženklai rodo elektronų skaičių (gautą, duotą). Toliau tarp jų nustatomas mažiausias kartotinis. Dalijant NOC iš šių skaičių, gaunami skaičiai. Šis algoritmas bus atsakymas į klausimą, kaip sudėti koeficientus cheminėse lygtyse.

Pirmas pavyzdys

Tarkime, duota užduotis: „Išdėstykite reakcijos koeficientus, užpildykite tuščias vietas, nustatykite oksidatorių ir reduktorius“. Tokie pavyzdžiai siūlomi abiturientams, chemiją pasirinkusiems vieningą valstybinį egzaminą.

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

Pabandykime suprasti, kaip sudėti koeficientus būsimiems inžinieriams ir gydytojams siūlomose cheminėse lygtyse. Sutvarkę elementų oksidacijos būsenas pradinėse medžiagose ir turimuose produktuose, nustatome, kad mangano jonas veikia kaip oksidatorius, o bromido jonas pasižymi redukuojančiomis savybėmis.

Darome išvadą, kad praleistos medžiagos nedalyvauja redokso procese. Vienas iš trūkstamų produktų yra vanduo, o antrasis – kalio sulfatas. Sudarius elektroninį balansą, paskutinis etapas bus koeficientų nustatymas lygtyje.

Antras pavyzdys

Pateiksime kitą pavyzdį, kad suprastume, kaip sudėti koeficientus į redokso tipo chemines lygtis.

Tarkime, kad mums pateikiama tokia diagrama:

P + HNO 3 = NO 2 + … + …

Fosforas, kuris pagal apibrėžimą yra paprasta medžiaga, pasižymi redukuojančiomis savybėmis, padidindamas oksidacijos laipsnį iki +5. Todėl viena iš praleistų medžiagų bus fosforo rūgštis H 3 PO 4. ORR daro prielaidą, kad yra reduktorius, kuris bus azotas. Jis virsta azoto oksidu (4), sudarydamas NO 2

Norėdami į šią reakciją įtraukti koeficientus, sudarysime elektroninį balansą.

P 0 duoda 5e = P +5

N +5 paima e = N +4

Atsižvelgiant į tai, kad prieš azoto rūgštį ir azoto oksidą (4) turi būti koeficientas 5, gauname baigtą reakciją:

P + 5HNO 3 = 5NO 2 + H 2 O + H 3 PO 4

Stereocheminiai koeficientai chemijoje leidžia spręsti įvairius skaičiavimo uždavinius.

Trečias pavyzdys

Atsižvelgiant į tai, kad koeficientų išdėstymas daugeliui aukštųjų mokyklų mokinių sukelia sunkumų, būtina praktikuoti veiksmų seką konkrečių pavyzdžių. Siūlome dar vieną užduoties pavyzdį, kurio atlikimui reikia žinoti koeficientų išdėstymo redokso reakcijoje metodiką.

H 2 S + HMnO 4 = S + MnO 2 +…

Siūlomos užduoties ypatumas yra tas, kad reikia papildyti trūkstamą reakcijos produktą ir tik po to galime pereiti prie koeficientų nustatymo.

Išdėsčius kiekvieno elemento oksidacijos būsenas junginiuose, galime daryti išvadą, kad manganas pasižymi oksidacinėmis savybėmis, mažina jo valentiškumą. Siūlomoje reakcijoje redukcinį gebėjimą įrodo siera, redukuota į paprastą medžiagą. Sudarę elektroninį balansą, belieka sutvarkyti koeficientus siūlomoje proceso diagramoje. Ir tai padaryta.

Ketvirtas pavyzdys

Cheminė lygtis vadinama užbaigtu procesu, kai joje visiškai laikomasi medžiagų masės tvermės dėsnio. Kaip patikrinti šį modelį? To paties tipo atomų, patekusių į reakciją, skaičius turi atitikti jų skaičių reakcijos produktuose. Tik tokiu atveju bus galima kalbėti apie užfiksuotos cheminės sąveikos naudingumą, galimybę ją panaudoti atliekant skaičiavimus, sprendžiant įvairaus sudėtingumo skaičiavimo uždavinius. Čia yra užduoties variantas, apimantis trūkstamų stereocheminių koeficientų įtraukimą į reakciją:

Si + …+ HF = H 2 SiF 6 + NO +…

Užduoties sudėtingumas yra tas, kad trūksta ir pradinių medžiagų, ir reakcijos produktų. Nustačius visų elementų oksidacijos būsenas, matome, kad siūlomoje užduotyje silicio atomas pasižymi redukuojančiomis savybėmis. Azoto (II) yra tarp reakcijos produktų, vienas iš pradinių junginių yra azoto rūgštis. Logiškai nustatome, kad trūkstamas reakcijos produktas yra vanduo. Paskutinis etapas bus gautų stereocheminių koeficientų įterpimas į reakciją.

3Si + 4HNO 3 + 18HF = 3H 2 SiF 6 + 4NO + 8 H 2 O

Lygties uždavinio pavyzdys

Būtina nustatyti 10 % vandenilio chlorido tirpalo, kurio tankis yra 1,05 g/ml, tūrį, reikalingą jo karbido hidrolizės metu susidariusiam kalcio hidroksidui visiškai neutralizuoti. Yra žinoma, kad hidrolizės metu išsiskiriančios dujos užima 8,96 litro tūrį (n.s.), kad susidorotumėte su užduotimi, pirmiausia turite sudaryti kalcio karbido hidrolizės proceso lygtį:

CaC 2 + 2H 2 O = Ca (OH) 2 + C 2 H 2

Kalcio hidroksidas reaguoja su vandenilio chloridu, įvyksta visiška neutralizacija:

Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O

Apskaičiuojame rūgšties masę, kuriai reikės šis procesas. Nustatykite vandenilio chlorido tirpalo tūrį. Visi problemos skaičiavimai atliekami atsižvelgiant į stereocheminius koeficientus, o tai patvirtina jų svarbą.

Pagaliau

Vieningo valstybinio chemijos egzamino rezultatų analizė rodo, kad užduotys, susijusios su stereocheminių koeficientų nustatymu lygtyse, elektroninių svarstyklių sudarymu, oksidatoriaus ir redukcijos agento nustatymu, kelia rimtų sunkumų šiuolaikiniams absolventams. vidurinės mokyklos. Deja, šiuolaikinių absolventų savarankiškumo laipsnis yra beveik minimalus, todėl aukštųjų mokyklų studentai nepraktikuoja dėstytojo pasiūlytų teorinių pagrindų.

Tarp tipines klaidas, kurią mokiniai remiasi, išdėstydami reakcijose koeficientus skirtingi tipai, daug matematinių klaidų. Pavyzdžiui, ne visi žino, kaip rasti mažiausią bendrąjį kartotinį arba teisingai padalyti ir padauginti skaičius. Šio reiškinio priežastis – sumažėjęs valandų skaičius švietimo mokyklos studijuoti šią temą. At pagrindinė programa chemijos srityje mokytojai neturi galimybės su mokiniais spręsti klausimų, susijusių su elektroninio balanso paruošimu redokso procese.

Paprasčiausia reakcijos lygtis yra tokia:

Fe + S => FeS

Reikia mokėti ne tik parašyti reakcijos lygtį, bet ir ją perskaityti. Ši lygtis paprasčiausia forma skamba taip: geležies molekulė sąveikauja su sieros molekule, todėl susidaro viena geležies sulfido molekulė.

Sunkiausia rašant reakcijos lygtį yra sukurti reakcijos produktų formules, t.y. susidariusios medžiagos. Čia galioja tik viena taisyklė: molekulių formulės sudaromos griežtai pagal jas sudarančių elementų valentingumą.

Be to, rengiant reakcijų lygtis, reikia atsiminti medžiagų masės tvermės dėsnį: visi pradinių medžiagų molekulių atomai turi būti įtraukti į reakcijos produktų molekules. Nė vienas atomas neturėtų išnykti ar atsirasti netikėtai. Todėl kartais, reakcijos lygtyje parašius visas formules, tenka kiekvienoje lygties dalyje išlyginti atomų skaičių – nustatyti koeficientus. Štai pavyzdys:C + O 2 => CO 2

Čia kiekvienas elementas tas pats numeris atomai tiek dešinėje, tiek kairėje lygties pusėse. Lygtis paruošta.

Cu+O 2 => CuO

O štai kairėje lygties pusėje deguonies atomų yra daugiau nei dešinėje. Būtina gauti tiek daug vario oksido molekuliųCuO , kad juose būtų tiek pat deguonies atomų, ty 2. Todėl formulėCuO nustatyti koeficientą 2:

Cu+O2 => 2 CuO

Dabar vario atomų skaičius nėra vienodas. Kairėje lygties pusėje prieš vario ženklą įdedame koeficientą 2:

2 Cu + O2 => 2 CuO

Suskaičiuokite, ar kairėje ir dešinėje lygties pusėse yra vienodas kiekvieno elemento atomų skaičius. Jei taip, tada reakcijos lygtis yra teisinga.

Dar vienas pavyzdys: Al+O 2 = Al 2 O 3

Ir čia yra kiekvieno elemento atomai skirtingi kiekiai prieš ir po reakcijos. Pradedame lyginti dujomis – deguonies molekulėmis:

1) Kairė 2 deguonies atomai, o dešinėje - 3. Ieškome mažiausio bendro šių dviejų skaičių kartotinio. Tai mažiausias skaičius, kuris dalijasi ir iš 2, ir iš 3, t. y. 6. Prieš deguonies ir aliuminio oksido formulesAl 2 O 3 Nustatome tokius koeficientus iš visoŠiose molekulėse buvo 6 deguonies atomai:

Al+ 3 O 2= 2 Al 2 O 3

2) Skaičiuojame aliuminio atomų skaičių: kairėje – 1 atomas, o dešinėje – 2 atomai dviejose molekulėse, t.y. 4. Prieš aliuminio ženklą kairėje lygties pusėje įdedame koeficientą 4:

4Al + 3O 2 => 2 Al2O3

3) Dar kartą suskaičiuojame visus atomus prieš ir po reakcijos: po 4 aliuminio atomus ir po 6 deguonies atomus.

Viskas tvarkoje, reakcijos lygtis teisinga. O jei reakcija įvyksta kaitinant, tada virš rodyklės dedamas papildomas ženklas t.

Cheminės reakcijos lygtis yra cheminės reakcijos eigos įrašas naudojant chemines formules ir koeficientai.

KOEFICENTŲ DIAPAZONAS

Vieno elemento atomų skaičius kairėje lygties pusėje turi būti lygus to elemento atomų skaičiui dešinėje lygties pusėje.

1 užduotis (grupėms).Nustatykite kiekvieno reakcijoje dalyvaujančio cheminio elemento atomų skaičių.

1. Apskaičiuokite atomų skaičių:

a) vandenilis: 8NH3, NaOH, 6NaOH, 2NaOH, H3PO4, 2H2SO4, 3H2S04, 8H2SO4;

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

2. Apskaičiuokite atomų skaičių: a)vandenilis:

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

b) deguonis:

1) 2СО + 02 2) С02 + 2Н.О. 3)4NO2 + 2H2O + O2

Koeficientų išdėstymo lygtyse algoritmas cheminės reakcijos

А1 + О2 → А12О3

A1-1 atomas A1-2

O-2 atomas O-3

2. Tarp elementų su skirtingi skaičiai atomų kairėje ir dešinėje diagramos pusėse, pasirinkite tą, kurio atomų skaičius didesnis

O-2 atomai kairėje

O-3 atomai dešinėje

3. Raskite šio elemento atomų skaičiaus kairėje lygties pusėje ir šio elemento atomų skaičiaus dešinėje lygties pusėje mažiausiąjį bendrąjį kartotinį (LCM).

LCM = 6

4. Padalinkite LCM iš šio elemento atomų skaičiaus kairėje lygties pusėje, gaukite koeficientą kairėje lygties pusėje

6:2 = 3

Al + ZO 2 → Al 2 APIE 3

5. Padalinkite LCM iš šio elemento atomų skaičiaus dešinėje lygties pusėje, gaukite dešiniosios lygties pusės koeficientą.

6:3 = 2

A1+ O 2 →2A1 2 O3

6. Jei nustatytas koeficientas pakeitė kito elemento atomų skaičių, tada dar kartą pakartokite 3, 4, 5 veiksmus.

A1 + ZO 2 → →2А1 2 APIE 3

A1-1 atomas A1-4

LCM = 4

4:1=4 4:4=1

4A1 + ZO 2 →2A1 2 APIE 3

. Pirminis žinių įgijimo testas (8-10 min .).

Kairėje diagramos pusėje yra du deguonies atomai, o dešinėje - vienas. Atomų skaičius turi būti išlygintas naudojant koeficientus.

1) 2Mg+O2 → 2MgO

2) CaCO3 + 2HCl→CaCl2 + N2 O + CO2

2 užduotis Įdėkite koeficientus į cheminių reakcijų lygtis (atkreipkite dėmesį, kad koeficientas keičia tik vieno elemento atomų skaičių):

1. Fe 2 O 3 + A l A l 2 APIE 3 + Fe; Mg+N 2 Mg 3 N 2 ;

2. Al + S Al 2 S 3 ; A1+ SU 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 SaS 2 ;

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

6/.Na+S Na 2 S; CaO+ SU CaC 2 + CO;

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

8. Ag+S Ag 2 S; N 2 + SU l 2 NS l;

9.N 2 + O 2 NE; CO 2 + SU CO ;

10. HI → N 2 + 1 2 ; Mg+ NS l MgCl 2 + N 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 + SU Si + CO;

15. SiO 2 + SU SiC + CO; Mg + SiO 2 Mg 2 Si + MgO

16 .

3. Ką reiškia „+“ ženklas lygtyje?

4. Kodėl koeficientai dedami į chemines lygtis?

13 pamokoje "" iš kurso " Chemija manekenams» apsvarstykite, kodėl reikalingos cheminės lygtys; išmokime išlyginti chemines reakcijas pagal teisingas išdėstymas koeficientai Šioje pamokoje turėsite žinoti pagrindines chemijos žinias iš ankstesnių pamokų. Būtinai perskaitykite apie elementų analizę, kad galėtumėte nuodugniai pažvelgti į empirines formules ir cheminę analizę.

Dėl metano CH 4 degimo reakcijos deguonyje O 2 susidaro anglies dioksidas CO 2 ir vanduo H 2 O Šią reakciją galima apibūdinti cheminė lygtis:

  • CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O (1)

Pabandykime iš cheminės lygties išgauti daugiau informacijos nei tik nuoroda produktai ir reagentai reakcijos. Cheminė lygtis (1) yra NEišsami ir todėl nepateikia jokios informacijos apie tai, kiek O 2 molekulių sunaudojama 1 CH 4 molekulėje ir kiek CO 2 ir H2 O molekulių gaunama dėl to. Bet jei prieš atitinkamas molekulines formules užrašysime skaitinius koeficientus, nurodančius, kiek kiekvienos rūšies molekulių dalyvauja reakcijoje, gausime pilna cheminė lygtis reakcijos.

Norint užbaigti cheminės lygties (1) sudėtį, reikia atsiminti vieną paprastą taisyklę: kairėje ir dešinėje lygties pusėse turi būti vienodas kiekvieno tipo atomų skaičius, nes cheminės reakcijos metu naujų atomų neatsiranda. sukurtos, o esamos nesunaikinamos. Ši taisyklė pagrįsta masės tvermės dėsniu, kurį aptarėme skyriaus pradžioje.

Tai būtina norint gauti visą iš paprastos cheminės lygties. Taigi, pereikime prie tikrosios reakcijos (1) lygties: dar kartą pažvelkime į cheminę lygtį, tiksliai į atomus ir molekules dešinėje ir kairėje. Nesunku pastebėti, kad reakcijoje dalyvauja trijų tipų atomai: anglis C, vandenilis H ir deguonis O. Suskaičiuokime ir palyginkime kiekvieno tipo atomų skaičių dešinėje ir kairėje cheminės lygties pusėse.

Pradėkime nuo anglies. Kairėje pusėje vienas C atomas yra CH 4 molekulės dalis, o dešinėje vienas C atomas yra CO 2 dalis. Taigi kairėje ir dešinėje pusėse anglies atomų skaičius yra vienodas, todėl paliekame jį ramybėje. Tačiau aiškumo dėlei prieš molekules su anglimi pastatykime koeficientą 1, nors tai nėra būtina:

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + H 2 O (2)

Tada pereiname prie vandenilio atomų H skaičiavimo. Kairėje pusėje yra 4 H atomai (kiekybine prasme H 4 = 4H) CH 4 molekulėje, o dešinėje pusėje yra tik 2 H atomai. H 2 O molekulės, kuri yra du kartus mažesnė nei kairėje cheminės lygties (2) pusėje. Išlyginkime! Norėdami tai padaryti, prieš H 2 O molekulę pastatykime koeficientą 2 Dabar turėsime 4 vandenilio H molekules ir reagentuose, ir produktuose.

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O (3)

Atkreipkite dėmesį, kad koeficientas 2, kurį parašėme prieš vandens molekulę H 2 O, kad išlygintume vandenilį H, padidina 2 kartus visus jo sudėtyje esančius atomus, ty 2H 2 O reiškia 4H ir 2O. Gerai, atrodo, kad tai sutvarkėme, belieka suskaičiuoti ir palyginti deguonies atomų O skaičių cheminėje lygtyje (3). Iš karto krenta į akis, kad kairėje pusėje yra lygiai 2 kartus mažiau O atomų nei dešinėje. Dabar jūs jau žinote, kaip patys subalansuoti chemines lygtis, todėl iškart parašysiu galutinį rezultatą:

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

Kaip matote, cheminių reakcijų išlyginimas nėra toks keblus dalykas ir čia svarbi ne chemija, o matematika. Lygtis (4) vadinama pilna lygtis cheminė reakcija, nes paklūsta masės tvermės dėsniui, t.y. kiekvieno tipo atomų, patenkančių į reakciją, skaičius tiksliai sutampa su šio tipo atomų skaičiumi pasibaigus reakcijai. Kiekvienoje šios visos cheminės lygties pusėje yra 1 anglies atomas, 4 vandenilio atomai ir 4 deguonies atomai. Tačiau verta suprasti porą svarbius punktus: cheminė reakcija yra sudėtinga atskirų tarpinių etapų seka, todėl neįmanoma, pavyzdžiui, interpretuoti (4) lygtį ta prasme, kad 1 metano molekulė turi vienu metu susidurti su 2 deguonies molekulėmis. Reakcijos produktų susidarymo metu vykstantys procesai yra daug sudėtingesni. Antras punktas: pilna lygtis reakcija mums nieko nepasako apie jos molekulinį mechanizmą, tai yra, apie įvykių, vykstančių molekuliniame lygmenyje, seką.

Koeficientai cheminių reakcijų lygtyse

Kitas aiškus pavyzdys kaip teisingai jį įdėti šansai cheminių reakcijų lygtyse: Trinitrotoluenas (TNT) C 7 H 5 N 3 O 6 energingai jungiasi su deguonimi, sudarydamas H 2 O, CO 2 ir N 2. Užrašykime reakcijos lygtį, kurią išlyginsime:

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

Visą lygtį lengviau sudaryti remiantis dviem TNT molekulėmis, nes kairėje pusėje yra nelyginis vandenilio ir azoto atomų skaičius, o dešinėje - lyginis skaičius:

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

Tada aišku, kad 14 anglies atomų, 10 vandenilio atomų ir 6 azoto atomai turi virsti 14 anglies dioksido, 5 vandens ir 3 azoto molekulių:

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

Dabar abiejose dalyse yra tiek pat visų atomų, išskyrus deguonį. Iš 33 deguonies atomų, esančių dešinėje lygties pusėje, 12 tiekiami iš dviejų originalių TNT molekulių, o likusieji 21 turi būti aprūpinti 10,5 O 2 molekulių. Taigi visa cheminė lygtis atrodys taip:

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

Galite padauginti abi puses iš 2 ir atsikratyti ne sveikojo skaičiaus koeficiento 10,5:

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

Tačiau to daryti nereikia, nes visi lygties koeficientai neturi būti sveikieji skaičiai. Dar teisingiau būtų sukurti lygtį, pagrįstą viena TNT molekule:

  • C7H5N3O6 + 5,25O2 → 7CO2 + 2,5H2O + 1,5N2 (10)

Visoje cheminėje lygtyje (9) yra daug informacijos. Visų pirma, tai nurodo pradines medžiagas - reagentai, ir Produktai reakcijos. Be to, tai rodo, kad reakcijos metu visi kiekvieno tipo atomai išsaugomi atskirai. Jei abi (9) lygties puses padauginsime iš Avogadro skaičiaus N A = 6,022 10 23, galime teigti, kad 4 moliai TNT reaguoja su 21 moliu O 2 ir susidaro 28 moliai CO 2, 10 molių H 2 O ir 6 moliai. moliai N2.

Yra dar vienas triukas. Naudodamiesi periodine lentele, nustatome visų šių medžiagų molekulines mases:

  • C 7 H 5 N 3 O 6 = 227,13 g/mol
  • O2 = 31,999 g/mol
  • CO2 = 44,010 g/mol
  • H2O = 18,015 g/mol
  • N2 = 28,013 g/mol

Dabar 9 lygtis taip pat parodys, kad 4 227,13 g = 908,52 g TNT reikia 21 31,999 g = 671,98 g deguonies, kad baigtųsi reakcija ir dėl to susidaro 28 44,010 g = 1232,3 g CO 2, 1015,18 g = 1015,18. g H2O ir 6·28,013 g = 168,08 g N2. Patikrinkime, ar masės tvermės dėsnis tenkinamas šioje reakcijoje:

ReagentaiProduktai
908,52 g TNT1232,3 g CO2
671,98 g CO2180,15 g H2O
168,08 g N2
Iš viso 1580,5 g 1580,5 g

Tačiau atskiros molekulės nebūtinai turi dalyvauti cheminėje reakcijoje. Pavyzdžiui, kalkakmenio CaCO3 reakcija ir druskos rūgšties HCl, kad susidarytų vandeninis kalcio chlorido CaCl2 ir anglies dioksido CO2 tirpalas:

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

Cheminė lygtis (11) apibūdina kalcio karbonato CaCO 3 (kalkakmens) ir druskos rūgšties HCl reakciją, kad susidarytų vandeninis kalcio chlorido CaCl 2 ir anglies dioksido CO 2 tirpalas. Ši lygtis baigta, nes kiekvieno tipo atomų skaičius kairėje ir dešinėje pusėse yra vienodas.

Šios lygties prasmė yra makroskopinis (molinis) lygis yra tokia: 1 moliui arba 100,09 g CaCO 3 reikia 2 molių arba 72,92 g HCl reakcijai užbaigti, todėl susidaro 1 molis CaCl 2 (110,99 g/mol), CO 2 (44,01 g/mol) ir H 2 O (18,02 g/mol). Iš šių skaitinių duomenų nesunku patikrinti, ar masės tvermės dėsnis tenkinamas šioje reakcijoje.

(11) lygties aiškinimas mikroskopinis (molekulinis) lygis nėra toks akivaizdus, ​​nes kalcio karbonatas yra druska, o ne molekulinis junginys, todėl (11) cheminė lygtis negali būti suprantama ta prasme, kad 1 molekulė kalcio karbonato CaCO 3 reaguoja su 2 molekulėmis HCl. Be to, HCl molekulė tirpale paprastai disocijuoja (suskyla) į H + ir Cl - jonus. Taigi daugiau teisingas aprašymas Tai, kas vyksta šioje reakcijoje molekuliniu lygiu, pateikiama pagal lygtį:

  • CaCO 3 (tirp.) + 2H + (vanden.) → Ca 2+ (vanden.) + CO 2 (g.) + H2O (l.) (12)

Čia skliausteliuose trumpai nurodoma kiekvieno tipo dalelių fizinė būsena ( televizorius- sunku, aq.- hidratuotas jonas vandeniniame tirpale, G.- dujos, ir.- skystis).

(12) lygtis rodo, kad kietasis CaCO 3 reaguoja su dviem hidratuotais H + jonais, sudarydamas teigiamą joną Ca 2+, CO 2 ir H 2 O. (12) lygtis, kaip ir kitos pilnos cheminės lygtys, nesuteikia supratimo apie ​molekulinio mechanizmo reakcijas ir mažiau patogu skaičiuoti medžiagų kiekį, tačiau tai duoda geriausias aprašymas vyksta mikroskopiniame lygmenyje.

Sustiprinkite savo žinias apie cheminių lygčių sudarymą, patys atlikdami pavyzdį su sprendimu:

Tikiuosi iš 13 pamokos Cheminių lygčių rašymas„Jūs išmokote kažką naujo sau. Jei turite klausimų, rašykite juos komentaruose.

Instrukcijos

Prieš pradėdami pačią užduotį, turite suprasti, kad skaičius, kuris yra priešais cheminis elementas arba visa koeficiento formulė. Ir šis skaičius yra vertas (ir šiek tiek) indekso. Be to, tai:

Koeficientas taikomas visiems cheminiams simboliams, kurie formulėje pateikiami po jo

Koeficientas padauginamas iš indekso (nesudėtas!)

Į reakciją patenkančių medžiagų kiekvieno elemento atomų skaičius turi sutapti su šių elementų, įtrauktų į reakcijos produktus, atomų skaičiumi.

Pavyzdžiui, formulės 2H2SO4 užrašymas reiškia 4 H (vandenilio) atomus, 2 S (sieros) atomus ir 8 O (deguonies) atomus.

1. Pavyzdys Nr. 1. Apsvarstykite etileno degimą.

Uždegus organinės medžiagos susidaro anglies monoksidas (IV) (anglies dioksidas) ir vanduo. Išbandykime koeficientus paeiliui.

C2H4 + O2 => CO2+ H2O

Pradėkime analizuoti. Į reakciją pateko 2 atomai C (anglies), bet buvo gautas tik 1 atomas, o tai reiškia, kad prieš CO2 įdėjome 2 Dabar jų skaičius yra toks pat.

C2H4 + O2 => 2CO2+ H2O

Dabar pažiūrėkime į H (vandenilis). Į reakciją pateko 4 vandenilio atomai, bet rezultatas buvo tik 2 atomai, todėl prieš H2O (vandenį) dedame 2 - dabar taip pat gauname 4

C2H4 + O2 => 2CO2+ 2H2O

Skaičiuojame visus O (deguonies) atomus, susidariusius reakcijos metu (tai yra po lygybės). 4 atomai 2CO2 ir 2 atomai 2H2O – iš viso 6 atomai. Ir prieš reakciją yra tik 2 atomai, tai reiškia, kad mes dedame 3 prieš deguonies molekulę O2, tai reiškia, kad jų taip pat yra 6.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

Taigi rezultatas yra vienodas kiekvieno elemento atomų skaičius prieš ir po lygybės ženklo.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

2. Pavyzdys Nr. 2. Apsvarstykite aliuminio reakciją su praskiesta sieros rūgštimi.

Al + H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + H2

Mes žiūrime į S atomus, įtrauktus į Al2 (SO4) 3 - jų yra 3, bet H2SO4 (sieros rūgštyje) yra tik 1, todėl prieš sieros rūgštį taip pat dedame 3.

Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + H2

Bet dabar prieš reakciją yra 6 H (vandenilio) atomai, o po reakcijos tik 2, tai reiškia, kad mes taip pat dedame 3 prieš H2 (vandenilio) molekulę, kad iš viso gautume 6.

Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + 3H2

Galiausiai, mes žiūrime. Kadangi Al2 (SO4) 3 (aliuminio sulfate) yra tik 2 aliuminio atomai, prieš reakciją įdedame 2 prieš Al (aliuminį).

2Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + 3H2

Dabar visų atomų skaičius prieš ir po reakcijos yra vienodas. Paaiškėjo, kad sudėti koeficientus cheminėse lygtyse nėra taip sunku. Tik pasitreniruok ir viskas susitvarkys.

Naudingas patarimas

Būtinai atminkite, kad koeficientas dauginamas iš indekso, o ne pridedamas.

Šaltiniai:

  • kaip reaguoja elementai
  • Testas tema „Cheminės lygtys“

Daugeliui moksleivių surašykite cheminių reakcijų lygtis ir teisingai jas išdėstykite šansai nelengva užduotis. Be to, kažkodėl pagrindinis sunkumas jiems yra būtent antroji jos dalis. Atrodytų, tame nėra nieko sudėtingo, tačiau kartais studentai pasiduoda, pakliūdami į visišką pasimetimą. Bet jums tereikia prisiminti keletą paprastos taisyklės, o užduotis nebekels sunkumų.

Instrukcijos

Koeficientas, tai yra skaičius, esantis prieš cheminės molekulės formulę, su visais simboliais ir padauginamas iš kiekvieno simbolio! Jis dauginasi, o ne prideda! Tai gali atrodyti neįtikėtina, tačiau kai kurie mokiniai prideda du skaičius, užuot juos padauginę.

Kiekvieno pradinių medžiagų elemento (ty esančio kairėje lygties pusėje) atomų skaičius turi sutapti su kiekvieno reakcijos produktų elemento atomų skaičiumi (atitinkamai, esančio jo dešinėje).