Reguli de aranjare a coeficienților în ecuații chimice. Algoritm de aranjare a coeficienților în ecuațiile lui ovr

Profesorul, fiind principalul actorîn organizarea activității cognitive a elevilor, caută constant modalități de îmbunătățire a eficienței învățării. Organizare învăţare eficientă este posibilă numai cu cunoașterea și utilizarea cu pricepere a diferitelor forme ale procesului pedagogic.

1. Omul modern trebuie să aibă nu doar o sumă de cunoștințe și abilități, ci și capacitatea de a percepe lumea ca un întreg unic, complex, în continuă evoluție.

Descărcați:


Previzualizare:

Articol despre chimie: „Dispunerea coeficienților în ecuatii chimice»

Alcătuit de: profesor de chimie

Școala Gimnazială GBOU Nr. 626

Kazutina O.P.

Moscova 2012

„Dispunerea coeficienților în ecuații chimice”

Profesorul, fiind personajul principal în organizarea activității cognitive a elevilor, caută în permanență modalități de îmbunătățire a eficienței învățării. Organizarea învățării eficiente este posibilă numai cu cunoașterea și utilizarea abil a diferitelor forme ale procesului pedagogic.

1. O persoană modernă trebuie să aibă nu doar o sumă de cunoștințe și abilități, ci și capacitatea de a percepe lumea ca un întreg unic, complex, în continuă evoluție.

Algoritm de pregătire pentru o lecție

alegerea unui subiect, definirea scopurilor;

selectarea conținutului;

identificarea mijloacelor și modalităților de a dezvolta atitudinea motivațională pozitivă a elevilor față de munca la clasă;

precizarea dotarii lectiei cu materialul vizual si didactic necesar;

dezvoltarea planului de lecție

Exemplu de lecție de chimie „Aranjarea coeficienților într-o ecuație chimică” pentru profesori

Ţintă: răspunde la întrebarea: „de ce trebuie să plasezi coeficienți într-o ecuație chimică?”

Sarcini:

Problema necesității atribuirii coeficienților

Algoritm pentru stabilirea coeficienților

Dovada semnificației aranjamentului coeficienților

Progresul lecției:

Un student modern, dacă învață, tratează cunoștințele pe care le primește și le prelucrează cu pragmatism. Prin urmare, materialul oferit ar trebui să se încadreze în capul tău logic și concis.

Pentru a realiza acest lucru, profesorul ar trebui să acorde întotdeauna atenție Pentru ce o acţiune sau alta trebuie învăţată la clasă. Adică profesorul trebuie să explice. Și apoi, în sensul bun, așteptați întrebările potrivite pe un subiect nou.

Legea conservării masei substanțelor

Celebrul chimist englez R. Boyle, calcinând într-o replică deschisă diverse metaleși cântărindu-le înainte și după încălzire, am descoperit că masa metalelor a devenit mai mare. Pe baza acestor experimente, el nu a ținut cont de rolul aerului și a ajuns la concluzia incorectă că masa substanțelor ca urmare reactii chimice schimbari. R. Boyle a susținut că există un fel de „materie de foc”, care, atunci când un metal este încălzit, se combină cu metalul, crescându-i masa.

Mg + O 2  MgO

24 g 40 g
M.V. Lomonosov, spre deosebire de R. Boyle, metalele calcinate nu la în aer liber, și în retorte sigilate și le-a cântărit înainte și după calcinare. El a demonstrat că masa substanțelor înainte și după reacție rămâne neschimbată și că în timpul calcinării o parte din aer este adăugată metalului. (Oxigenul nu fusese încă descoperit în acel moment.) El a formulat rezultatele acestor experimente sub forma unei legi: „Toate schimbările care au loc în natură sunt astfel de stări încât orice este luat dintr-un corp este adăugat la altul”. În prezent, această lege este formulată astfel:
Masa substanțelor care au intrat într-o reacție chimică este egală cu masa substanțelor formate

Mg + O 2  MgO

24 g 32 g 40 g

Întrebare: legea nu este îndeplinită (întrucât masele substanțelor inițiale și finale nu sunt egale).

Soluția la această problemă este aranjarea coeficienților (numere întregi care indică numărul de molecule):

2Mg + O 2  2MgO

48 g 32 g 80 g – masele înainte și după sunt egale datorită faptului că și numărul de atomi ale elementelor este egal înainte și după reacție.

Astfel, după ce le-a demonstrat elevilor necesitatea egalizării coeficienților de masă, poți chiar să faci fără unele dintre subiectele anterioare: întocmirea unor formule pentru substanțe după valență, calculul masei, cantității de substanță... De asemenea, o poveste despre faptul că legea de conservare a masei de materie a fost „redescoperit” 20 de ani mai târziu de către A. Lavoisier, clarificându-l pe de o parte, dar fără a acorda complet atenție lui M.V. Lomonosov cu etica, o puteți lăsa la auto-studiu sub forma unui raport, de exemplu.

Deci, pentru a finaliza cu succes sarcini de acest fel, trebuie să înțelegeți condiția: numărul de atomi înainte de reacție db este egal cu numărul de atomi după reacție: să rezolvăm împreună:

H 2 S + 3O 2  SO 2 + 2H 2 O (dublem oxigenii în dreapta. Îi numărăm în stânga)

CH 4 + 2O 2  CO 2 + 2H 2 O

Am plasat coeficienții în ecuațiile de ardere a două gaze

Astăzi vom vorbi despre cum să plasăm coeficienții în ecuațiile chimice. Această întrebare îi interesează nu numai pe elevii de liceu din instituțiile de învățământ general, ci și pe copiii care tocmai se familiarizează cu elementele de bază ale unei științe complexe și interesante. Dacă înțelegeți în prima etapă, problemele cu rezolvarea problemelor nu vor apărea în viitor. Să ne dăm seama de la bun început.

Care este ecuația

Este de obicei înțeles ca o înregistrare convențională a unei reacții chimice care are loc între reactivii selectați. Pentru un astfel de proces, sunt utilizați indici, coeficienți și formule.

Algoritm de compilare

Cum se scrie ecuațiile chimice? Exemple de interacțiuni pot fi scrise prin însumarea conexiunilor originale. Semnul egal indică faptul că interacțiunea are loc între substanțele care reacţionează. În continuare, formula produselor este compilată în funcție de valență (starea de oxidare).

Cum se înregistrează o reacție

De exemplu, dacă trebuie să scrieți ecuații chimice care confirmă proprietățile metanului, alegeți următoarele opțiuni:

  • halogenare (interacțiune radicală cu elementul VIIA tabel periodic D. I. Mendeleev);
  • ardere în oxigenul aerului.

Pentru primul caz, scriem substanțele inițiale în partea stângă, iar produsele rezultate în dreapta. După verificarea numărului de atomi ai fiecărui element chimic, obținem înregistrarea finală a procesului în desfășurare. Când metanul arde în oxigenul aerului, are loc un proces exotermic, în urma căruia dioxid de carbonși vapori de apă.

Pentru a seta corect coeficienții în ecuațiile chimice se folosește legea conservării masei substanțelor. Începem procesul de egalizare prin determinarea numărului de atomi de carbon. În continuare, efectuăm calcule pentru hidrogen și numai după aceea verificăm cantitatea de oxigen.

OVR

Ecuațiile chimice complexe pot fi echilibrate folosind metoda echilibrului de electroni sau a semireacției. Oferim o secvență de acțiuni menite să atribuie coeficienți în următoarele tipuri de reacții:

  • descompunere;
  • substituiri.

În primul rând, este important să se aranjeze stările de oxidare ale fiecărui element din compus. Atunci când le aranjați, este necesar să țineți cont de câteva reguli:

  1. Pentru o substanță simplă este zero.
  2. Într-un compus binar, suma lor este 0.
  3. Într-un compus de trei sau mai multe elemente, primul prezintă o valoare pozitivă, ionul cel mai exterior - valoare negativă gradul de oxidare. Elementul central se calculează matematic, ținând cont de faptul că totalul trebuie să fie 0.

Apoi, selectați acei atomi sau ioni a căror stare de oxidare s-a schimbat. Semnele plus și minus indică numărul de electroni (primiți, dați). În continuare, se determină cel mai mic multiplu între ele. La împărțirea NOC la aceste numere, se obțin numerele. Acest algoritm va fi răspunsul la întrebarea cum să plasați coeficienții în ecuațiile chimice.

Primul exemplu

Să presupunem că sarcina este dată: „Aranjați coeficienții în reacție, completați spațiile libere, determinați agentul de oxidare și agentul de reducere”. Astfel de exemple sunt oferite absolvenților de școală care au ales chimia ca examen de stat unificat.

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

Să încercăm să înțelegem cum să plasăm coeficienții în ecuațiile chimice oferite viitorilor ingineri și medici. După aranjarea stărilor de oxidare ale elementelor din materiile prime și produsele disponibile, constatăm că ionul de mangan acționează ca un agent de oxidare, iar ionul de bromură prezintă proprietăți reducătoare.

Concluzionăm că substanțele omise nu participă la procesul redox. Unul dintre produsele care lipsesc este apa, iar al doilea va fi sulfatul de potasiu. După alcătuirea balanței electronice, etapa finală va fi stabilirea coeficienților în ecuație.

Al doilea exemplu

Să dăm un alt exemplu pentru a înțelege cum să plasăm coeficienții în ecuații chimice de tip redox.

Să presupunem că ni se oferă următoarea diagramă:

P + HNO 3 = NO 2 + … + …

Fosforul, care prin definiție este o substanță simplă, prezintă proprietăți reducătoare, crescând starea de oxidare la +5. Prin urmare, una dintre substanțele omise va fi acidul fosforic H 3 PO 4. ORR presupune prezența unui agent reducător, care va fi azotul. Se transformă în oxid nitric (4), formând NO 2

Pentru a pune coeficienți în această reacție vom întocmi o balanță electronică.

P 0 dă 5e = P +5

N +5 ia e = N +4

Având în vedere că acidul azotic și oxidul azotic (4) trebuie precedați de un coeficient de 5, obținem reacția finală:

P + 5HNO3 = 5NO2 + H2O + H3PO4

Coeficienții stereochimici din chimie fac posibilă rezolvarea diferitelor probleme de calcul.

Al treilea exemplu

Având în vedere că aranjarea coeficienților provoacă dificultăți pentru mulți liceeni, este necesar să se exerseze succesiunea acțiunilor folosind exemple specifice. Oferim un alt exemplu de sarcină, a cărei finalizare necesită cunoașterea metodologiei de aranjare a coeficienților într-o reacție redox.

H2S + HMn04 = S + Mn02 +…

Particularitatea sarcinii propuse este că este necesar să se finalizeze produsul de reacție lipsă și numai după aceea putem trece la setarea coeficienților.

După aranjarea stărilor de oxidare ale fiecărui element din compuși, putem concluziona că manganul prezintă proprietăți oxidante, reducându-și valența. Capacitatea de reducere în reacția propusă este demonstrată de sulf, fiind redus la o substanță simplă. După alcătuirea balanței electronice, tot ce trebuie să facem este să aranjam coeficienții în diagrama de proces propusă. Și s-a făcut.

Al patrulea exemplu

O ecuație chimică se numește proces complet atunci când conține în întregime se respectă legea conservării masei substanţelor. Cum se verifică acest model? Numărul de atomi de același tip care au intrat în reacție trebuie să corespundă numărului lor din produsele de reacție. Numai în acest caz se va putea vorbi despre utilitatea interacțiunii chimice înregistrate, despre posibilitatea utilizării acesteia pentru efectuarea calculelor și rezolvarea problemelor de calcul. diferite niveluri complexitate. Iată o variantă a sarcinii care implică plasarea coeficienților stereochimici lipsă în reacție:

Si + …+ HF = H 2 SiF 6 + NO +…

Dificultatea sarcinii este că atât substanțele inițiale, cât și produsele de reacție lipsesc. După stabilirea stărilor de oxidare ale tuturor elementelor, vedem că atomul de siliciu din sarcina propusă prezintă proprietăți reducătoare. Azotul (II) este prezent printre produșii de reacție, unul dintre compușii de pornire este acidul azotic. Determinăm în mod logic că produsul care lipsește din reacție este apa. Etapa finală va fi plasarea coeficienților stereochimici rezultați în reacție.

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

Exemplu de problemă de ecuație

Este necesar să se determine volumul unei soluții de acid clorhidric 10%, a cărei densitate este de 1,05 g/ml, necesar pentru a neutraliza complet hidroxidul de calciu format în timpul hidrolizei carburii sale. Se știe că gazul eliberat în timpul hidrolizei ocupă un volum de 8,96 litri (n.s.) Pentru a face față sarcinii, trebuie mai întâi să creați o ecuație pentru procesul de hidroliză a carburii de calciu:

CaC2 + 2H20 = Ca (OH)2 + C2H2

Hidroxidul de calciu reacţionează cu acid clorhidric, are loc neutralizarea completă:

Ca(OH)2 + 2HCI = CaCI2 + 2H2O

Calculăm masa de acid care va fi necesară pentru acest proces. Determinați volumul soluției de acid clorhidric. Toate calculele pentru problemă sunt efectuate ținând cont de coeficienții stereochimici, ceea ce confirmă importanța acestora.

În concluzie

O analiză a rezultatelor examenului unificat de stat în chimie indică faptul că sarcinile legate de stabilirea coeficienților stereochimici în ecuații, întocmirea unei balanțe electronice, determinarea unui agent oxidant și a unui agent reducător provoacă serioase dificultăți absolvenților moderni. scoli medii. Din păcate, gradul de independență al absolvenților moderni este aproape minim, așa că elevii de liceu nu lucrează pe baza teoretică propusă de profesor.

Printre greșeli tipice, pe care școlarii își asumă la aranjarea coeficienților în reacții diferite tipuri, o mulțime de erori de matematică. De exemplu, nu toată lumea știe să găsească cel mai mic multiplu comun sau să împartă și să înmulțească corect numerele. Motivul acestui fenomen este reducerea numărului de ore alocate în școlile de învățământ pentru studierea acestei teme. În programa de chimie de bază, profesorii nu au posibilitatea de a lucra cu elevii lor pe probleme legate de pregătirea balanței electronice în procesul redox.

Cea mai simplă ecuație de reacție este:

Fe + S => FeS

Trebuie să puteți nu numai să scrieți ecuația reacției, ci și să o citiți. Această ecuație, în forma sa cea mai simplă, se citește astfel: o moleculă de fier interacționează cu o moleculă de sulf, rezultând o moleculă de sulfură de fier.

Cel mai dificil lucru în scrierea unei ecuații de reacție este de a crea formule pentru produsele de reacție, de exemplu. substanțe formate. Există o singură regulă aici: formulele moleculelor sunt construite strict în funcție de valența elementelor lor constitutive.

În plus, la alcătuirea ecuațiilor de reacție, trebuie să ne amintim legea conservării masei substanțelor: toți atomii din moleculele substanțelor inițiale trebuie să fie incluși în moleculele produselor de reacție. Nici un atom nu ar trebui să dispară sau să apară pe neașteptate. Prin urmare, uneori, după ce ați scris toate formulele din ecuația de reacție, trebuie să egalizați numărul de atomi din fiecare parte a ecuației - setați coeficienții. Iată un exemplu:C + O 2 => CO 2

Aici, fiecare element are același număr de atomi atât pe partea dreaptă cât și pe partea stângă a ecuației. Ecuația este gata.

Cu+O 2 => CuO

Și aici sunt mai mulți atomi de oxigen în partea stângă a ecuației decât în ​​dreapta. Este necesar să se obțină atât de multe molecule de oxid de cupruCuO , astfel încât să conțină același număr de atomi de oxigen, adică 2. Prin urmare, formulaCuO setați coeficientul 2:

Cu+O2 => 2 CuO

Acum numărul de atomi de cupru nu este același. În partea stângă a ecuației, înaintea semnului de cupru punem coeficientul 2:

2 Cu + O2 => 2 CuO

Numărați dacă există un număr egal de atomi ai fiecărui element din stânga și părțile potrivite ecuații Dacă da, atunci ecuația reacției este corectă.

Un alt exemplu: Al+O 2 = Al 2 O 3

Și aici sunt atomii fiecărui element cantități diferiteînainte și după reacție. Începem să nivelăm cu gaz - cu molecule de oxigen:

1) Stânga 2 atomi de oxigen, iar în dreapta sunt 3. Căutăm cel mai mic multiplu comun al acestor două numere. Acest cel mai mic număr, care este divizibil cu 2 și 3, adică 6. Înainte de formulele de oxigen și oxid de aluminiuAl 2 O 3 Setăm coeficienții astfel încât număr totalÎn aceste molecule erau 6 atomi de oxigen:

Al+ 3 O 2= 2Al2O 3

2) Numărăm numărul de atomi de aluminiu: în stânga este 1 atom, iar în dreapta sunt 2 atomi în două molecule, adică 4. Înainte de semnul de aluminiu din partea stângă a ecuației punem coeficientul 4:

4Al + 3O 2 => 2 Al2O3

3) Încă o dată numărăm toți atomii înainte și după reacție: 4 atomi de aluminiu și 6 atomi de oxigen fiecare.

Totul este în ordine, ecuația reacției este corectă. Și dacă reacția are loc atunci când este încălzită, atunci un semn suplimentar este plasat deasupra săgeții t.

O ecuație de reacție chimică este o înregistrare a progresului unei reacții chimice folosind formule chimiceși coeficienți.

În lecția 13 "" de la curs " Chimie pentru manechine» luați în considerare de ce sunt necesare ecuații chimice; să învățăm să egalizăm reacțiile chimice prin plasarea corectă coeficienți Această lecție vă va cere să cunoașteți chimia de bază din lecțiile anterioare. Asigurați-vă că citiți despre analiza elementară pentru o privire aprofundată asupra formulelor empirice și analizei chimice.

Ca rezultat al reacției de ardere a metanului CH4 în oxigen O2, se formează dioxid de carbon CO2 și apă H2O. Această reacție poate fi descrisă ecuație chimică:

  • CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O (1)

Să încercăm să extragem mai multe informații dintr-o ecuație chimică decât doar o indicație produse si reactivi reactii. Ecuația chimică (1) este INcompletă și, prin urmare, nu oferă nicio informație despre câte molecule de O 2 sunt consumate per 1 moleculă de CH 4 și câte molecule de CO 2 și H2 O sunt obținute ca rezultat. Dar dacă notăm coeficienți numerici în fața formulelor moleculare corespunzătoare, care indică câte molecule de fiecare tip iau parte la reacție, atunci obținem ecuație chimică completă reactii.

Pentru a finaliza compoziția ecuației chimice (1), trebuie să vă amintiți o regulă simplă: părțile stânga și dreaptă ale ecuației trebuie să conțină același număr de atomi de fiecare tip, deoarece în timpul reacției chimice nu sunt atomi noi. create și cele existente nu sunt distruse. Această regulă se bazează pe legea conservării masei, despre care am discutat la începutul capitolului.

Este necesar pentru a obține unul complet dintr-o ecuație chimică simplă. Deci, să trecem la ecuația reală a reacției (1): aruncați o altă privire la ecuația chimică, exact la atomii și moleculele din partea dreaptă și stângă. Este ușor de observat că reacția implică trei tipuri de atomi: carbon C, hidrogen H și oxigen O. Să numărăm și să comparăm numărul de atomi de fiecare tip din partea dreaptă și stângă a ecuației chimice.

Să începem cu carbonul. Pe partea stângă, un atom de C face parte din molecula CH4, iar pe partea dreaptă, un atom de C face parte din CO2. Astfel, în stânga și în dreapta numărul de atomi de carbon este același, așa că îl lăsăm în pace. Dar pentru claritate, să punem un coeficient de 1 în fața moleculelor cu carbon, deși acest lucru nu este necesar:

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + H 2 O (2)

Apoi trecem la numărarea atomilor de hidrogen H. În partea stângă sunt 4 atomi de H (în sens cantitativ, H 4 = 4H) în molecula CH 4, iar în partea dreaptă sunt doar 2 atomi de H în Moleculă de H 2 O, care este de două ori mai mică decât în ​​partea stângă a ecuației chimice (2). Să egalăm! Pentru a face acest lucru, să punem un coeficient de 2 în fața moleculei de H 2 O Acum vom avea 4 molecule de hidrogen H atât în ​​reactanți, cât și în produși:

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O (3)

Vă rugăm să rețineți că coeficientul 2, pe care l-am scris în fața moleculei de apă H 2 O pentru a egaliza hidrogenul H, crește de 2 ori toți atomii incluși în compoziția sa, adică 2H 2 O înseamnă 4H și 2O. Bine, se pare că am rezolvat asta, tot ce rămâne este să numărăm și să comparăm numărul de atomi de oxigen O din ecuația chimică (3). Îți atrage imediat atenția că există exact de 2 ori mai puțini atomi de O în partea stângă decât în ​​dreapta. Acum știți deja cum să echilibrați singur ecuațiile chimice, așa că voi nota imediat rezultatul final:

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

După cum puteți vedea, egalizarea reacțiilor chimice nu este un lucru atât de complicat și nu chimia este importantă aici, ci matematica. Ecuația (4) se numește ecuație completă reacție chimică, deoarece respectă legea conservării masei, adică. numărul de atomi de fiecare tip care intră în reacție coincide exact cu numărul de atomi de acest tip la terminarea reacției. Fiecare parte a acestei ecuații chimice complete conține 1 atom de carbon, 4 atomi de hidrogen și 4 atomi de oxigen. Cu toate acestea, merită să înțelegeți un cuplu puncte importante: o reacție chimică este o secvență complexă de etape intermediare individuale și, prin urmare, este imposibil să se interpreteze, de exemplu, ecuația (4) în sensul că 1 moleculă de metan trebuie să se ciocnească simultan cu 2 molecule de oxigen. Procesele care au loc în timpul formării produselor de reacție sunt mult mai complexe. Al doilea punct: ecuație completă reacția nu ne spune nimic despre mecanismul ei molecular, adică despre succesiunea evenimentelor care au loc la nivel molecular în timpul apariției sale.

Coeficienți în ecuațiile reacțiilor chimice

Un alt exemplu clar de aranjare corectă coteîn ecuațiile reacțiilor chimice: Trinitrotoluen (TNT) C 7 H 5 N 3 O 6 se combină puternic cu oxigenul pentru a forma H 2 O, CO 2 și N 2. Să scriem ecuația reacției pe care o vom egaliza:

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

Este mai ușor să creați o ecuație completă bazată pe două molecule TNT, deoarece partea stângă conține un număr impar de atomi de hidrogen și azot, iar partea dreaptă conține un număr par:

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

Atunci este clar că 14 atomi de carbon, 10 atomi de hidrogen și 6 atomi de azot trebuie să se transforme în 14 molecule de dioxid de carbon, 5 molecule de apă și 3 molecule de azot:

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

Acum ambele părți conțin același număr de toți atomi, cu excepția oxigenului. Din cei 33 de atomi de oxigen prezenți în partea dreaptă a ecuației, 12 sunt furnizați de cele două molecule TNT originale, iar restul de 21 trebuie să fie furnizați de 10,5 molecule de O2. Astfel, ecuația chimică completă va arăta astfel:

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

Puteți înmulți ambele părți cu 2 și scăpați de coeficientul non-întreg de 10,5:

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

Dar acest lucru nu trebuie făcut, deoarece toți coeficienții ecuației nu trebuie să fie numere întregi. Ar fi și mai corect să se creeze o ecuație bazată pe o moleculă de TNT:

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

Ecuația chimică completă (9) conține o mulțime de informații. În primul rând, indică substanțele inițiale - reactivi, și de asemenea produse reactii. În plus, arată că în timpul reacției toți atomii de fiecare tip sunt conservați individual. Dacă înmulțim ambele părți ale ecuației (9) cu numărul lui Avogadro N A = 6,022 10 23, putem afirma că 4 moli de TNT reacționează cu 21 moli de O 2 pentru a forma 28 moli de CO 2, 10 moli de H 2 O și 6 moli de N2.

Mai este un truc. Folosind tabelul periodic, determinăm masele moleculare ale tuturor acestor substanțe:

  • C7H5N3O6 = 227,13 g/mol
  • O2 = 31,999 g/mol
  • CO2 = 44,010 g/mol
  • H2O = 18,015 g/mol
  • N2 = 28,013 g/mol

Acum, ecuația 9 va indica, de asemenea, că 4 227,13 g = 908,52 g de TNT necesită 21 31,999 g = 671,98 g de oxigen pentru a finaliza reacția și, ca rezultat, se formează 28 44,010 g = 1232,3 g de CO 2 =, 101,115 g = 101,98 g. g H2O și 6·28,013 g = 168,08 g N2. Să verificăm dacă legea conservării masei este îndeplinită în această reacție:

ReactiviProduse
908,52 g TNT1232,3 g CO2
671,98 g CO2180,15 g H2O
168,08 g N2
Total 1580,5 g 1580,5 g

Dar moleculele individuale nu trebuie neapărat să participe la o reacție chimică. De exemplu, reacția calcarului CaCO3 și a acidului clorhidric HCl pentru a forma o soluție apoasă de clorură de calciu CaCl2 și dioxid de carbon CO2:

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

Ecuația chimică (11) descrie reacția carbonatului de calciu CaCO 3 (calcar) și a acidului clorhidric HCl pentru a forma o soluție apoasă de clorură de calciu CaCl 2 și dioxid de carbon CO 2. Această ecuație este completă, deoarece numărul de atomi de fiecare tip din partea stângă și dreaptă este același.

Sensul acestei ecuații este nivel macroscopic (molar). este după cum urmează: 1 mol sau 100,09 g de CaC03 necesită 2 moli sau 72,92 g de HCI pentru a finaliza reacția, rezultând 1 mol de CaCl2 (110,99 g/mol), CO2 (44,01 g/mol) și H2 O (18,02 g/mol). Pe baza acestor date numerice, este ușor de verificat dacă legea conservării masei este îndeplinită în această reacție.

Interpretarea ecuației (11) pe nivel microscopic (molecular). nu este atât de evident, deoarece carbonatul de calciu este o sare, nu un compus molecular și, prin urmare, ecuația chimică (11) nu poate fi înțeleasă în sensul că 1 moleculă de carbonat de calciu CaCO 3 reacţionează cu 2 molecule de HCl. Mai mult decât atât, molecula de HCl în soluție se disociază (se descompune) în general în ioni H + și Cl -. Astfel, o descriere mai corectă a ceea ce se întâmplă în această reacție la nivel molecular este dată de ecuația:

  • CaCO3 (sol.) + 2H + (apos) → Ca 2+ (apos) + CO2 (g.) + H2O (l.) (12)

Aici, starea fizică a fiecărui tip de particule este indicată pe scurt între paranteze ( televizor- greu, aq.- ion hidratat în soluție apoasă, G.-gaz, şi.- lichid).

Ecuația (12) arată că CaCO 3 solid reacționează cu doi ioni H + hidratați, formând ionul pozitiv Ca 2+, CO 2 și H 2 O. Ecuația (12), ca și alte ecuații chimice complete, nu oferă o idee despre ​Reacțiile mecanismului molecular și sunt mai puțin convenabile pentru numărarea cantității de substanțe, dar oferă cea mai buna descriere care se întâmplă la nivel microscopic.

Întăriți-vă cunoștințele despre compunerea ecuațiilor chimice lucrând singuri printr-un exemplu cu o soluție:

Sper de la lecția 13" Scrierea ecuațiilor chimice„Ai învățat ceva nou pentru tine. Dacă aveți întrebări, scrieți-le în comentarii.

GAMA DE COEFICIENȚI

Numărul de atomi ai unui element din partea stângă a ecuației trebuie să fie egal cu numărul de atomi ai acelui element din partea dreaptă a ecuației.

Sarcina 1 (pentru grupuri).Determinați numărul de atomi ai fiecărui element chimic care participă la reacție.

1. Calculați numărul de atomi:

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

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

2. Calculați numărul de atomi: a)hidrogen:

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

b) oxigen:

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

Algoritm pentru aranjarea coeficienților în ecuațiile reacțiilor chimice

А1 + О2→ А12О3

A1-1 atom A1-2

O-2 atom O-3

2. Dintre elementele cu numere diferite atomi din partea stângă și dreaptă a diagramei, alegeți pe cel al cărui număr de atomi este mai mare

O-2 atomi în stânga

O-3 atomi în dreapta

3. Găsiți cel mai mic multiplu comun (LCM) al numărului de atomi ai acestui element în partea stângă a ecuației și numărul de atomi ai acestui element în partea dreaptă a ecuației

LCM = 6

4. Împărțiți LCM la numărul de atomi ai acestui element din partea stângă a ecuației, obțineți coeficientul pentru partea stângă a ecuației

6:2 = 3

Al + ZO 2 →Al 2 DESPRE 3

5. Împărțiți LCM la numărul de atomi ai acestui element din partea dreaptă a ecuației, obțineți coeficientul pentru partea dreaptă a ecuației

6:3 = 2

A1+ O 2 →2A1 2 O3

6. Dacă coeficientul setat a modificat numărul de atomi ai altui element, repetați din nou pașii 3, 4, 5.

A1 + ZO 2 → →2А1 2 DESPRE 3

A1-1 atom A1-4

LCM = 4

4:1=4 4:4=1

4A1 + ZO 2 →2A1 2 DESPRE 3

. Test primar de dobândire a cunoștințelor (8-10 min .).

Există doi atomi de oxigen în partea stângă a diagramei și unul în dreapta. Numărul de atomi trebuie egalat folosind coeficienți.

1)2Mg+O2 →2MgO

2) CaCO3 + 2HCI→CaCI2 + N2 O + CO2

Sarcina 2 Plasați coeficienții în ecuațiile reacțiilor chimice (rețineți că coeficientul modifică numărul de atomi ai unui singur element):

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

2. Al + S Al 2 S 3 ; A1+ CU 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 N / A 2 S; CaO+ CU CaC 2 + CO;

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

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

9.N 2 + O 2 NU; CO 2 + CU CO ;

10. SALUT → N 2 + 1 2 ; Mg+ NS l MgCl 2 + N 2 ;

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

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

1./ HCI+Na 2 CO 3 CO 2 +H 2 O+ NaCI; KClO 3 +S KCl+ SO 2 ;

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

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

16 .

3.Ce înseamnă semnul „+” într-o ecuație?

4. De ce sunt plasați coeficienții în ecuațiile chimice?

Publicații pe această temă