Як рахувати хімічні рівняння. Як розставляти коефіцієнти у хімічних рівняннях? Хімічні рівняння

Щоб з'ясувати, як зрівняти хімічне рівняння, спершу слід дізнатися призначення цієї науки.

Визначення

Хімія вивчає речовини, їх властивості, а також перетворення. Якщо не спостерігається зміни забарвлення, випадання осаду, виділення газоподібної речовини, то не відбувається жодної хімічної взаємодії.

Наприклад, при обробці напилком залізного цвяха метал просто перетворюється на порошок. В цьому випадку жодної хімічної реакції не відбувається.

Прожарювання перманганату калію супроводжується утворенням оксиду марганцю (4), виділенням кисню, тобто спостерігається взаємодія. У цьому виникає цілком закономірне питання, як правильно зрівнювати хімічні рівняння. Розберемо всі аспекти, пов'язані з такою процедурою.

Специфіка хімічних перетворень

Будь-які явища, що супроводжуються зміною якісного та кількісного складу речовин, належать до хімічних перетворень. У молекулярному вигляді процес згоряння заліза атмосфері можна висловити з допомогою символів і символів.

Методика розміщення коефіцієнтів

Як зрівнювати коефіцієнти у хімічних рівняннях? У курсі хімії середньої школи розуміється метод електронного балансу. Розглянемо процес докладніше. Для початку вихідної реакції необхідно розставити ступеня окислення у кожного хімічного елемента.

Існують певні правила, якими їх можна визначити в кожного елемента. У простих речовинах ступеня окиснення дорівнюють нулю. У бінарних сполуках у першого елемента вона є позитивною, відповідає вищій валентності. В останнього цей параметр визначається шляхом віднімання номера групи з восьми та має знак «мінус». У формулах, що складаються з трьох елементів, є свої нюанси обчислення ступенів окислення.

Для першого та останнього елемента порядок аналогічний визначенню в бінарних з'єднаннях, а обчислення центрального елемента складається рівняння. Сума всіх показників повинна дорівнювати нулю, виходячи з цього, обчислюється показник для середнього елемента формули.

Продовжимо розмову у тому, як зрівнювати хімічні рівняння методом електронного балансу. Коли ступеня окислення будуть поставлені, можна визначати ті іони чи речовини, які під час хімічної взаємодії змінили їх значення.

Знаками «плюс» та «мінус» необхідно вказати кількість електронів, які були прийняті (віддані) у процесі хімічної взаємодії. Між одержаними цифрами знаходять найменше загальне кратне.

При розподілі його на прийняті та віддані електрони отримують коефіцієнти. Як зрівняти хімічне рівняння? Отримані у балансі цифри слід поставити перед відповідними формулами. Обов'язковою умовою є перевірка кількості кожного елемента у лівій та правій частині. Якщо коефіцієнти розставлені правильно, їх кількість має бути однаковою.

Закон збереження маси речовин

Розмірковуючи, як зрівняти хімічне рівняння, необхідно використовувати саме цей закон. Враховуючи, що маса тих речовин, які вступили в хімічну реакцію, дорівнює масі продуктів, що утворюються, стає можливим постановка коефіцієнтів перед формулами. Наприклад, як зрівняти хімічне рівняння, якщо вступають у взаємодію прості речовини кальцій та кисень, а після завершення процесу виходить оксид?

Щоб впоратися з поставленим завданням, необхідно враховувати, що кисень є двоатомною молекулою з неполярним ковалентним зв'язком, тому його формула записується в наступному вигляді - О2. У правій частині при складанні оксиду кальцію (СаО) враховують валентність кожного елемента.

Спочатку необхідно перевірити кількість кисню у кожній частині рівняння, оскільки вона відрізняється. За законом збереження маси речовин перед формулою препарату необхідно поставити коефіцієнт 2. Далі проводиться перевірка кальцію. Щоб він був зрівняний, перед вихідним речовиною ставимо коефіцієнт 2. У результаті отримуємо запис:

• 2Са+О2=2СаО.

Розбір реакції методом електронного балансу

Як урівнювати хімічні рівняння? Приклади ОВР допоможуть відповісти на це запитання. Припустимо, що необхідно методом електронного балансу розставити коефіцієнти у запропонованій схемі:

• CuO + Н2 = Cu + Н2О.

Для початку у кожного з елементів у вихідних речовинах і продуктах взаємодії розставимо значення ступенів окиснення. Отримаємо наступний вид рівняння:

• Cu(+2)О(-2)+Н2(0)=Cu(0)+Н2(+)О(-2).

Показники змінилися у міді та водню. Саме на їх основі складатимемо електронний баланс:

• Cu(+2)+2е=Cu(0) 1 відновник, окиснення;
• Н2(0)-2е=2Н(+) 1 окислювач, відновлення.

Виходячи з коефіцієнтів, одержаних в електронному балансі, отримуємо наступний запис запропонованого хімічного рівняння:

• CuO + Н2 = Cu + Н2О.

Візьмемо ще один приклад, який передбачає постановку коефіцієнтів:

• Н2+О2=Н2О.

Для того, щоб зрівняти на основі закону збереження речовин цю схему, необхідно почати з кисню. Зважаючи на те, що вступала в реакцію двоатомна молекула, перед формулою продукту взаємодії необхідно поставити коефіцієнт 2.

• 2Н2 + О2 = 2Н2О.

Висновок

З електронного балансу можна розставляти коефіцієнти у будь-яких хімічних рівняннях. Випускникам дев'ятих та одинадцятих класів освітніх закладів, які обирають іспит з хімії, в одному із завдань підсумкових тестів пропонують подібні завдання.

1. Складемо схему реакції:

Завдання уроку.Навчальні.Ознайомити учнів із новою класифікацією хімічних реакцій за ознакою зміни ступенів окислення елементів – з окислювально-відновними реакціями (ОВР); навчити учнів розставляти коефіцієнти шляхом електронного балансу.

Розвиваючі.Продовжити розвиток логічного мислення, умінь аналізувати та порівнювати формування інтересу до предмета.

Виховні.Формувати науковий світогляд учнів; удосконалювати трудові навички.

Методи та методичні прийоми.Розповідь, розмова, демонстрація засобів наочності, самостійна робота учнів.

Обладнання та реактиви.Репродукція із зображенням Колосса Родоського, алгоритм розміщення коефіцієнтів за методом електронного балансу, таблиця типових окислювачів та відновників, кросворд; Fе (цвях), розчини NaаОН, СуSО4.

ХІД УРОКУ

Вступна частина

(мотивація та цілепокладання)

Вчитель. У ІІІ ст. до н.е. на острові Родос було збудовано пам'ятник у вигляді величезної статуї Геліоса (у греків – бог Сонця). Грандіозний задум і досконалість виконання Колосса Родоського – одного з чудес світу – вражали всіх, хто його бачив.

Ми не знаємо точно, як виглядала статуя, але відомо, що вона була зроблена з бронзи і досягала заввишки близько 33 м. Статуя була створена скульптором Харетом, на її будівництво пішло 12 років.

Бронзова оболонка кріпилася до металевого каркасу. Порожню статую почали будувати знизу і, у міру того, як вона росла, заповнювали камінням, щоб зробити її стійкішою. Приблизно через 50 років після завершення будівництва Колос впав. Під час землетрусу він переломився на рівні колін.

Вчені вважають, що справжньою причиною недовговічності цього дива стала корозія металу. На основі процесу корозії лежать окислювально-відновні реакції.

Сьогодні на уроці ви познайомитеся з окислювально-відновними реакціями; дізнаєтеся про поняття «відновник» та «окислювач», про процеси відновлення та окислення; навчитеся розставляти коефіцієнти в рівняннях окисно-відновних реакцій. Запишіть у своїх робочих зошитах число, тему уроку.

Вивчення нового матеріалу

Вчитель робить два демонстраційних досвіду: взаємодія сульфату міді(II) з лугом і взаємодія цієї солі з залізом.

Вчитель. Запишіть молекулярні рівняння виконаних реакцій. У кожному рівнянні розставте ступені окислення елементів у формулах вихідних речовин та продуктів реакції.

Учень записує на дошці рівняння реакцій та розставляє ступені окислення:

Вчитель. Чи змінилися ступені окислення елементів у цих реакціях?

Учень. У першому рівнянні ступеня окислення елементів не змінилися, а у другому змінилися – у міді та заліза.

Вчитель. Друга реакція відноситься до окислювально-відновних. Спробуйте дати визначення окисно-відновних реакцій.

Учень. Реакції, в результаті яких змінюються ступеня окислення елементів, що входять до складу реагуючих речовин та продуктів реакції, називають окислювально-відновними реакціями.

Учні записують у зошит під диктовку вчителя визначення окислювально-відновних реакцій.

Вчитель. Що ж сталося внаслідок окисно-відновної реакції? До реакції у заліза була ступінь окислення 0, після реакції стала +2. Як бачимо, ступінь окислення підвищилася, отже, залізо віддає 2 електрони.

У міді до реакції ступінь окиснення +2, після реакції – 0. Як бачимо, ступінь окиснення знизився. Отже, мідь приймає 2 електрони.

Залізо віддає електрони, воно є відновником, а процес передачі електронів називається окисленням.

Мідь приймає електрони, вона окислювач, а процес приєднання електронів називається відновленням.

Запишемо схеми цих процесів:

Отже, дайте визначення понять «відновник» та «окислювач».

Учень. Атоми, молекули чи іони, які віддають електрони, називають відновниками.

Атоми, молекули чи іони, які приєднують електрони, називають окислювачами.

Вчитель. Яке визначення можна дати процесам відновлення та окислення?

Учень. Відновленням називають процес приєднання електронів атомом, молекулою чи іоном.

Окисленням називають процес передачі електронів атомом, молекулою чи іоном.

Учні записують під диктовку визначення у зошит та виконують малюнок.

Запам'ятайте!

Віддати електрони – окислитись.

Взяти електрони – відновитись.

Вчитель. Окислення завжди супроводжується відновленням, і навпаки, відновлення завжди пов'язані з окисленням. Число електронів, що віддаються відновником, дорівнює числу електронів, що приєднуються окислювачем.

Для підбору коефіцієнтів у рівняннях окислювально-відновних реакцій використовують два методи - електронного балансу та електронно-іонного балансу (метод напівреакцій).

Ми розглянемо лише метод електронного балансу. Для цього використовуємо алгоритм розміщення коефіцієнтів методом електронного балансу (оформлений на аркуші ватману).

П р і м е р. Розставте коефіцієнти в даній схемі реакції методом електронного балансу, визначте окислювач та відновник, вкажіть процеси окислення та відновлення:

Fe2O3 + CO Fe + CO2.

Скористаємося алгоритмом розміщення коефіцієнтів методом електронного балансу.

3. Випишемо елементи, що змінюють ступеня окиснення:

4. Складемо електронні рівняння, визначаючи кількість відданих та прийнятих електронів:

5. Число відданих та прийнятих електронів має бути однаково, т.к. не заряджені вихідні речовини, ні продукти реакції. Зрівнюємо кількість відданих та прийнятих електронів, підібравши найменше загальне кратне (НОК) та додаткові множники:

6. Отримані множники є коефіцієнтами. Перенесемо коефіцієнти у схему реакції:

Fе2О3 + 3СО = 2Fе + 3СО2.

Речовини, що є окислювачами чи відновниками у багатьох реакціях, називаються типовими.

Вивішується таблиця, виконана на аркуші ватману.

Вчитель. Окисно-відновні реакції дуже поширені. З ними пов'язані як процеси корозії, а й бродіння, гниття, фотосинтез, процеси обміну речовин, які у живому організмі. Їх можна спостерігати під час згоряння палива.

Як зрівняти хімічне рівняння: правила та алгоритм

Окисно-відновні процеси супроводжують круговороти речовин у природі.

Чи знаєте ви, що в атмосфері щодня утворюється приблизно 2 млн. т азотної кислоти, або
700 млн т на рік, і у вигляді слабкого розчину випадають на землю з дощами (людина виробляє азотну кислоту лише 30 млн т на рік).

Що ж відбувається у атмосфері?

Повітря містить 78% за обсягом азоту, 21% кисню та 1% інших газів. Під дією грозових розрядів, а на Землі щомиті спалахують у середньому 100 блискавок, відбувається взаємодія молекул азоту з молекулами кисню з утворенням оксиду азоту(II):

Оксид азоту(II) легко окислюється атмосферним киснем у оксид азоту(IV):

Оксид азоту(IV), що утворився, взаємодіє з атмосферною вологою в присутності кисню, перетворюючись на азотну кислоту:

NO2 + Н2О + O2 HNO3.

Всі ці реакції - окисно-відновні.

Завдання . Розставте у наведених схемах реакцій коефіцієнти методом електронного балансу, вкажіть окислювач, відновник, процеси окислення та відновлення.

Рішення

1. Визначимо ступеня окиснення елементів:

2. Підкреслимо символи елементів, ступеня окиснення яких змінюються:

3. Випишемо елементи, що змінили ступеня окиснення:

4. Складемо електронні рівняння (визначимо кількість відданих та прийнятих електронів):

5. Число відданих та прийнятих електронів однаково.

6. Перенесемо коефіцієнти з електронних схем до схеми реакції:

Далі учням пропонується самостійно розставити коефіцієнти методом електронного балансу, визначити окислювач, відновник, вказати процеси окислення та відновлення в інших процесах, що відбуваються в природі.

Два інших рівняння реакцій (з коефіцієнтами) мають вигляд:

Перевірку правильності виконання завдань проводять за допомогою кодоскопу.

Заключна частина

Вчитель пропонує учням розгадати кросворд з вивченого матеріалу. Результат роботи здається на перевірку.

Розгадавши кросворд, Ви дізнаєтеся, що речовини КМnО4, К2Сr2O7, О3 – сильні … (по вертикалі (2)).

По горизонталі:

1. Який процес відбиває схема:

3. Реакція

N2 (р.) + 3Н2 (р.) 2NН3 (р.) + Q

є окисно-відновною, оборотною, гомогенною, … .

4. … вуглецю (II) – типовий відновник.

5. Який процес відбиває схема:

6. Для підбору коефіцієнтів у рівняннях окисно-відновних реакцій використовують метод електронного ….

7. Згідно зі схемою алюміній віддав… електрона.

8. У реакції:

Н2 + Сl2 = 2НCl

водень Н2 – ….

9. Реакції якого типу завжди лише окислювально-відновні?

10. Ступінь окислення у найпростіших речовин – … .

11. У реакції:

відновник – … .

Завдання додому.

За підручником О.С.Габрієляна «Хімія-8» § 43, с. 178-179, упр. 1, 7 письмово. Задача (на будинок). Конструктори перших космічних кораблів та підводних човнів зіткнулися з проблемою: як підтримати постійний склад повітря на судні та космічних станціях? Позбутися надлишку вуглекислого газу і поповнити запас кисню? Рішення було знайдено.

Надпероксид калію KO2 у результаті взаємодії з вуглекислим газом утворює кисень:

Як бачите, це окисно-відновна реакція. Кисень у цій реакції є і окислювачем, і відновником.

У космічній експедиції на рахунку кожен грам вантажу. Розрахуйте запас надпероксиду калію, який необхідно взяти у космічний політ, якщо політ розрахований на 10 днів і якщо екіпаж складається із двох осіб. Відомо, що людина за добу видихає 1 кг вуглекислого газу.

(Відповідь. 64,5 кг KO2. )

Зада ння (підвищений рівень складності). Запишіть рівняння окислювально-відновних реакцій, які могли призвести до руйнування Колосса Родоського. Майте на увазі, що ця гігантська статуя стояла в портовому місті на острові в Егейському морі, біля берегів сучасної Туреччини, де вологе середземноморське повітря насичене солями. Вона була зроблена з бронзи (сплав міді та олова) та змонтована на залізному каркасі.

Література

Габрієлян О.С. Хімія-8. М: Дрофа, 2002;
Габрієлян О.С., Воскобойнікова Н.П., Яшукова А.В.Настільна книга вчителя. 8 клас. М: Дрофа, 2002;
Кокс Р., Морріс Н. Сім чудес світу. Стародавній світ, середні віки, наш час. М: БММ АТ, 1997;
Мала дитяча енциклопедія. Хімія. М: Російське енциклопедичне товариство, 2001; Енциклопедія для дітей "Аванта +". Хімія. Т. 17. М: Аванта +, 2001;
Хомченко Г.П., Севастьянова К.І.Окисно-відновні реакції. М.: Просвітництво, 1989.

С.П.Лебешева,
вчитель хімії середньої школи №8
(м. Балтійськ, Калінінградська обл.)

Правила підбору коефіцієнтів:

- Якщо число атомів елемента в одній частині схеми реакції парне, а в іншій непарне, перед формулою з непарним числом атомів треба поставити коефіцієнт 2, а потім зрівнювати число всіх атомів.

- Розстановку коефіцієнтів слід починати з найбільш складної за складом речовини і робити це в наступній послідовності:

спочатку треба зрівняти число атомів металів, потім - кислотних залишків (атомів неметалів), потім атомів водню, і останнім - атомів кисню.

- Якщо кількість атомів кисню в лівій і правій частинах рівняння однакова, то коефіцієнти визначені правильно.

- Після цього стрілку між частинами рівняння можна замінити знаком рівності.

- Коефіцієнти в рівнянні хімічної реакціїне повинні мати спільних дільників.

приклад. Складемо рівняння хімічної реакції між гідроксидом заліза (III) та сірчаною кислотою з утворенням сульфату заліза (III).

1. Складемо схему реакції:

Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O

2. Підберемо коефіцієнти до формул речовин. Ми знаємо, що треба почати з найскладнішої речовини та послідовно зрівняти у всій схемі спочатку атоми металів, потім кислотних залишків, потім водню і в кінці – кисню. У нашій схемі найскладніша речовина – Fe2(SO4)3. У ньому два атоми заліза, а у складі Fe(OH)3 – один атом заліза. Отже, перед формулою Fe(OH)3 треба поставити коефіцієнт 2:

2Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O

Тепер зрівнюємо кількість кислотних залишків SO4. У складі солі Fe2(SO4)3 – три кислотні залишки SO4. Значить, у лівій частині перед формулою H2SO4 ставимо коефіцієнт 3:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O.

Тепер зрівнюємо кількість атомів водню. У лівій частині схеми в гідроксиді заліза 2Fe(OH)3 – 6 атомів водню (2

· 3), у сірчаній кислоті 3H2SO4 - теж 6 атомів водню.

Як розставляти коефіцієнти у хімічних рівняннях

Загалом у лівій частині 12 атомів водню. Значить, у правій частині перед формулою води H2O ставимо коефіцієнт 6 – і тепер у правій частині також 12 атомів водню:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6H2O.

Залишилося зрівняти кількість атомів кисню. Але робити це вже не треба, тому що в лівій та правій частинах схеми вже однакова кількість атомів кисню – по 18 у кожній частині. Це означає, що схема записана повністю, і ми можемо стрілку замінити знаком рівності:

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O.

Освіта

Як розставляти коефіцієнти у хімічних рівняннях? Хімічні рівняння

Сьогодні ми поговоримо про те, як розставляти коефіцієнти у хімічних рівняннях. Це питання цікавить не тільки старшокласників загальноосвітніх закладів, а й хлопців, які лише знайомляться з основними елементами складної та цікавої науки. Якщо на першому етапі зрозуміти, як складати хімічні рівняння, у майбутньому проблем із розв'язанням задач не з'явиться. Давайте розбиратися з самого початку.

Що таке рівняння

Під ним прийнято мати на увазі умовний запис хімічної реакції, що протікає між вибраними реагентами. Для такого процесу використовують індекси, коефіцієнти, формули.

Алгоритм складання

Як оформити хімічні рівняння? Приклади будь-яких взаємодій можна написати, підсумовуючи вихідні сполуки. Знак рівності свідчить про те, що між речовинами, що реагують, протікає взаємодія. Далі складається формула продуктів за валентністю (ступеня окиснення).

Відео на тему

Як записати реакцію

Наприклад, якщо потрібно записати хімічні рівняння, що підтверджують властивості метану, вибираємо такі варіанти:

• галогенування (радикальна взаємодія з елементом VIIA періодичної таблиці Д. І. Менделєєва);
• горіння в кисні повітря.

Для першого випадку у лівій частині пишемо вихідні речовини, у правій – отримані продукти. Після перевірки числа атомів кожного хімічного елемента отримуємо кінцевий запис процесу, що відбувається. При горінні метану в кисні повітря відбувається екзотермічний процес, в результаті якого утворюється вуглекислий газ та водяна пара.

Щоб правильно поставити коефіцієнти в хімічних рівняннях, використовується закон збереження маси речовин. Починаємо процес зрівнювання з визначення кількості атомів вуглецю. Далі проводимо розрахунки для водню і лише після цього перевіряємо кількість кисню.

ОВР

Складні хімічні рівняння можна зрівняти, озброївшись методом електронного балансу чи напівреакцій. Пропонуємо послідовність дій, призначену для розміщення коефіцієнтів у реакціях наступних типів:

Спочатку важливо розставити у кожного елемента у поєднанні ступеня окиснення. При їх розміщенні необхідно враховувати деякі правила:

1. У простої речовини вона дорівнює нулю.
2. У бінарному з'єднанні їхня сума дорівнює 0.
3. У поєднанні із трьох і більше елементів у першого проявляється позитивна величина, у крайнього іона – негативне значення ступеня окиснення. Центральний елемент вираховують математичним шляхом, враховуючи, що у сумі має бути 0.

Далі вибирають ті атоми чи іони, які змінили показник ступеня окислення. Знаками "плюс" та "мінус" показують кількість електронів (прийнятих, відданих). Далі з-поміж них визначається найменше кратне. При поділі НОК на ці цифри одержують числа. Даний алгоритм і буде відповіддю на питання, як розставляти коефіцієнти в хімічних рівняннях.

Перший приклад

Припустимо, дано завдання: «Розставте коефіцієнти реакції, доповніть пропуски, визначте окислювач і відновник». Такі приклади пропонуються випускникам школи, які обрали хімію як ЄДІ.

KMnO4 + H2SO4 + KBr = MnSO4 + Br2 +…+…

Спробуємо зрозуміти, як розставляти коефіцієнти в хімічних рівняннях, які пропонують майбутнім інженерам і медикам. Після розстановки ступенів окислення у елементів у вихідних речовинах і наявних продуктах отримуємо, що як окислювач виступає іон марганцю, а відновлювальні властивості демонструє бромід-іон.

Робимо висновок про те, що пропущені речовини не беруть участь в окисно-відновному процесі. Одним із відсутніх продуктів є вода, а другим стане сульфат калію. Після складання електронного балансу завершальним етапом стане встановлення коефіцієнтів у рівнянні.

Другий приклад

Наведемо ще один приклад, щоб зрозуміти, як розставляти коефіцієнти в хімічних рівняннях окисно-відновного виду.

Допустимо, дана наступна схема:

P + HNO3 = NO2 +…+…

Фосфор, який за умовою є простою речовиною, виявляє відновлювальні властивості, підвищуючи рівень окислення до +5. Тому однією з пропущених речовин буде фосфорна кислота H3PO4. ОВР передбачає наявність відновника, яким виступатиме азот. Він перетворюється на оксид азоту (4), утворюючи NO2

Щоб поставити у цій реакції коефіцієнти, складемо електронний баланс.

P0 віддає 5e = P+5

N+5 приймає e = N+4

Враховуючи, що перед азотною кислотою та оксидом азоту (4) повинен стояти коефіцієнт 5, отримуємо готову реакцію:

P + 5HNO3 = 5NO2 + H2O + H3PO4

Стереохімічні коефіцієнти хімії дозволяють вирішувати різноманітні розрахункові завдання.

Третій приклад

Враховуючи, що розташування коефіцієнтів викликає у багатьох старшокласників труднощі, необхідно відпрацьовувати послідовність дій на конкретних прикладах. Пропонуємо ще один приклад завдання, виконання якого передбачає володіння методикою розміщення коефіцієнтів в окислювально-відновній реакції.

H2S + HMnO4 = S + MnO2 +…

Особливість запропонованого завдання у цьому, що потрібно доповнити пропущений продукт реакції і тільки після цього можна переходити до постановки коефіцієнтів.

Після розстановки ступенів окислення у кожного елемента в сполуках можна дійти невтішного висновку, що окислювальні властивості виявляє марганець, що знижує валентність. Відновну здатність запропонованої реакції демонструє сірка, відновлюючись до простої речовини. Після складання електронного балансу нам залишиться лише розставити коефіцієнти у запропоновану схему процесу. І справа зроблена.

Четвертий приклад

Хімічне рівняння називають повним процесом у разі, як у ньому повному обсязі дотримується закон збереження маси речовин. Як перевірити цю закономірність? Кількість атомів одного виду, які вступили в реакцію, має відповідати їх числу у продуктах взаємодії. Тільки в цьому випадку можна буде вести мову про повноцінність записаної хімічної взаємодії, можливості її застосування для проведення обчислень, вирішення розрахункових завдань різного рівня складності. Наведемо варіант завдання, що передбачає розстановку реакції відсутніх стереохімічних коефіцієнтів:

Si + … + HF = H2SiF6 + NO + …

Складність завдання полягає в тому, що пропущені і вихідні речовини, і продукти взаємодії. Після встановлення всіх елементів ступенів окислення бачимо, що відновлювальні властивості виявляє в запропонованому завданні атом кремнію. Серед продуктів реакції присутній азот (II), однією з вихідних сполук є азотна кислота. Логічним шляхом визначаємо, що відсутнім продуктом реакції є вода. Завершальним етапом буде розстановка отриманих стереохімічних коефіцієнтів реакцію.

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

Приклад завдання рівняння

Потрібно визначити обсяг 10% розчину хлороводню, щільність якого становить 1,05 г/мл, необхідний для повної нейтралізації гідроксиду кальцію, що утворюється в процесі гідролізу карбіду. Відомо, що газ, що виділяється в ході гідролізу, займає об'єм 8,96 л (н. у.).

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

Гідроксид кальцію вступає у взаємодію з хлороводнем, відбувається повна нейтралізація:

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

Обчислюємо масу кислоти, яка буде потрібна для даного процесу.

Коефіцієнти та індекси у хімічних рівняннях

Визначаємо об'єм розчину хлороводню. Усі розрахунки за завданням проводяться з урахуванням стереохімічних коефіцієнтів, що підтверджує їх важливість.

На закінчення

Аналіз результатів єдиного державного іспиту з хімії свідчить про те, що завдання, пов'язані з постановкою стереохімічних коефіцієнтів у рівняннях, складання електронного балансу, визначення окислювача та відновника викликають серйозні труднощі у сучасних випускників загальноосвітніх шкіл. На жаль, ступінь самостійності сучасних випускників практично мінімальний, тому відпрацювання теоретичної бази, запропонованої педагогом, старшокласники не проводять.

Серед типових помилок, яких припускаються школярі, розставляючи коефіцієнти в реакціях різного типу, багато математичних похибок. Наприклад, в повному обсязі вміють знаходити найменше загальне кратне, правильно ділити і множити числа. Причина такого явища у зменшенні кількості годин, виділених в освітніх школах вивчення цієї теми. При базовій програмі з хімії у педагогів немає можливості відпрацьовувати зі своїми школярами питання щодо складання електронного балансу в окисно-відновному процесі.

Освіта
Що таке квадрат? Як знайти вершини, перетин, площину, рівняння, об'єм, площу основи та кут квадрата?

Відповідей питанням у тому, що таке квадрат, може бути безліч. Все залежить від того, кому ви це запитання адресували. Музикант скаже, що квадрат – це 4, 8, 16, 32 такти або джазова імпровізація. Дитина – що це…

Автомобілі
Як часто міняти в автомобілі?

Під час роботи двигуна автомобіля температура газів усередині його циліндрів сягає 2000 градусів. Через це відбувається сильне нагрівання деталей силового агрегату. Для того щоб відвести зайве тепло від двигуна.

Автомобілі
Як працює термостат у автомобілі? Принцип дії

Жоден сучасний автомобіль не обходиться без системи охолодження. Саме вона бере на себе все тепло, що походить від двигуна при переробці горючої суміші. Поршні рухаються, суміш горить, відповідно, потрібна гарна.

Автомобілі
Як заправити кондиціонер у машині своїми руками? Як часто заправляти кондиціонер у машині? Де можна заправити кондиціонер у машині?

Автокондиціонер сьогодні це не просто розкіш, а необхідний пристрій транспортного засобу, який відповідає за сприятливий мікроклімат у салоні. Практично всі сучасні моделі авто оснащені, якщо не клімат.

Автомобілі
Як почистити кондиціонер в автомобілі своїми руками?

Власники автомобілів повинні постійно дбати про стан основних частин та механізмів свого транспортного засобу. Адже зміст їх у чистоті та справному стані дозволяє отримати оптимальний рівень безпеки.

Автомобілі
Олія трансмісійна 80W90: характеристики, вибір, відгуки. Яку олію заливати в механічну коробку передач?

Масло трансмісійне 80W90, характеристики якого ми сьогодні розглянемо, можна віднести до середніх між класами в'язкості 85W90 та 75W90. Дізнаємося докладніше, якими якісними характеристиками воно відрізняється від одного.

Автомобілі
Яку олію заливати в гідропідсилювач керма? Поради щодо заміни олії в ГУР

Гідропідсилювач кермового управління, як і інші вузли та агрегати автомобіля, потребує періодичного обслуговування. Найчастіше всі профілактичні заходи зводяться до заміни робочої рідини. Нерідко потрібно просто…

Автомобілі
Як сплатити паркування в Москві? Правила платного паркування

Існують правила платного паркування, створені для того, щоб неабияк полегшити життя московському автомобілісту. Не секрет, що паркувати транспортний засіб у столиці зовсім непросто: узбіччя міста переповнені авт.

Автомобілі
Як зробити ароматизатори в машину своїми руками

Кожен автовласник хоче, щоб у салоні його залізного коня завжди був приємний і улюблений аромат. Комусь подобається запах кави, комусь – цитрусових, а комусь – свіжість. Які ж ароматизатори …

Автомобілі
Як зарядити акумулятор у домашніх умовах?

Напевно, кожен автовласник стикався з проблемою акумулятора, що сів. Ця неприємність може статися з будь-яким водієм, якщо не приділяти джерелу живлення машини достатньої уваги.

ВАРІАНТ 1

а) Na + O2 -> Na2O г) H2 + F2 -> HF
б) CaCO3-> CaO + CO2 д) H2O + K2O -> KOH
в) Zn + H2SO4 -> H2 + Zn SO4 е) Cu(OH)2 + HNO3 -> Cu(NO3)2 + H2O

Урок 13. Упорядкування хімічних рівнянь

Запишіть визначення:
а) реакція сполуки б) екзотермічна реакція в) незворотна реакція.

а) вуглець взаємодіє з киснем та утворюється оксид вуглецю (II);
б) оксид магнію взаємодіє з азотною кислотою і утворюється нітрат магнію та вода;
в) гідроксид заліза (III) розкладається на оксид заліза (III) та воду;
г) метан СН4 горить у кисні і утворюється оксид вуглецю (IV) та вода;
д) оксид азоту (V) при розчиненні у воді утворює азотну кислоту.

4. Розв'яжіть задачу по рівнянню:
а) Який обсяг фтороводню утворюється при взаємодії водню із фтором?
б) Яка маса оксиду кальцію утворюється при розкладанні вапняку, що містить 80% CaCO3?
в) Який обсяг та маса водню виділиться при взаємодії із сірчаною кислотою цинку, що містить 35% домішок?

ВАРІАНТ 2

1. Розставте коефіцієнти, визначте тип хімічної реакції, запишіть під формулами назви речовин:

а) P + O2 -> P2O5 г) H2 + N2 -> NH3
б) CaCO3 + HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 д) H2O + Li2O -> LiOH
в) Mg + H2SO4 -> H2 + Mg SO4 е) Ca(OH)2 + HNO3 -> Ca(NO3)2 + H2O

2. Запишіть визначення:
а) реакція розкладання; б) ендотермічна реакція; в) каталітична реакція.

3. Запишіть рівняння за описом:
а) вуглець взаємодіє з киснем та утворюється оксид вуглецю (IV);
б) оксид барію взаємодіє з азотною кислотою і утворюється нітрат барію та вода;
в) гідроксид алюмінію розкладається на оксид алюмінію та воду;
г) аміак NН3 горить у кисні і утворюється азот та вода;
д) оксид фосфору (V) при розчиненні у воді утворює фосфорну кислоту.

4. Розв'яжіть задачу по рівнянню:
а) Який обсяг аміаку утворюється під час взаємодії водню з азотом?
б) Яка маса хлориду кальцію утворюється при взаємодії із соляною кислотою мармуру, що містить 80% CaCO3?
в) Який обсяг та маса водню виділиться при взаємодії із сірчаною кислотою магнію, що містить 30% домішок?

Як оформити хімічні рівняння? Спочатку важливо розставити у кожного елемента у поєднанні ступеня окиснення. Припустимо, дано завдання: «Розставте коефіцієнти реакції, доповніть пропуски, визначте окислювач і відновник». Одним із відсутніх продуктів є вода, а другим стане сульфат калію. Після складання електронного балансу завершальним етапом стане встановлення коефіцієнтів у рівнянні. Усі розрахунки за завданням проводяться з урахуванням стереохімічних коефіцієнтів, що підтверджує їх важливість. Серед типових помилок, яких припускаються школярі, розставляючи коефіцієнти в реакціях різного типу, багато математичних похибок.

Існують певні правила, якими їх можна визначити в кожного елемента. У формулах, що складаються з трьох елементів, є свої нюанси обчислення ступенів окислення. Продовжимо розмову у тому, як зрівнювати хімічні рівняння методом електронного балансу. Обов'язковою умовою є перевірка кількості кожного елемента у лівій та правій частині. Якщо коефіцієнти розставлені правильно, їх кількість має бути однаковою.

Алгебраїчний метод

Обов'язково прочитайте про елементний аналіз, де докладно розглянуто емпіричні формули та аналіз хімічних речовин.

Хімія вивчає речовини, їх властивості, а також перетворення. У молекулярному вигляді процес згоряння заліза атмосфері можна висловити з допомогою символів і символів. За законом збереження маси речовин перед формулою препарату необхідно поставити коефіцієнт 2. Далі проводиться перевірка кальцію. Для початку у кожного з елементів у вихідних речовинах і продуктах взаємодії розставимо значення ступенів окиснення. Далі проводиться перевірка водню.

Зрівняння хімічних реакцій

Зрівняння хімічних реакцій потрібно у тому, щоб із простого хімічного рівняння отримати повне. Почнемо із вуглецю.

Закон збереження маси виключає появу нових атомів та руйнування старих у ході хімічної реакції. Зверніть увагу на індекс кожного з атомів, саме він зазначає їх кількість. Додавши індекси перед молекулами речовин у правій частині рівняння, також змінили кількість атомів кисню. Тепер кількість всіх атомів вуглецю, водню та кисню є однаковою в обох частинах рівняння.

Вони говорять про те, що якщо множник стоїть за дужкою, то кожен елемент, що стоїть у дужках, множиться на нього. Почати необхідно з азоту, тому що його менше, ніж кисню та водню. Добре, водень зрівняли. На черзі у нас є барій. Він зрівняний, його чіпати не треба. До реакції присутні два хлори, після неї - лише один. Що потрібно зробити? Тепер за рахунок коефіцієнта, який щойно поставлено, після реакції вийшло два натрію, і до реакції теж два. Добре, все інше зрівняно. Наступною дією ми повинні розставити ступеня окислення всіх елементів у кожній речовині для того, щоб зрозуміти, де відбулося окислення, а де відновлення.

Приклад розбору простих реакцій

З правого боку немає індексів, тобто одна частка кисню, і з лівої - 2 частки. Жодних додаткових індексів або виправлень до хімічної формули вносити не можна, оскільки вона написана правильно. З правої частини один множимо на 2, щоб отримати і там 2 іони кисню.

Перш ніж приступати до завдання, треба засвоїти, що цифра, яка ставиться перед хімічним елементом або всією формулою називається коефіцієнтом. Починаємо аналізувати. Таким чином, вийшла однакова кількість атомів кожного елемента до знаку рівності. Обов'язково враховуйте, що коефіцієнт множиться на індекс, а чи не складається.

Вам дозволяється вільно використовувати у своїх цілях будь-який документ при дотриманні таких умов:

2) Символи хімічних елементів слід записувати суворо у вигляді, як вони фігурують у таблиці Менделєєва.

Картка-інформатор. "Алгоритм розташування коефіцієнтів у рівняннях хімічних реакцій."

3) Зрідка виникають ситуації, коли формули реагентів і продуктів записані абсолютно правильно, але коефіцієнти однаково не розставляються. Найімовірніше виникнення такої проблеми з реакціями окислення органічних речовин, при яких рветься вуглецевий скелет.

Рівняння реакції потрібно вміти як записати, а й прочитати. Тому іноді, записавши всі формули у рівнянні реакції, доводиться вирівнювати число атомів у кожній частині рівняння-розставляти коефіцієнти. Порахуйте, чи порівнюють атоми кожного елемента в лівій та правій частинах рівняння.

Для багатьох школярів написати рівняння хімічних реакцій та правильно розставити коефіцієнти нелегке завдання. Адже треба лише запам'ятати кілька простих правил, і завдання перестане викликати труднощі. Коефіцієнт, тобто число, яке стоїть перед формулою молекули хімічної речовини, відноситься до всіх символів і множиться на кожен індекс кожного символу!

Рівнянням реакції у хімії називається запис хімічного процесу за допомогою хімічних формул та математичних знаків.

Такий запис є схемою хімічної реакції. Коли виникає знак «=», це називається «рівняння». Спробуємо його вирішити.

Приклад розбору простих реакцій

У кальції один атом, оскільки коефіцієнт не вартий. Індекс тут теж не написаний, отже, одиниця. З правого боку рівняння Са також один. За кальцієм нам не треба працювати.

Дивимося наступний елемент – кисень. Індекс 2 говорить про те, що тут 2 іони кисню. З правого боку немає індексів, тобто одна частка кисню, і з лівої – 2 частки. Що ми робимо? Жодних додаткових індексів або виправлень до хімічної формули вносити не можна, оскільки вона написана правильно.

Коефіцієнти – те, що написано перед найменшою частиною. Вони мають право змінюватись. Для зручності саму формулу не переписуємо. З правої частини один множимо на 2, щоб отримати і там 2 іони кисню.

Після того, як ми поставили коефіцієнт, вийшло 2 атоми кальцію. З лівого боку лише один. Отже, тепер перед кальцієм ми маємо поставити 2.

Тепер перевіряємо підсумок. Якщо кількість атомів елементів дорівнює з обох сторін, можемо поставити знак «рівно».

Інший наочний приклад: два водні ліворуч, і після стрілочки у нас теж два водні.

• Два кисні до стрілочки, а після стрілочки індексів немає, отже, один.
• Зліва більше, а праворуч менше.
• Ставимо коефіцієнт 2 перед водою.

Помножили всю формулу на 2 і тепер у нас змінилася кількість водню. Помножуємо індекс на коефіцієнт, і виходить 4. А з лівого боку залишилося два атоми водню. І щоб отримати 4, ми повинні водень помножити на два.

Ось той випадок, коли елемент в одній і іншій формулі з одного боку, до стрілочки.

Один іон сірки зліва, і один іон – праворуч. Дві частинки кисню плюс ще дві частинки кисню. Значить, що з лівого боку 4 кисні. Праворуч знаходиться 3 кисні. Тобто з одного боку виходить парне число атомів, з другого – непарне. Якщо ж ми помножимо непарне вдвічі, то отримаємо парне число. Доводимо спочатку до парного значення. Для цього множимо на два всю формулу після стрілочки. Після множення отримуємо шість іонів кисню та ще й 2 атоми сірки. Зліва ж маємо одну мікрочастинку сірки. Тепер зрівняємо її. Ставимо зліва рівняння перед сіркою 2.

Зрівняли.

Складні реакції

Цей приклад складніший, тому що тут більше елементів речовини.

Це називається реакцією нейтралізації. Що тут потрібно зрівнювати насамперед:

• Зліва один атом натрію.
• З правого боку індекс свідчить, що тут 2 натрію.

Напрошується висновок, що треба помножити всю формулу на два.

Тепер дивимося, скільки сірки. З лівого та правого боку по одній. Звертаємо увагу на кисень. З лівого боку маємо 6 атомів кисню. З іншого боку – 5. Менше праворуч, більше ліворуч. Непарну кількість треба довести до парного значення. Для цього формулу води множимо на 2, тобто із одного атома кисню робимо 2.

Тепер із правого боку вже 6 атомів кисню. З лівого боку також 6 атомів. Перевіряємо водень. Два атоми водню та ще 2 атоми водню. Тобто буде чотири атоми водню з лівого боку. І з іншого боку також чотири атоми водню. Усі елементи зрівняні. Ставимо знак "рівно".

Наступний приклад.

Тут приклад цікавий тим, що з'явилися дужки. Вони говорять про те, що якщо множник стоїть за дужкою, то кожен елемент, що стоїть у дужках, множиться на нього. Почати необхідно з азоту, тому що його менше, ніж кисню та водню. Ліворуч азот один, а праворуч, з урахуванням дужок, його два.

Праворуч два атоми водню, а потрібно чотири. Ми виходимо зі становища, просто помножуючи воду на два, внаслідок чого отримали чотири водні. Добре, водень зрівняли. Залишився кисень. До реакції присутні 8 атомів, після – теж 8.

Добре, всі елементи зрівняні, можемо ставити «рівно».

Останній приклад.

На черзі у нас є барій. Він зрівняний, його чіпати не треба. До реакції присутні два хлори, після неї – лише один. Що потрібно зробити? Поставити 2 перед хлором після реакції.

Тепер за рахунок коефіцієнта, який щойно поставлено, після реакції вийшло два натрію, і до реакції теж два. Добре, все інше зрівняно.

Також вирівнювати реакції можна методом електронного балансу. Цей метод має низку правил, за якими його можна здійснювати. Наступною дією ми повинні розставити ступеня окислення всіх елементів у кожній речовині для того, щоб зрозуміти, де відбулося окислення, а де відновлення.

Інструкція

Перш ніж приступати до завдання, потрібно засвоїти, що цифра, яка ставиться перед хімічним елементом або всією формулою коефіцієнтом. А цифра, що стоїть (і трохи) індекс. Крім цього , що:

Коефіцієнт відноситься до всіх хімічних символів, що стоять після нього у формулі

Коефіцієнт множиться на індекс (не складається!)

Атомів кожного елемента речовин, що вступають у реакцію, має збігатися з числом атомів цих елементів, що входять до продуктів реакції.

Наприклад, запис формули 2H2SO4 означає 4 атоми H (водню), 2 атоми S (сірки) та 8 атомів O (кисню).

1. Приклад № 1. Розглянемо горіння етилену.

При згорянні органічної речовини утворюються оксид вуглецю (IV) (вуглекислий газ) та вода. Спробуємо послідовно коефіцієнти.

C2H4 + O2 => CO2+ H2O

Починаємо аналізувати. У реакцію вступило 2 атоми С (вуглецю), а вийшов тільки 1 атом, значить перед CO2 ставимо 2. Тепер їх кількість однакова.

C2H4 + O2 => 2CO2+ H2O

Тепер дивимося на H (водень). У реакцію вступило 4 атоми водню, а вийшло в результаті лише 2 атоми, отже, перед H2O (водою) ставимо 2 – тепер вийшло теж 4

C2H4 + O2 => 2CO2+ 2H2O

Вважаємо всі атоми О (кисню), що утворилися в результаті реакції (тобто після рівності). 4 атоми в 2CO2 і 2 атоми в 2H2O - всього 6 атомів. А до реакції всього 2 атоми, отже, перед молекулою кисню O2 ставимо 3, отже, їх стало теж 6.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

Таким чином, вийшла однакова кількість атомів кожного елемента до знаку рівності.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

2. Приклад № 2. Розглянемо реакцію взаємодії алюмінію з розведеною сірчаною кислотою.

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

Дивимося на атоми S, що входять до складу Al2 (SO4) 3 - їх 3, а H2SO4 (сірчаної кислоти) тільки 1, отже, і перед сірчаною кислотою теж ставимо 3.

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

Зате тепер вийшло до реакції 6 атомів H (водню), а після реакції лише 2, отже, перед молекулою H2 (водню) ставимо також 3, щоб у цілому вийшло 6.

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

В останню чергу дивимося на . Так як Al2 (SO4) 3 (сульфаті алюмінію) всього 2 атома алюмінію, то і до реакції перед Al (алюмінієм) ставимо 2.

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

Тепер кількість всіх атомів до реакції і після реакції збігається. Виявилося, що розставляти коефіцієнти у хімічних рівняннях не так і складно. Достатньо потренуватися і все вийде.

Корисна порада

Обов'язково враховуйте, що коефіцієнт множиться на індекс, а чи не складається.

Джерела:

• як елементи вступають у реакцію
• Тест на тему «Хімічні рівняння»

Для багатьох школярів написати рівняння хімічних реакцій та правильно розставити коефіцієнтинелегке завдання. Причому головну трудність у них чомусь викликає саме друга її частина. Здавалося б, нічого складного в тому немає, проте часом учні пасують, впадаючи в повну розгубленість. Адже треба лише запам'ятати кілька простих правил, і завдання перестане викликати труднощі.

Інструкція

Коефіцієнт, тобто число, що стоїть перед формулою молекули хімічної речовини, до всіх символів, і множиться на кожен символ! Саме множиться, а не складається! Це може здатися неймовірним, але деякі школярі складають два числа замість того, щоб їх перемножити.

Кількість атомів кожного елемента вихідних речовин (тобто що у лівої частини рівняння) має збігатися з кількістю атомів кожного елемента продуктів реакції (відповідно, що у його правої частини).