Kaip žingsnis po žingsnio išspręsti chemines lygtis. Kaip parašyti reakcijos lygtį

Pakalbėkime apie tai, kaip sukurti cheminę lygtį, nes jie yra pagrindiniai šios disciplinos elementai. Dėl gilaus visų sąveikos ir medžiagų modelių supratimo galite juos valdyti, pritaikyti įvairiose srityse veikla.

Teoriniai bruožai

Cheminių lygčių sudarymas yra svarbus ir atsakingas etapas, svarstomas aštuntoje klasėje. vidurinės mokyklos. Kas turėtų būti prieš šį etapą? Prieš mokytojui nurodant savo mokiniams, kaip sudaryti cheminę lygtį, svarbu supažindinti moksleivius su terminu „valencija“ ir išmokyti juos nustatyti šią metalų ir nemetalų vertę naudojant periodinę elementų lentelę.

Dvejetainių formulių sudarymas pagal valentiškumą

Norėdami suprasti, kaip sukurti cheminę lygtį pagal valentiškumą, pirmiausia turite išmokti sukurti junginių, susidedančių iš dviejų elementų, formules naudojant valentiškumą. Mes siūlome algoritmą, kuris padės susidoroti su užduotimi. Pavyzdžiui, reikia sukurti natrio oksido formulę.

Pirma, svarbu atsižvelgti į tai, kad cheminis elementas, kuris pavadinime minimas paskutinis, formulėje turėtų būti pirmoje vietoje. Mūsų atveju natris bus parašytas pirmiausia formulėje, deguonis antras. Prisiminkime, kad oksidai yra dvejetainiai junginiai, kurių paskutinis (antrasis) elementas turi būti deguonis, kurio oksidacijos būsena yra -2 (2 valentingumas). Toliau, naudojant periodinę lentelę, būtina nustatyti kiekvieno iš dviejų elementų valentiškumą. Norėdami tai padaryti, naudojame tam tikras taisykles.

Kadangi natris yra metalas, esantis pagrindiniame 1 grupės pogrupyje, jo valentingumas yra pastovi vertė, jis lygus I.

Deguonis yra nemetalas, nes jis yra paskutinis okside; norėdami nustatyti jo valentingumą, iš aštuonių (grupių skaičiaus) (grupės, kurioje yra deguonis) atimame 6, gauname deguonies valentingumą. yra II.

Tarp tam tikrų valentų randame mažiausią bendrą kartotinį, tada padaliname jį iš kiekvieno elemento valentingumo, kad gautume jų indeksus. Užrašome gatavą formulę Na 2 O.

Lygties sudarymo instrukcijos

Dabar pakalbėkime išsamiau apie tai, kaip parašyti cheminę lygtį. Pirmiausia pažvelkime į teorinius aspektus, tada pereikime prie konkrečių pavyzdžių. Taigi cheminių lygčių sudarymas apima tam tikra tvarka veiksmai.

• 1 etapas. Perskaitę siūlomą užduotį, turite nustatyti, kurios cheminės medžiagos turėtų būti kairėje lygties pusėje. „+“ ženklas dedamas tarp originalių komponentų.
• 2 etapas. Po lygybės ženklo reikia sukurti reakcijos produkto formulę. Atliekant tokius veiksmus, jums reikės dvejetainių junginių formulių sudarymo algoritmo, kurį aptarėme aukščiau.
• 3 etapas. Prieš ir po cheminės sąveikos patikriname kiekvieno elemento atomų skaičių, jei reikia, prieš formules dedame papildomus koeficientus.

Degimo reakcijos pavyzdys

Pabandykime išsiaiškinti, kaip naudojant algoritmą sukurti cheminę magnio degimo lygtį. Kairėje lygties pusėje užrašome magnio ir deguonies sumą. Nepamirškite, kad deguonis yra dviatomė molekulė, todėl jam turi būti suteiktas indeksas 2. Po lygybės ženklo sudarome po reakcijos gauto produkto formulę. Jame pirmiausia formulėje rašomas magnis, o antras – deguonis. Toliau, naudodamiesi cheminių elementų lentele, nustatome valentingus. Magnis, esantis 2 grupėje (pagrindiniame pogrupyje), turi pastovus valentingumas II, deguoniui, atėmus 8 - 6 taip pat gauname valentiškumą II.

Proceso įrašas atrodys taip: Mg+O 2 =MgO.

Kad lygtis atitiktų medžiagų masės tvermės dėsnį, būtina išdėstyti koeficientus. Pirmiausia patikriname deguonies kiekį prieš reakciją, pasibaigus procesui. Kadangi deguonies atomai buvo 2, bet susidarė tik vienas, prieš magnio oksido formulę dešinėje pusėje reikia pridėti koeficientą 2. Toliau skaičiuojame magnio atomų skaičių prieš ir po proceso. Dėl sąveikos buvo gauti 2 magnio, todėl kairėje pusėje prieš paprastą medžiagą magnį taip pat reikalingas koeficientas 2.

Galutinis reakcijos tipas: 2Mg+O 2 =2MgO.

Pakeitimo reakcijos pavyzdys

Bet kurioje chemijos santraukoje yra įvairių sąveikų tipų aprašymas.

Skirtingai nuo junginio, pakeitus kairėje ir dešinėje lygties pusėse bus dvi medžiagos. Tarkime, kad reikia parašyti sąveikos reakciją tarp cinko ir Mes naudojame standartinį rašymo algoritmą. Pirmiausia kairėje pusėje per sumą įrašome cinką ir druskos rūgštį, o dešinėje – gaunamų reakcijos produktų formules. Kadangi cinkas yra prieš vandenilį metalų elektrocheminės įtampos serijoje, šio proceso metu jis išstumia molekulinį vandenilį iš rūgšties ir sudaro cinko chloridą. Dėl to gauname tokį įrašą: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2.

Dabar pereiname prie kiekvieno elemento atomų skaičiaus išlyginimo. Kadangi kairėje chloro pusėje buvo vienas atomas, o po sąveikos - du, prieš druskos rūgšties formulę reikia įdėti koeficientą 2.

Dėl to gauname paruoštą reakcijos lygtį, atitinkančią medžiagų masės tvermės dėsnį: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Išvada

Įprastoje chemijos pastaboje būtinai yra keletas cheminių transformacijų. Nė viena šio mokslo dalis neapsiriboja paprastu žodinis aprašymas virsmai, tirpimo procesai, garavimas, viskas butinai patvirtinama lygtimis. Chemijos specifika slypi tame, kad visus procesus, vykstančius tarp skirtingų neorganinių ar organinių medžiagų, galima apibūdinti naudojant koeficientus ir indeksus.

Kuo dar chemija skiriasi nuo kitų mokslų? Cheminės lygtys padeda ne tik aprašyti vykstančias transformacijas, bet ir pagal jas atlikti kiekybinius skaičiavimus, kurių dėka galima vykdyti įvairių medžiagų laboratorinę ir pramoninę gamybą.

I dalis

1. Lomonosovo-Lavoisier dėsnis – medžiagų masės tvermės dėsnis:

2. Lygtys cheminė reakcija- Tai sutartinis cheminės reakcijos žymėjimas naudojant chemines formules ir matematinius simbolius.

3. Cheminė lygtis turi atitikti dėsnį medžiagų masės išsaugojimas, kuri pasiekiama išdėstant koeficientus reakcijos lygtyje.

4. Ką rodo cheminė lygtis?
1) Kokios medžiagos reaguoja.
2) Kokios medžiagos susidaro dėl to.
3) Reakcijoje dalyvaujančių medžiagų kiekybiniai santykiai, t.y. reaguojančių ir reakcijoje susidarančių medžiagų kiekiai.
4) Cheminės reakcijos tipas.

5. Koeficientų išdėstymo cheminės reakcijos schemoje taisyklės naudojant bario hidroksido ir fosforo rūgšties sąveikos su bario fosfato ir vandens susidarymu pavyzdį.
a) Užrašykite reakcijos schemą, t.y. reaguojančių ir susidarančių medžiagų formules:

b) pradėkite balansuoti reakcijos schemą su druskos formule (jei yra). Atminkite, kad keli kompleksiniai jonai bazėje arba druskoje yra pažymėti skliausteliuose, o jų skaičius – indeksais už skliaustų:

c) išlyginkite vandenilį šalia paskutinio:

d) paskutinis išlyginkite deguonį - tai teisingo koeficientų išdėstymo rodiklis.
Prieš paprastos medžiagos formulę galima parašyti trupmeninį koeficientą, po kurio lygtį reikia perrašyti dvigubais koeficientais.

II dalis

1. Sudarykite reakcijų lygtis, kurių schemos yra šios:

2. Parašykite cheminių reakcijų lygtis:

3. Nustatykite diagramos ir cheminės reakcijos koeficientų sumos atitiktį.

4. Nustatykite atitiktį tarp pradinių medžiagų ir reakcijos produktų.

5. Ką parodo šios cheminės reakcijos lygtis:

1) Vario hidroksidas ir vandenilio chlorido rūgštis;
2) Dėl reakcijos susidarė druska ir vanduo;
3) Koeficientai prieš pradines medžiagas 1 ir 2.

6. Naudodami šią diagramą, sukurkite cheminės reakcijos lygtį, padvigubinę trupmenos koeficientą:

7. Cheminės reakcijos lygtis:
4P+5O2=2P2O5
rodomas pradinių medžiagų ir produktų medžiagos kiekis, jų masė arba tūris:
1) fosforo – 4 mol arba 124 g;
2) fosforo oksidas (V) – 2 mol, 284 g;
3) deguonis – 5 mol arba 160 l.

Chemija yra mokslas apie medžiagas, jų savybes ir transformacijas .
Tai yra, jei nieko neatsitiks su mus supančiomis medžiagomis, tai netaikoma chemijai. Bet ką reiškia „nieko neįvyksta“? Jei lauke mus netikėtai užklupo perkūnija ir visi buvome šlapi, kaip sakoma, „iki odos“, tai argi tai ne virsta: juk drabužiai buvo sausi, bet šlapi tapo.

Jei, pavyzdžiui, paimate geležinę vinį, nukalkite ją ir tada surinkite geležies drožlės (Fe) , ar tai irgi ne transformacija: atsirado vinis - tapo pudra. Bet jei tada surinksite įrenginį ir atliksite gauti deguonį (O 2): užkaisti kalio permanganatas(KMpO 4) ir surinkite deguonį į mėgintuvėlį, tada įdėkite į jį šias raudonai įkaitusias geležies drožles, tada jos užsidegs ryškia liepsna ir sudegusios pavirs rudais milteliais. Ir tai taip pat yra transformacija. Taigi, kur yra chemija? Nepaisant to, kad šiuose pavyzdžiuose keičiasi forma (geležinis vinis) ir drabužių būklė (sausas, šlapias), tai nėra transformacijos. Faktas yra tas, kad pats nagas buvo medžiaga (geležis) ir tokia išliko, nepaisant skirtingos formos, o mūsų drabužiai sugerdavo lietaus vandenį, o paskui išgarindavo jį į atmosferą. Pats vanduo nepasikeitė. Taigi, kas yra transformacijos cheminiu požiūriu?

Cheminiu požiūriu transformacijos yra tie reiškiniai, kuriuos lydi medžiagos sudėties pasikeitimas. Paimkime tą patį vinį kaip pavyzdį. Nesvarbu, kokią formą jis įgavo po padavimo, o po iš jo surinktų gabalų geležies drožlių patalpintas į deguonies atmosferą – jis virto geležies oksidas(Fe 2 O 3 ) . Vadinasi, kažkas vis dėlto pasikeitė? Taip, pasikeitė. Buvo medžiaga, vadinama vinimi, tačiau deguonies įtakoje susidarė nauja medžiaga - elemento oksidas liauka. Molekulinė lygtisŠi transformacija gali būti pavaizduota šiais cheminiais simboliais:

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

Nežinančiam chemijos srityje iškart kyla klausimų. Kas yra „molekulinė lygtis“, kas yra Fe? Kodėl skaičiai yra „4“, „3“, „2“? Kokie yra mažieji skaičiai „2“ ir „3“ formulėje Fe 2 O 3? Tai reiškia, kad laikas viską sutvarkyti eilės tvarka.

Cheminių elementų požymiai.

Nepaisant to, kad chemija pradedama mokytis 8 klasėje, o kai kurie ir anksčiau, daugelis žmonių pažįsta puikų rusų chemiką D. I. Mendelejevą. Ir, žinoma, jo garsioji „Periodinė cheminių elementų lentelė“. Priešingu atveju, paprasčiau, ji vadinama „periodine lentele“.

Šioje lentelėje elementai yra išdėstyti atitinkama tvarka. Iki šiol jų žinoma apie 120. Daugelio elementų pavadinimai mums žinomi nuo seno. Tai: geležis, aliuminis, deguonis, anglis, auksas, silicis. Anksčiau šiuos žodžius vartodavome negalvodami, tapatindami juos su daiktais: geležiniu varžtu, aliuminio viela, deguonimi atmosferoje, Auksinis žiedas ir tt ir tt Tačiau iš tikrųjų visos šios medžiagos (varžtas, viela, žiedas) susideda iš atitinkamų elementų. Visas paradoksas yra tas, kad elemento negalima paliesti ar pakelti. Kaip tai? Jie yra periodinėje lentelėje, bet jūs negalite jų priimti! Taip tiksliai. Cheminis elementas yra abstrakti (tai yra abstrakti) sąvoka, naudojama chemijoje, taip pat kituose moksluose, skaičiuojant, rengiant lygtis ir sprendžiant uždavinius. Kiekvienas elementas skiriasi nuo kito tuo, kad turi savo ypatybes elektroninė konfigūracija atomas. Protonų skaičius atomo branduolyje yra lygus elektronų skaičiui jo orbitose. Pavyzdžiui, vandenilis yra elementas Nr. Jo atomas susideda iš 1 protono ir 1 elektrono. Helis yra elementas Nr. 2. Jo atomas susideda iš 2 protonų ir 2 elektronų. Litis yra 3 elementas. Jo atomas susideda iš 3 protonų ir 3 elektronų. Darmstadtium – elementas Nr.110. Jo atomas susideda iš 110 protonų ir 110 elektronų.

Kiekvienas elementas žymimas tam tikru simboliu, su lotyniškomis raidėmis, o tam tikras skaitymas yra išverstas iš lotynų kalbos. Pavyzdžiui, vandenilis turi simbolį "N", skaitoma kaip „hidrogenis“ arba „pelenai“. Silicio simbolis „Si“ skaitomas kaip „silicis“. Merkurijus turi simbolį "Hg" ir skaitomas kaip „hydrargyrum“. Ir taip toliau. Visus šiuos užrašus galima rasti bet kuriame 8 klasės chemijos vadovėlyje. Mums dabar svarbiausia suprasti, kad sudarant chemines lygtis būtina operuoti nurodytais elementų simboliais.

Paprastos ir sudėtingos medžiagos.

Žymi įvairias medžiagas atskirais cheminių elementų simboliais (Hg gyvsidabrio, Fe geležies, Cu vario, Zn cinko, Al aliuminio) iš esmės žymime paprastas medžiagas, ty medžiagas, susidedančias iš to paties tipo atomų (turinčių tiek pat protonų ir neutronų atome). Pavyzdžiui, jei geležies ir sieros medžiagos sąveikauja, tada lygtis bus tokia rašymo forma:

Fe + S = FeS (2)

Paprastoms medžiagoms priskiriami metalai (Ba, K, Na, Mg, Ag), taip pat nemetalai (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Be to, reikėtų atkreipti dėmesį
ypatingas dėmesys, kad visi metalai žymimi atskirais simboliais: K, Ba, Ca, Al, V, Mg ir kt., o nemetalai yra arba paprasti simboliai: C, S, P arba gali turėti skirtingus indeksus, nurodančius jų molekulinė struktūra: H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8. Ateityje tai turės labai didelę reikšmę rašant lygtis. Visiškai nesunku atspėti, kad sudėtingos medžiagos yra medžiagos, susidarančios iš atomų skirtingi tipai, Pavyzdžiui,

1). Oksidai:
aliuminio oksidas Al 2 O 3,

natrio oksidas Na2O,
vario oksidas CuO,
cinko oksidas ZnO,
titano oksidas Ti2O3,
smalkės arba anglies monoksidas (+2) CO,
sieros oksidas (+6) SO 3

2). Priežastys:
geležies hidroksidas(+3) Fe(OH)3,
vario hidroksidas Cu(OH)2,
kalio hidroksido arba šarminis kalis KOH,
natrio hidroksidas NaOH.

3). Rūgštys:
vandenilio chlorido rūgštis HCl,
sieros rūgštis H2SO3,
Azoto rūgštis HNO3

4). Druskos:
natrio tiosulfatas Na 2 S 2 O 3 ,
natrio sulfatas arba Glauberio druska Na2SO4,
kalcio karbonatas arba kalkakmenis CaCO 3,
vario chloridas CuCl2

5). Organinės medžiagos:
natrio acetatas CH 3 COONa,
metano CH 4,
acetilenas C 2 H 2,
gliukozė C6H12O6

Galiausiai, išsiaiškinę įvairių medžiagų struktūrą, galime pradėti rašyti chemines lygtis.

Cheminė lygtis.

Pats žodis „lygtis“ yra kilęs iš žodžio „išlyginti“, t.y. ką nors padalinti į lygias dalis. Matematikoje lygtys yra beveik pati šio mokslo esmė. Pavyzdžiui, galite pateikti paprastą lygtį, kurioje kairioji ir dešinė pusės bus lygios „2“:

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 – 30);

O cheminėse lygtyse tas pats principas: kairė ir dešinė lygties pusės turi atitikti tą patį atomų ir jose dalyvaujančių elementų skaičių. Arba, jei pateikiama joninė lygtis, tada joje dalelių skaičius taip pat turi atitikti šį reikalavimą. Cheminė lygtis yra įprastas cheminės reakcijos vaizdavimas naudojant chemines formules ir matematinius simbolius. Cheminė lygtis savaime atspindi vieną ar kitą cheminę reakciją, tai yra medžiagų sąveikos procesą, kurio metu atsiranda naujų medžiagų. Pavyzdžiui, būtina parašyti molekulinę lygtį reakcijos, kuriose jie dalyvauja bario chloridas BaCl 2 ir sieros rūgšties H 2 SO 4. Dėl šios reakcijos susidaro netirpios nuosėdos - bario sulfatas BaSO 4 ir vandenilio chlorido rūgštis HCl:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (3)

Pirmiausia tai būtina suprasti didelis skaičius„2“ prieš medžiagą HCl vadinamas koeficientu, o maži skaičiai „2“, „4“ pagal formules BaCl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 – indeksais. Tiek koeficientai, tiek indeksai cheminėse lygtyse veikia kaip daugikliai, o ne kaip suminės sumos. Norint teisingai parašyti cheminę lygtį, reikia reakcijos lygtyje priskirkite koeficientus. Dabar pradėkime skaičiuoti elementų atomus kairėje ir dešinėje lygties pusėse. Kairėje lygties pusėje: medžiagoje BaCl 2 yra 1 bario atomas (Ba), 2 chloro atomai (Cl). Medžiagoje H 2 SO 4: 2 vandenilio atomai (H), 1 sieros atomai (S) ir 4 deguonies atomai (O). Dešinėje lygties pusėje: BaSO 4 medžiagoje yra 1 bario atomas (Ba), 1 sieros atomas (S) ir 4 deguonies atomai (O), HCl medžiagoje: 1 vandenilio atomas (H) ir 1 chloras. atomas (Cl). Iš to išplaukia, kad dešinėje lygties pusėje vandenilio ir chloro atomų skaičius yra perpus mažesnis nei kairėje. Todėl prieš HCl formulę dešinėje lygties pusėje reikia įdėti koeficientą „2“. Jei dabar sudėsime šioje reakcijoje dalyvaujančių elementų atomų skaičių tiek kairėje, tiek dešinėje, gautume tokią pusiausvyrą:

Abiejose lygties pusėse reakcijoje dalyvaujančių elementų atomų skaičiai yra lygūs, todėl ji sudaryta teisingai.

Cheminė lygtis ir cheminės reakcijos

Kaip jau išsiaiškinome, cheminės lygtys yra cheminių reakcijų atspindys. Cheminės reakcijos – tai reiškiniai, kurių metu viena medžiaga virsta kita. Tarp jų įvairovės galima išskirti du pagrindinius tipus:

1). Sudėtinės reakcijos
2). Skilimo reakcijos.

Didžioji dauguma cheminių reakcijų priklauso pridėjimo reakcijoms, nes jos sudėtis retai gali pasikeisti su atskira medžiaga, jei ji nėra veikiama išorinių poveikių (tirpimo, kaitinimo, šviesos). Niekas neapibūdina cheminio reiškinio ar reakcijos geriau nei pokyčiai, atsirandantys dviejų ar daugiau medžiagų sąveikos metu. Tokie reiškiniai gali atsirasti spontaniškai, juos lydėti temperatūros padidėjimas arba sumažėjimas, šviesos efektai, spalvos pokyčiai, nuosėdų susidarymas, dujinių produktų išsiskyrimas ir triukšmas.

Aiškumo dėlei pateikiame keletą lygčių, atspindinčių junginių reakcijų procesus, kurių metu gauname natrio chloridas(NaCl), cinko chloridas(ZnCl2), sidabro chlorido nuosėdos(AgCl), aliuminio chloridas(AlCl 3)

Cl 2 + 2Na = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn = ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl = AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 = AlCl3 + 3H 2 O (7)

Tarp junginio reakcijų ypač reikėtų paminėti: : pakeitimas (5), mainai (6) ir kaip ypatinga byla mainų reakcijos – reakcija neutralizavimas (7).

Pakeitimo reakcijos apima tokias reakcijas, kurių metu paprastos medžiagos atomai pakeičia vieno iš sudėtingos medžiagos elementų atomus. (5) pavyzdyje cinko atomai pakeičia vario atomus iš CuCl 2 tirpalo, o cinkas pereina į tirpią druską ZnCl 2, o varis išsiskiria iš tirpalo metalinėje būsenoje.

Keitimosi reakcijos apima tas reakcijas, kurių metu dvi sudėtingos medžiagos ir pasikeiskite savo komponentai. Reakcijos (6) atveju tirpios druskos AgNO 3 ir KCl, sujungus abu tirpalus, sudaro netirpias AgCl druskos nuosėdas. Tuo pačiu metu jie keičia savo sudedamąsias dalis - katijonai ir anijonai. Kalio katijonai K + pridedami prie NO 3 anijonų, o sidabro katijonai Ag + - prie Cl - anijonų.

Ypatingas, ypatingas mainų reakcijų atvejis yra neutralizacijos reakcija. Neutralizacijos reakcijos apima reakcijas, kurių metu rūgštys reaguoja su bazėmis, todėl susidaro druska ir vanduo. 7 pavyzdyje druska rūgšties HCl, reaguojant su baze Al(OH) 3 susidaro druska AlCl 3 ir vanduo. Šiuo atveju aliuminio katijonai Al 3+ iš bazės pakeičiami Cl - anijonais iš rūgšties. Kas nutinka galų gale druskos rūgšties neutralizavimas.

Skilimo reakcijos apima tokias reakcijas, kurių metu iš vienos sudėtingos medžiagos susidaro dvi ar daugiau naujų paprastų ar sudėtingų medžiagų, bet paprastesnės sudėties. Reakcijų pavyzdžiai apima tos, kurių procese 1) suyra. Kalio nitratas(KNO 3) susidarant kalio nitritui (KNO 2) ir deguoniui (O 2); 2). Kalio permanganatas(KMnO 4): susidaro kalio manganatas (K 2 MnO 4), mangano oksidas(MnO 2) ir deguonis (O 2); 3). Kalcio karbonatas arba marmuras; procese susidaro angliesdujų(CO2) ir kalcio oksidas(CaO)

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

Reakcijoje (8) iš sudėtingos medžiagos susidaro viena kompleksinė ir viena paprasta medžiaga. Reakcijoje (9) yra du sudėtingi ir vienas paprastas. Reakcijoje (10) yra dvi sudėtingos, bet paprastesnės sudėties medžiagos

Visos sudėtingų medžiagų klasės gali suskaidyti:

1). Oksidai: sidabro oksidas 2Ag 2O = 4Ag + O 2 (11)

2). Hidroksidai: geležies hidroksidas 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (12)

3). Rūgštys: sieros rūgšties H 2 SO 4 = SO 3 + H 2 O (13)

4). Druskos: kalcio karbonatas CaCO 3 = CaO + CO 2 (14)

5). Organinės medžiagos: alkoholinė gliukozės fermentacija

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 (15)

Pagal kitą klasifikaciją visos cheminės reakcijos gali būti skirstomos į du tipus: vadinamos reakcijos, kurios išskiria šilumą egzoterminis, ir reakcijos, atsirandančios absorbuojant šilumą, endoterminė. Tokių procesų kriterijus yra terminis reakcijos poveikis. Paprastai egzoterminėms reakcijoms priskiriamos oksidacijos reakcijos, t.y. pavyzdžiui, sąveika su deguonimi metano deginimas:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

o endoterminėms reakcijoms – skilimo reakcijos, jau pateiktos aukščiau (11) – (15). Q ženklas lygties pabaigoje rodo, ar reakcijos metu šiluma išsiskiria (+Q), ar absorbuojama (-Q):

CaCO 3 = CaO+CO 2 – Q (17)

Taip pat galite atsižvelgti į visas chemines reakcijas pagal elementų, dalyvaujančių jų transformacijose, oksidacijos laipsnio kitimo tipą. Pavyzdžiui, reakcijoje (17) joje dalyvaujantys elementai nekeičia savo oksidacijos būsenų:

Ca +2 C +4 O 3 -2 = Ca +2 O -2 +C +4 O 2 -2 (18)

O reakcijoje (16) elementai keičia savo oksidacijos būsenas:

2Mg 0 + O 2 0 = 2Mg +2 O -2

Šio tipo reakcijos yra redokso . Jie bus svarstomi atskirai. Norėdami sudaryti tokio tipo reakcijų lygtis, turite naudoti pusinės reakcijos metodas ir kreiptis elektroninės balanso lygtis.

Pateikę įvairius cheminių reakcijų tipus, galite pereiti prie cheminių lygčių sudarymo principo, arba, kitaip tariant, koeficientų parinkimo kairėje ir dešinėje pusėse.

Cheminių lygčių sudarymo mechanizmai.

Kad ir kokiam tipui priklausytų cheminė reakcija, jos įrašymas (cheminė lygtis) turi atitikti sąlygą, kad atomų skaičius prieš ir po reakcijos yra lygus.

Yra lygčių (17), kurioms nereikia išlyginti, t.y. koeficientų išdėstymas. Tačiau daugeliu atvejų, kaip ir (3), (7), (15) pavyzdžiuose, reikia imtis veiksmų, kuriais siekiama išlyginti kairę ir dešinę lygties puses. Kokių principų reikėtų vadovautis tokiais atvejais? Ar yra kokia nors koeficientų pasirinkimo sistema? Yra, ir ne vienas. Šios sistemos apima:

1). Koeficientų parinkimas pagal pateiktas formules.

2). Reaguojančių medžiagų valentų sudarymas.

3). Reaguojančių medžiagų išsidėstymas pagal oksidacijos būsenas.

Pirmuoju atveju daroma prielaida, kad žinome reaguojančių medžiagų formules ir prieš reakciją, ir po jos. Pavyzdžiui, atsižvelgiant į šią lygtį:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

Visuotinai priimta, kad kol nenustatoma lygybė tarp elementų atomų prieš ir po reakcijos, lygties ženklas (=) nėra dedamas į lygtį, o pakeičiamas rodykle (→). Dabar pereikime prie tikrojo koregavimo. Kairėje lygties pusėje yra 2 azoto atomai (N 2) ir du deguonies atomai (O 2), o dešinėje – du azoto atomai (N 2) ir trys deguonies atomai (O 3). Pagal azoto atomų skaičių jo lyginti nereikia, bet deguonies atžvilgiu būtina pasiekti lygybę, nes prieš reakciją dalyvavo du atomai, o po reakcijos – trys atomai. Padarykime tokią diagramą:

prieš reakciją po reakcijos
O 2 O 3

Nustatykime mažiausią kartotinį tarp nurodytų atomų skaičių, jis bus „6“.

O 2 O 3
\ 6 /

Padalinkime šį skaičių kairėje deguonies lygties pusėje iš „2“. Gauname skaičių „3“ ir įtraukiame jį į sprendžiamą lygtį:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

Taip pat dešinėje lygties pusėje esantį skaičių „6“ padaliname iš „3“. Gauname skaičių „2“ ir taip pat įtraukiame jį į sprendžiamą lygtį:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Deguonies atomų skaičius kairėje ir dešinėje lygties pusėse tapo lygus, atitinkamai, po 6 atomus:

Tačiau azoto atomų skaičius abiejose lygties pusėse neatitiks vienas kito:

Kairysis turi du atomus, dešinysis - keturis atomus. Todėl, norint pasiekti lygybę, reikia padvigubinti azoto kiekį kairėje lygties pusėje, nustatant koeficientą „2“:

Taigi stebima azoto lygybė ir apskritai lygtis yra tokia:

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

Dabar lygtyje vietoj rodyklės galite įdėti lygybės ženklą:

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

Pateikime kitą pavyzdį. Pateikiama tokia reakcijos lygtis:

P + Cl 2 → PCl 5

Kairėje lygties pusėje yra 1 fosforo atomas (P) ir du chloro atomai (Cl 2), o dešinėje – vienas fosforo atomas (P) ir penki deguonies atomai (Cl 5). Nereikia jo lyginti pagal fosforo atomų skaičių, bet chloro atžvilgiu būtina pasiekti lygybę, nes prieš reakciją dalyvavo du atomai, o po reakcijos - penki atomai. Padarykime tokią diagramą:

prieš reakciją po reakcijos
Cl 2 Cl 5

Nustatykime mažiausią kartotinį tarp nurodytų atomų skaičių, jis bus „10“.

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Padalinkite šį skaičių kairėje chloro lygties pusėje iš „2“. Gaukime skaičių „5“ ir įtraukime jį į sprendžiamą lygtį:

P + 5Cl 2 → PCl 5

Taip pat dešinės lygties pusės skaičių „10“ padalijame iš „5“. Gauname skaičių „2“ ir taip pat įtraukiame jį į sprendžiamą lygtį:

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

Chloro atomų skaičius kairėje ir dešinėje lygties pusėse tapo lygus, atitinkamai po 10 atomų:

Tačiau fosforo atomų skaičius abiejose lygties pusėse neatitiks vienas kito:

Todėl, norint pasiekti lygybę, reikia dvigubai padidinti fosforo kiekį kairėje lygties pusėje, nustatant koeficientą „2“:

Taigi stebima fosforo lygybė ir apskritai lygtis yra tokia:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Sudarant lygtis pagal valentingus turi būti suteikta valentingumo nustatymas ir nustatyti garsiausių elementų reikšmes. Valencija yra viena iš anksčiau vartotų sąvokų, šiuo metu naudojama daugelyje mokyklos programos nėra naudojamas. Tačiau su jo pagalba lengviau paaiškinti cheminių reakcijų lygčių sudarymo principus. Valencija suprantama kaip cheminių ryšių, kuriuos atomas gali sudaryti su kitais ar kitais atomais, skaičius . Valencija neturi ženklo (+ arba -) ir žymima romėniškais skaitmenimis, paprastai virš cheminių elementų simbolių, pavyzdžiui:

Iš kur šios vertybės? Kaip jas naudoti rašant chemines lygtis? Elementų valentingumo skaitinės vertės sutampa su jų grupės numeriu D.I. Mendelejevo cheminių elementų periodinėje lentelėje (1 lentelė).

Dėl kitų elementų valentinės vertės gali turėti kitas reikšmes, bet niekada ne didesnes nei grupės, kurioje jos yra, skaičių. Be to, lyginių grupių skaičiams (IV ir VI) elementų valentai turi tik lygines reikšmes, o nelyginių – ir lyginės, ir nelyginės (2 lentelė).

Žinoma, kai kuriems elementams yra valentingumo verčių išimčių, tačiau kiekvienu konkrečiu atveju šie taškai paprastai nurodomi. Dabar pasvarstykime bendras principas cheminių lygčių sudarymas pagal tam tikrų elementų duotus valentus. Dažniau šis metodas priimtina sudarant junginio cheminių reakcijų lygtis paprastos medžiagos pavyzdžiui, kai sąveikauja su deguonimi ( oksidacijos reakcijos). Tarkime, kad reikia parodyti oksidacijos reakciją aliuminio. Tačiau prisiminkime, kad metalai žymimi atskirais atomais (Al), o nemetalai dujinėje būsenoje žymimi indeksais „2“ - (O 2). Pirmiausia parašysime bendra schema reakcijos:

Al + О 2 → AlО

Šiame etape dar nėra žinoma, kokia turėtų būti aliuminio oksido rašyba. Ir kaip tik šiame etape mums padės žinios apie elementų valentingumą. Aliuminio ir deguonies atveju pateikime juos aukščiau numatytos šio oksido formulės:

III II
Al O

Po to šiems elementų simboliams „kryžius“ ant „kryžiaus“ įdėsime atitinkamus indeksus apačioje:

III II
Al 2 O 3

Cheminio junginio sudėtis Al 2 O 3 nustatyta. Tolesnė reakcijos lygties diagrama bus tokia:

Al+O2 →Al2O3

Belieka suvienodinti jo kairę ir dešinę dalis. Tęskime taip pat, kaip ir sudarydami (19) lygtį. Išlyginkime deguonies atomų skaičių, rasdami mažiausią kartotinį:

prieš reakciją po reakcijos

O 2 O 3
\ 6 /

Padalinkime šį skaičių kairėje deguonies lygties pusėje iš „2“. Gaukime skaičių „3“ ir įtraukime jį į sprendžiamą lygtį. Taip pat dešinėje lygties pusėje esantį skaičių „6“ padaliname iš „3“. Gauname skaičių „2“ ir taip pat įtraukiame jį į sprendžiamą lygtį:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Norint pasiekti aliuminio lygybę, reikia pakoreguoti jo kiekį kairėje lygties pusėje, nustatant koeficientą „4“:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Taigi stebima aliuminio ir deguonies lygybė ir apskritai lygtis įgis galutinę formą:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 (22)

Naudodami valentingumo metodą galite numatyti, kokia medžiaga susidaro cheminės reakcijos metu ir kaip atrodys jos formulė. Tarkime, kad junginys sureagavo su azotu ir vandeniliu, turintis atitinkamus III ir I valentinius parametrus. Parašykime bendrąją reakcijos schemą:

N2 + N2 → NH

Azoto ir vandenilio valencijos viršija numatomą šio junginio formulę:

Kaip ir anksčiau, šių elementų simbolių „kryžius“ ant „kryžiaus“, toliau pateikiame atitinkamus indeksus:

III I
NH3

Tolesnė reakcijos lygties diagrama bus tokia:

N 2 + N 2 → NH 3

Jau skambina žinomu būdu, per mažiausią vandenilio kartotinį, lygų „6“, gauname reikiamus koeficientus ir lygtį kaip visumą:

N2 + 3H2 = 2NH3 (23)

Sudarant lygtis pagal oksidacijos būsenos reagentų, būtina priminti, kad konkretaus elemento oksidacijos laipsnis yra cheminės reakcijos metu priimtų arba atsisakytų elektronų skaičius. Oksidacijos būsena junginiuose Iš esmės tai skaitiniu požiūriu sutampa su elemento valentinėmis vertėmis. Tačiau jie skiriasi ženklu. Pavyzdžiui, vandenilio valentingumas yra I, o oksidacijos būsena yra (+1) arba (-1). Deguonies valentingumas yra II, o oksidacijos būsena -2. Azoto valentai yra I, II, III, IV, V, o oksidacijos būsenos yra (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) ir tt . Dažniausiai lygtyse naudojamų elementų oksidacijos būsenos pateiktos 3 lentelėje.

Sudėtinių reakcijų atveju lygčių sudarymo pagal oksidacijos būsenas principas yra toks pat, kaip ir sudarant valentais. Pavyzdžiui, pateikime chloro oksidacijos deguonimi lygtį, kurioje chloras sudaro junginį, kurio oksidacijos laipsnis yra +7. Užrašykime laukiamą lygtį:

Cl 2 + O 2 → ClO

Padėkime atitinkamų atomų oksidacijos būsenas virš siūlomo junginio ClO:

Kaip ir ankstesniais atvejais, nustatome, kad reikia sudėtinė formulė bus tokia forma:

7 -2
Cl 2 O 7

Reakcijos lygtis bus tokia:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Prilygindami deguoniui, rasdami mažiausią kartotinį tarp dviejų ir septynių, lygų „14“, galiausiai nustatome lygybę:

2Cl 2 + 7O 2 = 2Cl 2 O 7 (24)

Sudarant mainų, neutralizacijos ir pakeitimo reakcijas oksidacijos būsenoms turi būti naudojamas šiek tiek kitoks metodas. Kai kuriais atvejais sunku išsiaiškinti: kokie junginiai susidaro sąveikaujant sudėtingoms medžiagoms?

Kaip sužinoti: kas atsitiks reakcijos procese?

Iš tiesų, kaip žinoti, kokie reakcijos produktai gali atsirasti konkrečios reakcijos metu? Pavyzdžiui, kas susidaro, kai reaguoja bario nitratas ir kalio sulfatas?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Gal BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? Arba Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Ar kažkas kita? Žinoma, šios reakcijos metu susidaro šie junginiai: BaSO 4 ir KNO 3. Kaip tai žinoma? O kaip teisingai parašyti medžiagų formules? Pradėkime nuo to, kas dažniausiai nepastebėta: pačios „mainų reakcijos“ sąvokos. Tai reiškia, kad šiose reakcijose medžiagos tarpusavyje keičia savo sudedamąsias dalis. Kadangi mainų reakcijos dažniausiai vyksta tarp bazių, rūgščių ar druskų, dalys, su kuriomis jos bus keičiamos, yra metalų katijonai (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H + jonai arba OH -, anijonai - rūgščių liekanos, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). IN bendras vaizdas Keitimosi reakcija gali būti pateikta tokiu užrašu:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Kur Kt1 ir Kt2 yra metalo katijonai (1) ir (2), o An1 ir An2 yra atitinkami jų anijonai (1) ir (2). Šiuo atveju būtina atsižvelgti į tai, kad junginiuose prieš ir po reakcijos katijonai visada yra įrengiami pirmoje vietoje, o anijonai yra antroje vietoje. Todėl, jei reakcija įvyksta kalio chloridas Ir sidabro nitratas, abu ištirpę

KCl + AgNO 3 →

tada jo procese susidaro medžiagos KNO 3 ir AgCl ir atitinkama lygtis įgis tokią formą:

KCl + AgNO 3 =KNO 3 + AgCl (26)

Neutralizacijos reakcijų metu rūgščių protonai (H +) susijungs su hidroksilo anijonais (OH -), sudarydami vandenį (H 2 O):

HCl + KOH = KCl + H 2 O (27)

Metalo katijonų oksidacijos būsenos ir rūgščių likučių anijonų krūviai nurodyti medžiagų (rūgščių, druskų ir bazių vandenyje) tirpumo lentelėje. Horizontali linija rodo metalo katijonus, o vertikali linija – rūgščių likučių anijonus.

Remiantis tuo, sudarant mainų reakcijos lygtį, pirmiausia reikia kairėje pusėje nustatyti šiame cheminiame procese gaunamų dalelių oksidacijos būsenas. Pavyzdžiui, reikia parašyti kalcio chlorido ir natrio karbonato sąveikos lygtį. Sukurkime pradinę šios reakcijos diagramą:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Atlikę jau žinomą „kryžius“ ant „kryžiaus“ veiksmą, apibrėžiame tikros formulės pradinės medžiagos:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Remdamiesi katijonų ir anijonų mainų principu (25), nustatysime preliminarias reakcijos metu susidarančių medžiagų formules:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Padėkime atitinkamus krūvius virš jų katijonų ir anijonų:

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

Medžiagų formulės parašyta teisingai, atsižvelgiant į katijonų ir anijonų krūvius. Sukurkime pilną lygtį, išlygindami jos kairę ir dešinę natrio ir chloro puses:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl (28)

Kitas pavyzdys, čia yra bario hidroksido ir fosforo rūgšties neutralizavimo reakcijos lygtis:

VaON + NPO 4 →

Padėkime atitinkamus krūvius virš katijonų ir anijonų:

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

Nustatykime tikrąsias pradinių medžiagų formules:

Ba(OH)2 + H3PO4 →

Remdamiesi katijonų ir anijonų mainų principu (25), nustatysime preliminarias reakcijos metu susidarančių medžiagų formules, atsižvelgdami į tai, kad mainų reakcijos metu viena iš medžiagų būtinai turi būti vanduo:

Ba(OH)2 + H3PO4 → Ba2+PO43- + H2O

Nustatykime teisingą reakcijos metu susidariusios druskos formulės žymėjimą:

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

Išlyginkime kairę bario lygties pusę:

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

Kadangi dešinėje lygties pusėje ortofosforo rūgšties liekana paimama du kartus, (PO 4) 2, tai kairėje taip pat reikia padvigubinti jo kiekį:

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

Belieka atitikti vandenilio ir deguonies atomų skaičių dešinėje vandens pusėje. Kadangi kairėje viso vandenilio atomų yra 12, tada dešinėje taip pat turi atitikti dvylika, todėl prieš vandens formulę būtina nustatyti koeficientą„6“ (nes vandens molekulė jau turi 2 vandenilio atomus). Deguoniui taip pat laikomasi lygybės: kairėje yra 14, o dešinėje - 14. Taigi, lygtis turi teisinga formaįrašai:

3Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (29)

Cheminių reakcijų galimybė

Pasaulis susideda iš daugybės medžiagų. Tarp jų vykstančių cheminių reakcijų variantų skaičius taip pat neapskaičiuojamas. Bet ar galime, užrašę ant popieriaus tą ar kitą lygtį, pasakyti, kad ją atitiks cheminė reakcija? Egzistuoja klaidinga nuomonė o jei tai teisinga nustatyti šansus lygtyje, tada tai bus įmanoma praktiškai. Pavyzdžiui, jei imtume sieros rūgšties tirpalas ir įdėkite jį į jį cinko, tada galite stebėti vandenilio evoliucijos procesą:

Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2 (30)

Bet jei varis bus lašinamas į tą patį tirpalą, dujų išsiskyrimo procesas nebus stebimas. Reakcija neįmanoma.

Cu+ H 2 SO 4 ≠

Jei vartojama koncentruota sieros rūgštis, ji reaguos su variu:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

Reakcijoje (23) tarp dujų azoto ir vandenilio stebime termodinaminė pusiausvyra, tie. kiek molekulių amoniako NH 3 susidaro per laiko vienetą, toks pat kiekis jų vėl suskaidys į azotą ir vandenilį. Cheminės pusiausvyros poslinkis galima pasiekti didinant slėgį ir mažinant temperatūrą

N2 + 3H2 = 2NH3

Jei imsi kalio hidroksido tirpalas ir užpilkite ant jo natrio sulfato tirpalas, tada pokyčių nebus pastebėta, reakcija nebus įmanoma:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Natrio chlorido tirpalas sąveikaudamas su bromu, jis nesudarys bromo, nepaisant to, kad ši reakcija gali būti klasifikuojama kaip pakeitimo reakcija:

NaCl + Br 2 ≠

Kokios yra tokių neatitikimų priežastys? Esmė ta, kad neužtenka tik teisingai nustatyti sudėtinės formulės, būtina išmanyti metalų sąveikos su rūgštimis specifiką, sumaniai naudotis medžiagų tirpumo lentele, išmanyti pakeitimo taisykles metalų ir halogenų aktyvumo eilėje. Šiame straipsnyje aprašomi tik pagrindiniai principai, kaip reakcijų lygtyse priskirkite koeficientus, Kaip parašyti molekulines lygtis, Kaip nustatyti cheminio junginio sudėtį.

Chemija, kaip mokslas, yra nepaprastai įvairi ir daugialypė. Aukščiau pateiktame straipsnyje atsispindi tik nedidelė dalis procesų, vykstančių realus pasaulis. Tipai, termocheminės lygtys, elektrolizė, organinės sintezės procesai ir daug, daug daugiau. Bet daugiau apie tai kituose straipsniuose.

blog.site, kopijuojant visą medžiagą ar jos dalį, būtina nuoroda į pirminį šaltinį.

Cheminė lygtis yra cheminės reakcijos vizualizacija naudojant matematinius simbolius ir chemines formules. Šis veiksmas yra tam tikros reakcijos, kurios metu atsiranda naujų medžiagų, atspindys.

Cheminės užduotys: rūšys

Cheminė lygtis yra cheminių reakcijų seka. Jie pagrįsti bet kurios medžiagos masės išsaugojimo dėsniu. Yra tik dviejų tipų reakcijos:

• Junginiai - tai (sudėtingų elementų atomų pakeitimas paprastų reagentų atomais), keitimas (dviejų sudėtingų medžiagų sudedamųjų dalių pakeitimas), neutralizavimas (rūgščių reakcija su bazėmis, druskos ir vandens susidarymas).
• Skilimas – tai dviejų ar daugiau sudėtingų ar paprastų medžiagų susidarymas iš vienos sudėtingos medžiagos, tačiau jų sudėtis yra paprastesnė.

Cheminės reakcijos taip pat gali būti skirstomos į tipus: egzotermines (vyksta išsiskiriant šilumai) ir endotermines (šilumos absorbciją).

Šis klausimas kelia nerimą daugeliui studentų. Siūlome keletą paprasti patarimai, kuris jums pasakys, kaip išmokti išspręsti chemines lygtis:

• Noras suprasti ir įvaldyti. Jūs negalite nukrypti nuo savo tikslo.
• Teorinės žinios. Be jų neįmanoma sudaryti net elementarios junginio formulės.
• Teisingas cheminės problemos fiksavimas – net menkiausia būklės klaida panaikins visas jūsų pastangas ją išspręsti.

Patartina, kad pats cheminių lygčių sprendimo procesas būtų įdomus. Tada cheminės lygtys (pažiūrėsime, kaip jas išspręsti ir kokius punktus reikia atsiminti šiame straipsnyje) jums nebebus problemų.

Uždaviniai, kuriuos galima išspręsti naudojant cheminių reakcijų lygtis

Šios užduotys apima:

• Komponento masės nustatymas iš nurodytos kito reagento masės.
• Masės ir apgamo deriniai pratimai.
• Tūrio-molio derinio skaičiavimai.
• Pavyzdžiai naudojant terminą „perteklius“.
• Skaičiavimai naudojant reagentus, kurių viename nėra priemaišų.
• Problemos dėl reakcijos skilimo ir gamybos nuostolių.
• Formulių paieškos problemos.
• Problemos, kuriose reagentai pateikiami tirpalų pavidalu.
• Problemos su mišiniais.

Kiekvienas iš šių užduočių tipų apima keletą potipių, kurie paprastai išsamiai aptariami pradžioje mokyklos pamokos chemija.

Cheminės lygtys: kaip išspręsti

Yra algoritmas, kuris padeda susidoroti su beveik bet kokia užduotimi sunkus mokslas. Norėdami suprasti, kaip teisingai išspręsti chemines lygtis, turite laikytis tam tikro modelio:

• Rašydami reakcijos lygtį nepamirškite nustatyti koeficientų.
• Nežinomų duomenų paieškos būdo apibrėžimas.
• Teisingas proporcijų naudojimas pasirinktoje formulėje arba sąvokos „medžiagos kiekis“ vartojimas.
• Atkreipkite dėmesį į matavimo vienetus.

Pabaigoje svarbu patikrinti užduotį. Priimdami sprendimą galėjote padaryti paprastą klaidą, kuri turėjo įtakos sprendimo rezultatui.

Pagrindinės cheminių lygčių rašymo taisyklės

Jei laikysitės teisingos sekos, klausimas, kas yra cheminės lygtys ir kaip jas išspręsti, jūsų nejaudins:

• Reaguojančių medžiagų (reagentų) formulės parašytos kairėje lygties pusėje.
• Dešinėje lygties pusėje parašytos reakcijos metu susidarančių medžiagų formulės.

Reakcijos lygties sudarymas grindžiamas medžiagų masės tvermės dėsniu. Todėl abi lygties pusės turi būti lygios, tai yra, turinčios tą patį atomų skaičių. Tai galima pasiekti, jei koeficientai yra teisingai išdėstyti prieš medžiagų formules.

Koeficientų išdėstymas cheminėje lygtyje

Koeficientų išdėstymo algoritmas yra toks:

• Kiekvieno elemento atomų lygties kairės ir dešinės pusės skaičiavimas.
• Kintančio elemento atomų skaičiaus nustatymas. Taip pat reikia rasti N.O.K.
• Koeficientai gaunami dalijant N.O.C. į indeksus. Būtinai nurodykite šiuos skaičius prieš formules.
• Kitas žingsnis – perskaičiuoti atomų skaičių. Kartais reikia pakartoti veiksmą.

Cheminės reakcijos dalių išlyginimas vyksta naudojant koeficientus. Indeksai apskaičiuojami naudojant valentingumą.

Norint sėkmingai sudaryti ir išspręsti chemines lygtis, būtina atsižvelgti į fizines savybes tokios medžiagos kaip tūris, tankis, masė. Taip pat reikia žinoti reaguojančios sistemos būseną (koncentraciją, temperatūrą, slėgį) ir suprasti šių dydžių matavimo vienetus.

Norint suprasti klausimą, kas yra cheminės lygtys ir kaip jas išspręsti, būtina pasinaudoti pagrindiniais šio mokslo dėsniais ir sąvokomis. Norėdami sėkmingai apskaičiuoti tokias problemas, taip pat turite prisiminti arba įsisavinti matematinių operacijų įgūdžius ir mokėti atlikti operacijas su skaičiais. Tikimės, kad mūsų patarimai padės lengviau susidoroti su cheminėmis lygtimis.

Cheminių reakcijų lygčių sprendimas nemažai daliai studentų sukelia sunkumų vidurinė mokykla didele dalimi ačiū didelė įvairovė juose dalyvaujantys elementai ir jų sąveikos dviprasmiškumas. Bet kadangi pagrindinėje bendrojo chemijos kurso dalyje mokykloje nagrinėjama medžiagų sąveika pagal jų reakcijų lygtis, studentai būtinai turi užpildyti spragas šioje srityje ir išmokti spręsti chemines lygtis, kad ateityje nekiltų problemų su dalyku.

Cheminės reakcijos lygtis yra simbolinis užrašas, rodantis sąveikaujančius cheminius elementus, jų kiekybinį santykį ir dėl sąveikos susidarančias medžiagas. Šios lygtys atspindi medžiagų sąveikos esmę atominės-molekulinės ar elektroninės sąveikos požiūriu.

1. Pačioje mokyklinio chemijos kurso pradžioje mokoma spręsti lygtis remiantis periodinės lentelės elementų valentingumo samprata. Remdamiesi šiuo supaprastinimu, panagrinėkime cheminės lygties sprendimą aliuminio oksidacijos deguonimi pavyzdžiu. Aliuminis reaguoja su deguonimi ir susidaro aliuminio oksidas. Turėdami nurodytus pradinius duomenis, sudarysime lygčių diagramą.

   Al + O 2 → AlO

   
   

   IN tokiu atveju Užrašėme apytikslę cheminės reakcijos diagramą, kuri tik iš dalies atspindi jos esmę. Reakcijoje dalyvaujančios medžiagos užrašytos kairėje diagramos pusėje, o jų sąveikos rezultatas – dešinėje. Be to, deguonis ir kiti tipiški oksidatoriai paprastai rašomi dešinėje nuo metalų ir kitų reduktorių abiejose lygties pusėse. Rodyklė rodo reakcijos kryptį.

2. Kad ši sudaryta reakcijos schema įgytų pilną formą ir atitiktų medžiagų masės išsaugojimo dėsnį, būtina:
   • Dešinėje lygties pusėje įdėkite indeksus dėl sąveikos susidariusios medžiagos.
     
   • Reakcijoje dalyvaujančių elementų kiekį sulyginkite su gautos medžiagos kiekiu pagal medžiagų masės tvermės dėsnį.
3. Pradėkime sustabdydami apatinius indeksus gatavos medžiagos cheminėje formulėje. Indeksai nustatomi pagal cheminių elementų valentingumą. Valencija – tai atomų gebėjimas sudaryti junginius su kitais atomais dėl savo nesuporuotų elektronų derinio, kai vieni atomai atsisako savo elektronų, o kiti juos prideda prie savęs išoriniame energijos lygyje. Visuotinai priimta, kad cheminio elemento valentingumas nustatomas pagal jo grupę (stulpelį) periodinėje lentelėje. Tačiau praktiškai cheminių elementų sąveika yra daug sudėtingesnė ir įvairesnė. Pavyzdžiui, deguonies atomo valentingumas yra Ⅱ visose reakcijose, nepaisant to, kad periodinėje lentelėje jis yra šeštoje grupėje.
4. Kad padėtume jums naršyti šioje įvairovėje, siūlome šį nedidelį nuorodų asistentą, kuris padės nustatyti cheminio elemento valentiškumą. Pasirinkite jus dominantį elementą ir pamatysite galimas jo valentingumo reikšmes. Retos pasirinkto elemento valencijos nurodytos skliausteliuose.
5. Grįžkime prie mūsų pavyzdžio. Užrašykime jo valenciją dešinėje reakcijos diagramos pusėje virš kiekvieno elemento.

   Aliuminio Al valentas bus lygus Ⅲ, o deguonies molekulės O 2 valentas bus lygus Ⅱ. Raskite mažiausią bendrą šių skaičių kartotinį. Jis bus lygus šešiems. Mažiausią bendrą kartotinį padaliname iš kiekvieno elemento valentingumo ir gauname indeksus. Aliuminio atveju padalykite šešis iš valentingumo, kad gautumėte indeksą 2, o deguoniui 6/2 = 3. Cheminė formulė Aliuminio oksidas, gautas reakcijos metu, įgaus Al 2 O 3 formą.

   Al + O 2 → Al 2 O 3

6. Gavus teisingą gatavos medžiagos formulę, reikia patikrinti ir daugeliu atvejų išlyginti dešinę ir kairę diagramos dalis pagal masės tvermės dėsnį, nes reakcijos produktai susidaro iš tų pačių atomų. iš pradžių buvo pradinių medžiagų, dalyvaujančių reakcijoje, dalis.
7. Masės išsaugojimo įstatymas teigia, kad į reakciją patekusių atomų skaičius turi būti lygus atomų, atsirandančių dėl sąveikos, skaičiui. Mūsų schemoje sąveika apima vieną aliuminio atomą ir du deguonies atomus. Reakcijos rezultate gauname du aliuminio atomus ir tris deguonies atomus. Akivaizdu, kad diagrama turi būti išlyginta naudojant elementų ir medžiagos koeficientus, kad būtų laikomasi masės tvermės dėsnio.
8. Išlyginimas taip pat atliekamas surandant mažiausią bendrą kartotinį, esantį tarp didžiausius indeksus turinčių elementų. Mūsų pavyzdyje tai bus deguonis, kurio indeksas dešinėje yra lygus 3, o kairėje – 2. Mažiausias bendras kartotinis šiuo atveju taip pat bus lygus 6. Dabar mažiausiąjį bendrą kartotinį padalijame iš didžiausio indekso reikšmę kairėje ir dešinėje lygties pusėse ir gaukite šiuos deguonies indeksus.

   Al + 3∙O2 → 2∙Al2O3

9. Dabar belieka išlyginti aliuminį dešinėje pusėje. Norėdami tai padaryti, kairėje pusėje įdėkite koeficientą 4.

   4∙Al + 3∙O2 = 2∙Al2O3

10. Išdėsčius koeficientus, cheminės reakcijos lygtis atitinka masės tvermės dėsnį ir tarp jos kairės ir dešinės pusės gali būti dedamas lygybės ženklas. Lygtyje pateikti koeficientai rodo reakcijoje dalyvaujančių ir jos metu susidarančių medžiagų molekulių skaičių arba šių medžiagų santykį moliais.

Išugdžius įgūdžius spręsti chemines lygtis, pagrįstas sąveikaujančių elementų valentomis, mokykliniame chemijos kurse supažindinama su oksidacijos būsenos samprata ir redokso reakcijų teorija. Šio tipo reakcijos yra labiausiai paplitusios ir ateityje cheminės lygtys dažniausiai sprendžiamos pagal sąveikaujančių medžiagų oksidacijos būsenas. Tai aprašyta atitinkamame mūsų svetainės straipsnyje.