Писати формули з хімії. Генетичний зв'язок класів

В уроці розглядається алгоритм складання хімічних формул речовин за відомими валентностями хімічних елементів. Вчитель пояснить два різні способи виведення хімічної формули речовини.

2. визначимо число загальних одиниць валентності, воно дорівнює найменшому загальному кратному валентності елементів: НОК (2,4) = 4;

3. визначимо число атомів кожного хімічного елемента у молекулі, розділивши число загальних одиниць валентності на валентність елемента;

4. Запишемо формулу речовини: SO 2 .

Приклад 2. Складемо формулу речовини, утвореної атомами фосфору (з валентністю V) та атомами кисню.

1. Запишемо знаки елементів і з них вкажемо їх валентности: .

2. Знайдемо кількість загальних одиниць валентності: НОК(2,5) = 10

3. Знайдемо число атомів фосфору у молекулі: 10:5=2.

4. Знайдемо число атомів кисню у молекулі: 10:2=5.

5. Запишемо формулу речовини: .

Рис. 2. Упорядкування хімічної формули оксиду фосфору

1. Ємельянова Є.О., Йодко А.Г. Організація пізнавальної діяльності учнів під час уроків хімії у 8-9 класах. Опорні конспекти з практичними завданнями, тестами: Частина I. – М.: Шкільна Преса, 2002. (с.33)

2. Ушакова О.В. Робочий зошит з хімії: 8 кл.: до підручника П.А. Оржековського та ін. «Хімія. 8 клас»/О.В. Ушакова, П.І. Беспалов, П.А. Оржеківський; під. ред. проф. П.А. Оржековського - М: АСТ: Астрель: Профіздат, 2006. (с. 36-38)

3. Хімія: 8-й клас: навч. для загальнообр. установ/П.А. Оржековський, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005. (§ 16)

4. Хімія: неорг. хімія: навч. для 8 кл. загальноосвіт. установ/Г.Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман. - М: Просвітництво, ВАТ «Московські підручники», 2009. (§§11,12)

5. Енциклопедія для дітей. Том 17. Хімія/Голов. ред.В.А. Володін, вед. наук. ред. І. Леєнсон. - М: Аванта +, 2003.

Додаткові веб-ресурси

1. Єдина колекція цифрових освітніх ресурсів ().

2. Електронна версія журналу "Хімія і життя" ().

Домашнє завдання

1. с.84 № 3,4з підручника «Хімія: 8-й клас» (П.А. Оржековський, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. М.: АСТ: Астрель, 2005).

2. с. 38 № 9з Робочого зошита з хімії: 8-й кл.: до підручника П.А. Оржековського та ін. «Хімія. 8 клас»/О.В. Ушакова, П.І. Беспалов, П.А. Оржеківський; під. ред. проф. П.А. Оржековського – М.: АСТ: Астрель: Профіздат, 2006.

Складання хімічних формул для сполук двох хімічних елементів у випадках, коли кожного елемента існує лише одне стехиометрическая валентність.

Упорядкування хімічних формул для сполук, які у водному розчині як іонів.

Написання хімічних формул

Для вказівки у хімічних формулах стехіометричних індексів та зарядів іонів існують такі правила.

1. Якщо стехіометричний індекс відноситься до групи атомів, хімічні символи, що позначають цю групу, ставляться в дужки:

З 3 Н 5 (ОН) 3 – у молекулі гліцерину містяться 3 гідроксигрупи;

Ca(NО 3) 2 – у формульній одиниці нітрату кальцію містяться іони кальцію та нітрат-іони у співвідношенні 1: 2.

2. Дані про заряд складного багатоатомного іона в хімічній формулі відносяться до всього іона:

SО 4 2– – сульфат-іон – має дворазовий негативний заряд;

NН 4 + – іон амонію – має одинарний позитивний заряд.

3. Хімічна формула комплексного іона ставиться у квадратні дужки, за якими вказується його заряд; вона складається з:

– хімічний символ центрального атома;

– хімічної формули ліганду у круглих дужках;

- Нижнього індексу, що вказує кількість лігандів.

4– – гексаціаноферрат(II)-іон; у має чотири негативних заряду іоні шість лігандів СN – (ціанід-іон) пов'язані з центральним атомом Fе II (катіон заліза Fe 2+).

2+ - іон тетрааммінмеді (II); у має два позитивних заряду іоні чотири ліганди NH 3 (молекула аміаку) пов'язані з центральним атомом міді (іон Сu 2+).

4. Хімічна формула води в гідратах та кристалогідратах відокремлюється точкою від хімічної формули основної речовини.

CuSO 4 · 5H 2 O – пентагідрат сульфату міді (II) (мідний купорос).

Класифікація неорганічних речовин та їх властивості

Усі неорганічні речовини поділяються на прості та складні.

Прості речовини поділяються на метали, неметали та інертні гази.

Найважливішими класами складних неорганічних речовин є: оксиди, основи, кислоти, амфотерні гідрооксиди, солі.

Оксиди - це з'єднання двох елементів, один із яких кисень. Загальна формула оксидів:

Е m O n

де m – кількість атомів елемента Е;

n - Число атомів кисню.

Приклади оксидів: До 2 Про, CaO, SO 2 , P 2 O 5

Підстави – це складні речовини, молекули яких складаються з атома металу та однієї чи кількох гідроксидних груп – ВІН. Загальна формула основ:

Me(ВІН) y

де у – число гідроксидних груп, що дорівнює валентності металу (Me).

Приклади основ: NaOH, Ca(OH) 2 , З(ОН) 3

Кислоти - це складні речовини, що містять атоми водню, які можуть бути замінені атомами металу.

Загальна формула кислот

Н х Ас у

де Ас - кислотний залишок (від англ. acid – кислота);

х – число атомів водню, що дорівнює валентності кислотного залишку.

Приклади кислот: НС1, HNO3, H2SO4, H3PO4

Амфотерні гідроксиди – це складні речовини, які мають властивості кислот та властивості основ. Тому формули амфотерних гідроксидів можна записувати у формі основ та у формі кислот. Приклади амфотерних гідроксидів:

Zn(OH) 2 = H 2 ZnO 2

Al(OH) 3 = H 3 AlO 3

форма форма

основ кислот

Солі – це складні речовини, які є продуктами заміщення атомів водню у молекулах кислот атомами металу або продуктами заміщення гідроксидних груп у молекулах основ кислотними рештками. Наприклад:

Склад нормальних солей виражається загальною формулою:

Ме х (Ас) у

де х - кількість атомів металу; у - Число кислотних залишків.

Приклади солей: K 3 PO 4; Mg SO 4; Al 2 (SO) 3 ; FeCl 3.

Оксиди

Наприклад: СО – оксид вуглецю (II) – (читається: "оксид вуглецю два"); 2 - оксид вуглецю (IV); Fe2O3 – оксид заліза (III).

Якщо елемент має постійну валентність, в назві оксиду не вказують. Наприклад: Nа 2 Про – оксид натрію; Аl 2 Про 3 – оксид алюмінію.

Класифікація

Всі оксиди поділяються на солеутворюючі та несолетворні (або індиферентні).

Несолетворні (індиферентні) оксиди- це оксиди, які не утворюють солей при взаємодії з кислотами та основами. Їх не багато. Запам'ятайте чотири несолетворні оксиди: СО, SiO, N 2 O, NO.

Солеутворюючі оксиди- це оксиди, які утворюють солі при взаємодії з кислотами чи основами. Наприклад:

Na 2 O + 2НС1 = 2NaCl + Н 2 О

оксид кислота сіль

Деякі оксиди з водою не взаємодіють, але відповідають гідроксиди, які можна отримати непрямим (непрямим) шляхом. Залежно від характеру відповідних гідроксидів, всі солеутворюючі оксиди діляться на три типи: основні, кислотні, амфотерні.

Основні оксиди - це оксиди, гідрати яких є основами. Наприклад:

В уроці 13 «» з курсу « Хімія для чайників» Розглянемо навіщо потрібні хімічні рівняння; навчимося зрівнювати хімічні реакції, шляхом правильного розміщення коефіцієнтів. Даний урок вимагатиме від вас знання хімічних основ із минулих уроків. Обов'язково прочитайте про елементний аналіз, де докладно розглянуто емпіричні формули та аналіз хімічних речовин.

В результаті реакції горіння метану CH 4 в кисні O 2 утворюються діоксид вуглецю CO 2 і вода H 2 O. Ця реакція може бути описана хімічним рівнянням:

• CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O (1)

Спробуємо витягти з хімічного рівняння більше відомостей, ніж просто вказівку продуктів та реагентівреакції. Хімічні рівняння (1) є НЕповним і тому не дає жодних відомостей про те, скільки молекул O 2 витрачається в розрахунку на 1 молекулу CH 4 і скільки молекул CO 2 і H2 O виходить в результаті. Але якщо записати перед відповідними молекулярними формулами чисельні коефіцієнти, які вкажуть скільки молекул кожного сорту бере участь у реакції, ми отримаємо повне хімічне рівнянняреакції.

Для того, щоб завершити складання хімічного рівняння (1), потрібно пам'ятати одне просте правило: у лівій та правій частинах рівняння має бути однакова кількість атомів кожного сорту, оскільки в ході хімічної реакції не виникає нових атомів і не відбувається знищення наявних. Це правило ґрунтується на законі збереження маси, який ми розглянули на початку глави.

Потрібно для того, щоби з простого хімічного рівняння отримати повне. Отже, перейдемо до безпосереднього зрівнювання реакції (1): ще раз погляньте на хімічне рівняння, точно на атоми та молекули в правій та лівій частині. Неважко помітити, що у реакції беруть участь атоми трьох сортів: вуглець C, водень H та кисень O. Давайте підрахуємо та порівняємо кількість атомів кожного сорту у правій та лівій частині хімічного рівняння.

Почнемо із вуглецю. У лівій частині один атом входить до складу молекули CH 4 , а в правій частині один атом входить до складу CO 2 . Таким чином у лівій та у правій частині кількість атомів вуглецю збігається, тому його ми даємо спокій. Але для наочності поставимо коефіцієнт 1 перед молекулами з вуглецем, хоч це не обов'язково:

• 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + H 2 O (2)

Потім переходимо до підрахунку атомів водню H. У лівій частині присутні 4 атоми H (у кількісному сенсі H 4 = 4H) у складі молекули CH 4 , а в правій – всього 2 атоми H у складі молекули H 2 O, що вдвічі менше ніж у лівій частині хімічного рівняння (2). Зрівнятимемо! Для цього поставимо коефіцієнт 2 перед молекулою H 2 O. Ось тепер у нас і в реагентах і продуктах буде по 4 молекули водню H:

• 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O (3)

Зверніть увагу, що коефіцієнт 2, який ми записали перед молекулою води H 2 O для зрівнювання водню H, збільшує в 2 рази всі атоми, що входять до її складу, тобто 2H 2 O означає 4H і 2O. Гаразд, з цим начебто розібралися, залишилося підрахувати та порівняти кількість атомів кисню O у хімічному рівнянні (3). Відразу впадає в око, що в лівій частині атомів O рівно в 2 рази менше ніж у правій. Тепер ви вже й самі вмієте зрівнювати хімічні рівняння, тому одразу запишу фінальний результат:

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

Як бачите, вирівнювання хімічних реакцій не така вже й складна штука, і важлива тут не хімія, а математика. Рівняння (4) називається повним рівняннямхімічної реакції, оскільки у ньому дотримується закон збереження маси, тобто. Число атомів кожного сорту, що вступають у реакцію, точно збігається з числом атомів даного сорту після завершення реакції. У кожній частині цього повного хімічного рівняння міститься по 1 атому вуглецю, по 4 атоми водню та по 4 атоми кисню. Однак варто розуміти пару важливих моментів: хімічна реакція - це складна послідовність окремих проміжних стадій, і тому не можна наприклад тлумачити рівняння (4) у тому сенсі, що одна молекула метану повинна одночасно зіткнутися з двома молекулами кисню. Процеси, що відбуваються при утворенні продуктів реакції, набагато складніше. Другий момент: повне рівняння реакції нічого не говорить нам про її молекулярний механізм, тобто про послідовність подій, які відбуваються на молекулярному рівні при її перебігу.

Коефіцієнти у рівняннях хімічних реакцій

Ще один наочний приклад того, як правильно розставити коефіцієнтив рівняннях хімічних реакцій: Тринітротолуол (ТНТ) C 7 H 5 N 3 O 6 енергійно з'єднується з киснем, утворюючи H 2 O, CO 2 та N 2 . Запишемо рівняння реакції, яке зрівнюватимемо:

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

Найпростіше складати повне рівняння, виходячи з двох молекул ТНТ, тому що в лівій частині міститься непарне число атомів водню та азоту, а в правій — парне:

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

Тоді ясно, що 14 атомів вуглецю, 10 атомів водню та 6 атомів азоту повинні перетворитися на 14 молекул діоксиду вуглецю, 5 молекул води та 3 молекули азоту:

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

Тепер обох частинах міститься однакове число всіх атомів, крім кисню. З 33 атомів кисню, що є у правій частині рівняння, 12 поставляються двома вихідними молекулами ТНТ, а решта 21 повинні бути поставлені 105 молекулами O 2 . Таким чином повне хімічне рівняння матиме вигляд:

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

Можна помножити обидві частини на 2 і позбутися нецілочисельного коефіцієнта 10,5:

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

Але цього можна і не робити, оскільки всі коефіцієнти рівняння не обов'язково мають бути цілими. Правильніше навіть скласти рівняння, виходячи з однієї молекули ТНТ:

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

Повне хімічне рівняння (9) несе багато інформації. Насамперед воно вказує вихідні речовини. реагенти, а також продуктиреакції. Крім того, воно показує, що під час реакції індивідуально зберігаються всі атоми кожного сорту. Якщо помножити обидві частини рівняння (9) на число Авогадро N A =6,022·10 23 , ми зможемо стверджувати, що 4 молячи ТНТ реагують з 21 молями O 2 з утворенням 28 молей CO 2 , 10 молей H 2 O і 6 молей N 2 .

Є ще одна фішка. За допомогою таблиці Менделєєва визначаємо молекулярні маси всіх цих речовин:

• C 7 H 5 N 3 O 6 = 227,13 г/моль
• O2 = 31,999 г/моль
• CO2 = 44,010 г/моль
• H2 O = 18,015 г/моль
• N2 = 28,013 г/моль

Тепер рівняння 9 вкаже ще, що 4·227,13 г = 908,52 г ТНТ вимагають для здійснення повної реакції 21·31,999 г = 671,98 г кисню і в результаті утворюється 28·44,010 г = 1232,3 г CO 2 10 · 18,015 г = 180,15 г H 2 O та 6 · 28,013 г = 168,08 г N 2 . Перевіримо, чи виконується у цій реакції закон збереження маси:

Але необов'язково у хімічній реакції мають брати участь індивідуальні молекули. Наприклад, реакція вапняку CaCO3 та соляної кислоти HCl, з утворенням водного розчину хлориду кальцію CaCl2 та діоксиду вуглецю CO2 :

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

Хімічне рівняння (11) описує реакцію карбонату кальцію CaCO 3 (вапняку) та хлористоводневої кислоти HCl з утворенням водного розчину хлориду кальцію CaCl 2 та діоксиду вуглецю CO 2 . Це рівняння повне, тому що число атомів кожного сорту в його лівій та правій частинах однаково.

Сенс цього рівняння на макроскопічному (молярному) рівнітакий: 1 моль або 100,09 г CaCO 3 вимагає для здійснення повної реакції 2 моля або 72,92 г HCl, в результаті чого виходить по 1 молю CaCl 2 (110,99 г/моль), CO 2 (44,01 г /моль) та H 2 O (18,02 г/моль). За цими чисельними даними неважко переконатися, що у цій реакції виконується закон збереження маси.

Інтерпретація рівняння (11) на мікроскопічному (молекулярному) рівніне настільки очевидна, оскільки карбонат кальцію є сіль, а не молекулярна сполука, а тому не можна розуміти хімічне рівняння (11) у тому сенсі, що 1 молекула карбонату кальцію CaCO 3 реагує з 2 молекулами HCl. Тим більше, молекула HCl в розчині взагалі дисоціює (розпадається) на іони H + і Cl - . Таким чином, більш правильним описом того, що відбувається в цій реакції на молекулярному рівні, дає рівняння:

• CaCO 3 (тв.) + 2H + (водн.) → Ca 2+ (водн.) + CO 2 (р.) + H 2 O(ж.) (12)

Тут у дужках скорочено зазначено фізичний стан кожного сорту частинок ( тб.- Тверде, водн.- гідратований іон у водному розчині, м.- газ, ж.- Рідина).

Рівняння (12) показує, що твердий CaCO 3 реагує з двома гідратованими іонами H + утворюючи при цьому позитивний іон Ca 2+ , CO 2 і H 2 O. Рівняння (12) як і інші повні хімічні рівняння не дає уявлення про молекулярний механізм реакції і менш зручно для підрахунку кількості речовин, проте, воно дає кращий опис того, що відбувається на мікроскопічному рівні.

Закріпіть отримані знання про складання хімічних рівнянь, самостійно розібравши приклад із розв'язанням:

Сподіваюся з уроку 13 Упорядкування хімічних рівнянь» Ви дізналися для себе щось нове. Якщо у вас виникли запитання, пишіть їх у коментарі.

§ 1 Валентність хімічних елементів

Свого часу склад всіх речовин був встановлений на підставі даних експерименту. Однак можна складати хімічні формули, не вдаючись до попереднього виконання складних дослідів, що вимагають тривалої, копіткої роботи.

Якщо порівняти між собою формули таких речовин, як вода H2O, оксид кальцію СаО, оксид алюмінію Al2O3, оксид вуглецю СО2, оксид фосфору Р2О5, оксид сірки SО3 та оксид хлору Cl2О7, то можна помітити, що кисень у всіх цих сполуках приєднує до себе кількість атомів інших хімічних елементів.

Для визначення складу бінарних або двоелементних, тобто що складаються з атомів двох хімічних елементів сполук, і складання їх формул, достатньо знати валентність хімічних елементів.

Валентність (від латинського слова Valentia – «сила») – властивість атома хімічного елемента приєднувати або заміщати певну кількість атомів іншого хімічного елемента

Оскільки атоми в молекулі з'єднані між собою хімічними зв'язками, валентність визначається числом простих (одинарних) хімічних зв'язків, які атом утворює з іншими атомами.

§ 2 Визначення валентності за формулами сполук

Як це можна уявити, якщо не вдаватися до теорії будови атома? Кожен атом має певну кількість потенційних хімічних зв'язків - валентних можливостей.

Наприклад, водень – одну, кисень та кальцій – по дві, алюміній – три, вуглець – чотири, фосфор – п'ять, сірка – шість, хлор – сім. З'єднуватися один з одним ці атоми можуть лише використовуючи ці самі валентні можливості.

Тому атоми хімічних елементів утворюють сполуки, підкоряючись закону сталості складу.

Закон сталості складу стверджує, що речовини, незалежно від знаходження в природі або способу отримання їх у лабораторії, завжди мають один і той самий склад.

Здатність елементів виявляти те чи інше значення валентності визначається будовою атомів. Оскільки будова атомів зазвичай вивчається пізніше, навчимося визначати валентність, з положення елементів у періодичної системі.

Для цього слід враховувати, що кожна група (вертикальний стовпець) елементів складається із двох підгруп: головної А та побічної Ст.

Елементи-метали, які у головних підгрупах I і II груп, виявляють постійну валентність, рівну номеру групи. Це саме стосується і алюмінію (III група). А ось металеві елементи IV групи (головна підгрупа) олово і свинець служать винятком і виявляють змінну валентність, чисельно рівну 2 і 4. Для багатьох металів побічних підгруп також характерна наявність змінної валентності, проте вище значення валентності зазвичай дорівнює номеру групи!

Більшість неметалів, які у основних підгрупах груп із четвертою по сьому, виявляє змінну валентність. У ряді можливих значень валентностей неметалів слід виділяти найвищу та нижчу. Вища валентність дорівнює номеру групи, нижча - різниці, отриманої відніманням числа, рівного номеру групи, з числа 8. Наприклад: вища валентність елемента фосфору, що стоїть у V групі, дорівнює 5,

нижча: 8-5 = 3. Отже, валентність фосфору змінна - 3 і 5. Слід пам'ятати, що найвища валентність неметалів проявляється лише у сполуках з киснем, а нижча - у сполуках з металами та воднем. Валентність водню завжди у всіх сполуках дорівнює 1, валентність кисню завжди 2.

§ 3 Упорядкування хімічних формул по валентності

Для складання формул складних речовин, що складаються з атомів двох неметалів, слід враховувати, що вищу валентність виявить той елемент, який стоїть у періодичній системі ліворуч або нижче, а нижчу - відповідно той, який стоїть правіше або вище.

Складаємо формули та назви речовин за валентністю, використовуючи наступний алгоритм:

1. записуємо знаки елементів (за наявності) у порядку: метал, водень, неметал, кисень;

2. розставляємо значення валентностей елементів за періодичною системою хімічних елементів;

3. знаходимо найменше загальне кратне значень валентностей (найменше число, яке ділиться на обидва значення валентностей), ділимо його на валентність кожного елемента, отримуємо та записуємо індекс;

4. називаємо речовину. До латинського кореня другого елемента додаємо суфікс ід, вказуємо російську назву першого елемента та його валентність, якщо вона не стала.

Складемо формулу та назву для речовини, що складається з атомів фосфору та кисню:

1. записуємо знаки Р та О;

2. валентність фосфору вища, що дорівнює 5, валентність кисню, як і у всіх сполуках дорівнює 2;

3. найменше загальне кратне 10

10/5 = 2, пишемо індекс у знака Р

10/2=5, пишемо індекс у знака

вийшло Р2О5;

4. назвемо речовину: корінь латинського назви кисню «оксигеніум» окс, до нього додаємо суфікс ід, отримуємо оксид. Російська назва першого елемента – фосфор, валентність його змінна, рівна 5. Вийшла назва «оксид фосфору 5».

§ 4 Визначення назви речовини за хімічною формулою

Таким чином, при складанні назви речовини, що має певну хімічну формулу, необхідно вказувати валентність, а щоб її вказати необхідно визначити. За періодичною системою це виходить не завжди. Визначити валентність і скласти назву речовини можна, використовуючи алгоритм:

1. вказати валентність відомого елемента;

2. помножити вказану валентність на відповідний індекс;

3. отриманий результат поділяємо на індекс елемента з невідомою валентністю;

4. називаємо речовину. До латинського кореня другого елемента додаємо суфікс ід, вказуємо російську назву першого елемента та його валентність.

Визначимо валентність і складемо назву речовини, що має формулу CrO3:

1. валентність кисню стала і дорівнює 2;

3. 6/1 = 6. Валентність хрому дорівнює 6;

4. назва речовини – оксид хрому 6.

Тепер навчимося складати формулу за назвою речовини

1. записуємо знаки хімічних елементів у порядку;

2. вказуємо валентності, звертаючи увагу до назва. Якщо валентність першого елемента є змінною, вона буде вказана. Валентність другого елемента – нижча;

3. знаходимо найменше загальне кратне значень валентностей (найменше число, яке ділиться на обидва значення валентностей), ділимо його на валентність кожного елемента, отримуємо та записуємо індекс.

Визначимо формулу оксиду сірки:

1. записуємо знаки S та О.

2. валентність сірки дорівнює 4, валентність кисню, як і в усіх сполуках – два.

3. найменше загальне кратне 4.

4/2=2, пишемо індекс у знака

4/4=1, пишемо індекс у знака S;

4. вийшло SО2.

Список використаної литературы:

1. Н.Є. Кузнєцова. Хімія. 8 клас. Підручник для загальноосвітніх установ. - М. Вентана-Граф, 2012.

Використані зображення:

Поговоримо про те, як скласти хімічне рівняння, адже саме вони є основними елементами цієї дисципліни. Завдяки глибокому усвідомленню всіх закономірностей взаємодій та речовин, можна керувати ними, застосовувати їх у різних сферах діяльності.

Теоретичні особливості

Упорядкування хімічних рівнянь - важливий і відповідальний етап, що у восьмому класі загальноосвітніх шкіл. Що має передувати цьому етапу? Перш ніж педагог розповість своїм вихованцям у тому, як скласти хімічне рівняння, важливо познайомити школярів із терміном «валентність», навчити їх визначати цю величину в металів і неметалів, користуючись таблицею елементів Менделєєва.

Складання бінарних формул з валентності

Щоб зрозуміти, як скласти хімічне рівняння по валентності, спочатку потрібно навчитися складати формули сполук, які з двох елементів, користуючись валентністю. Пропонуємо алгоритм, який допоможе впоратися з поставленим завданням. Наприклад, необхідно скласти формулу оксиду натрію.

Спочатку важливо врахувати, що той хімічний елемент, який у назві згадується останнім, у формулі має розташовуватись на першому місці. У нашому випадку першим записуватиметься у формулі натрій, другим кисень. Нагадаємо, що оксидами називають бінарні сполуки, в яких останнім (другим) елементом обов'язково має бути кисень зі ступенем окиснення -2 (валентністю 2). Далі по таблиці Менделєєва необхідно визначити валентність кожного із двох елементів. І тому використовуємо певні правила.

Так як натрій - метал, який знаходиться в головній підгрупі 1 групи, його валентність є постійною величиною, вона дорівнює I.

Кисень - це неметал, оскільки в оксиді він стоїть останнім, для визначення його валентності ми з восьми (кількість груп) віднімаємо 6 (групу, в якій знаходиться кисень), отримуємо, що валентність кисню дорівнює II.

Між певними валентностями знаходимо найменше загальне кратне, потім ділимо його на валентність кожного з елементів, одержуємо їх індекси. Записуємо готову формулу Na2O.

Інструкція зі складання рівняння

А тепер докладніше поговоримо про те, як скласти хімічне рівняння. Спочатку розглянемо теоретичні моменти, а потім перейдемо до конкретних прикладів. Отже, складання хімічних рівнянь передбачає певний порядок процесів.

• 1-й етап. Прочитавши запропоноване завдання, необхідно визначити, які саме хімічні речовини мають бути присутніми у лівій частині рівняння. Між вихідними компонентами ставиться знак "+".
• 2-й етап. Після знаку рівності слід скласти формулу продукту реакції. За виконання таких дій буде потрібно алгоритм складання формул бінарних сполук, розглянутий нами вище.
• 3-й етап. Перевіряємо кількість атомів кожного елемента до та після хімічної взаємодії, у разі потреби ставимо додаткові коефіцієнти перед формулами.

Приклад реакції горіння

Спробуємо розібратися у тому, як скласти хімічне рівняння горіння магнію, використовуючи алгоритм. У лівій частині рівняння записуємо через суму магній та кисень. Не забуваємо про те, що кисень є двоатомною молекулою, тому в нього необхідно поставити індекс 2. Після знаку рівності складаємо формулу одержуваного після реакції продукту. Їм буде в якому першим записаний магній, а другим у формулі поставимо кисень. Далі за таблицею хімічних елементів визначаємо валентність. Магній, що знаходиться у 2 групі (головній підгрупі), має постійну валентність II, у кисню шляхом віднімання 8 - 6 також отримуємо валентність II.

Запис процесу матиме вигляд: Mg+O 2 =MgO.

Щоб рівняння відповідало закону збереження маси речовин, необхідно розставити коефіцієнти. Спочатку перевіряємо кількість кисню до реакції після завершення процесу. Так як було 2 атоми кисню, а утворився всього один, у правій частині перед формулою оксиду магнію необхідно додати коефіцієнт 2. Далі рахуємо число атомів магнію до і після процесу. В результаті взаємодії вийшло 2 магнію, отже, у лівій частині перед простою речовиною магнієм також необхідний коефіцієнт 2.

Підсумковий вид реакції: 2Mg + O2 = 2MgO.

Приклад реакції заміщення

Будь-який конспект хімії містить опис різних видів взаємодій.

На відміну від з'єднання, в заміщенні і в лівій, і в правій частині рівняння буде дві речовини. Допустимо, необхідно написати реакцію взаємодії між цинком та Алгоритм написання використовуємо стандартний. Спочатку в лівій частині через суму пишемо цинк і соляну кислоту, у правій частині складаємо формули одержуваних продуктів реакції. Так як в електрохімічному ряді напруг металів цинк розташовується до водню, у цьому процесі він витісняє з кислоти молекулярний водень, утворює хлорид цинку. В результаті отримуємо наступний запис: Zn + HCL = ZnCl2 + H2.

Тепер переходимо до вирівнювання кількості атомів кожного елемента. Так як у лівій частині хлору був один атом, а після взаємодії їх стало два перед формулою соляної кислоти необхідно поставити коефіцієнт 2.

Через війну отримуємо готове рівняння реакції, відповідне закону збереження маси речовин: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Висновок

Типовий конспект з хімії обов'язково містить кілька хімічних перетворень. Жоден розділ цієї науки не обмежується простим словесним описом перетворень, процесів розчинення, випарювання, обов'язково все підтверджується рівняннями. Специфіка хімії полягає в тому, що всі процеси, що відбуваються між різними неорганічними або органічними речовинами, можна описати за допомогою коефіцієнтів, індексів.

Чим відрізняється від інших наук хімія? Хімічні рівняння допомагають не тільки описувати перетворення, що відбуваються, а й проводити за ними кількісні обчислення, завдяки яким можна здійснювати лабораторне та промислове отримання різних речовин.