فصل 2

2.4. طرح ها و معادلات واکنش های شیمیایی

در واکنش های شیمیایی، یک ماده به ماده دیگر تبدیل می شود. واکنش گوگرد با اکسیژن را به یاد بیاورید. و در آن از برخی مواد ( مواد اولیهیا معرف ها) سایرین تشکیل می شوند ( مواد نهایییا محصولات واکنش).

برای ثبت و انتقال اطلاعات در مورد واکنش های شیمیایی استفاده می شود طرح هاو معادلات واکنش.

طرح واکنش نشان می دهد که کدام مواد واکنش نشان می دهند و کدام یک در نتیجه واکنش تشکیل می شوند. هم در طرح ها و هم در معادلات واکنش ها، مواد با فرمول هایشان مشخص می شوند.

طرح احتراق گوگرد به صورت زیر نوشته شده است: S 8 + O 2 SO 2.

این بدان معنی است که هنگامی که گوگرد با اکسیژن تعامل می کند، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد که در نتیجه دی اکسید گوگرد (دی اکسید گوگرد) تشکیل می شود. همه مواد در اینجا مولکولی هستند، بنابراین، هنگام نوشتن طرح، از فرمول های مولکولی این مواد استفاده شده است. همین امر در مورد طرح واکنش دیگر - واکنش احتراق فسفر سفید صدق می کند:

P 4 + O 2 P 4 O 10 .

هنگامی که کربنات کلسیم (گچ، سنگ آهک) تا دمای 900 درجه سانتیگراد گرم می شود، یک واکنش شیمیایی رخ می دهد: کربنات کلسیم طبق این طرح به اکسید کلسیم (آهک سریع) و دی اکسید کربن (دی اکسید کربن) تبدیل می شود:

CaCO 3 CaO + CO 2 .

برای نشان دادن اینکه فرآیند هنگام گرم شدن اتفاق می افتد، طرح (و معادله) معمولاً با علامت "t" تکمیل می شود. " ، و این واقعیت که دی اکسید کربن در این مورد خارج می شود با یک فلش رو به بالا نشان داده می شود:

CaCO 3 CaO + CO 2 .

کربنات کلسیم و اکسید کلسیم مواد غیر مولکولی هستند، بنابراین ساده ترین فرمول های آنها در این طرح استفاده می شود که منعکس کننده ترکیب واحدهای فرمول آنها است. برای یک ماده مولکولی - دی اکسید کربن - از فرمول مولکولی استفاده می شود.

طرح واکنشی را در نظر بگیرید که هنگام تعامل پنتاکلرید فسفر با آب رخ می دهد: PCl 5 + H 2 O H 3 PO 4 + HCl.
از نمودار می توان دریافت که اسید فسفریک و کلرید هیدروژن تولید می کند.

گاهی برای انتقال اطلاعات در مورد یک واکنش شیمیایی کافی است و طرح مختصراین واکنش، برای مثال:

S 8 SO 2 ; P 4 P 4 O 10 ; CaCO 3 CaO.

به طور طبیعی، چندین واکنش مختلف می تواند با یک طرح کوتاه مطابقت داشته باشد.

برای هر واکنش شیمیایی، یکی از مهمترین قوانین شیمی صادق است:
در جریان واکنش های شیمیایی، اتم ها ظاهر نمی شوند، ناپدید نمی شوند و به یکدیگر تبدیل نمی شوند.

هنگام نوشتن معادلات واکنش های شیمیایی، علاوه بر فرمول مواد، از ضرایب نیز استفاده می شود. همانطور که در جبر، ضریب "1" در معادله یک واکنش شیمیایی قرار نمی گیرد، بلکه ضمنی است. واکنش هایی که در نظر گرفتیم با معادلات زیر توصیف می شوند:

1S 8 + 8O 2 \u003d 8SO 2 یا S 8 + 8O 2 \u003d 8SO 2؛
1P 4 + 5O 2 \u003d 1P 4 O 10، یا P 4 + 5O 2 \u003d P 4 O 10؛
1CaCO 3 \u003d 1CaO + 1CO 2 یا CaCO 3 \u003d CaO + CO 2؛
1PCl 5 + 4H 2 O \u003d 1H 3 PO 4 + 5HCl، یا PCI 5 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 5HCI.

علامت مساوی بین سمت راست و چپ معادله به این معنی است تعداد اتم های هر عنصر که مواد اولیه را تشکیل می دهند، برابر استتعداد اتم های این عنصر موجود در محصولات واکنش.

ضرایب در معادله واکنش شیمیایی نسبت بین تعداد واکنش و تعداد مولکول های تشکیل شده (برای مواد غیر مولکولی - تعداد واحدهای فرمول) مواد مربوطه را نشان می دهد. بنابراین، برای واکنشی که در طول برهمکنش پنتاکلرید فسفر با آب رخ می دهد

و به همین ترتیب (در مجموع 6 نسبت) معمولاً ضریب جداگانه در معادله واکنش معنی ندارد اما در برخی موارد می تواند به معنای تعداد مولکول ها یا واحدهای فرمول یک ماده باشد.نمونه هایی از اطلاعات ارائه شده توسط واکنش طرح ها و معادلات
مثال 1 واکنش احتراق متان در اکسیژن (یا در هوا):
CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O (طرح)،
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O (معادله).

نمودار واکنش شیمیایی نشان می دهد که (1) واکنش بین متان و اکسیژن باعث تولید دی اکسید کربن و آب می شود.

معادله واکنش اضافه می کند که (2) تعداد مولکول های متان واکنش داده شده به تعداد مولکول های اکسیژن واکنش داده شده به صورت 1 به 2 مربوط می شود و به همین ترتیب، یعنی:

علاوه بر این، معادله نشان می دهد که یک مولکول متان با دو مولکول اکسیژن واکنش می دهد و یک مولکول دی اکسید کربن و دو مولکول آب تشکیل می دهد.

مثال دوم کاهش آهن با هیدروژن از اکسید آن:
Fe 2 O 3 + H 2 Fe + H 2 O (طرح)،
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O (معادله).

نمودار واکنش شیمیایی نشان می دهد که (1) هنگامی که اکسید آهن (Fe 2 O 3) با هیدروژن واکنش می دهد (که هنگام گرم شدن اتفاق می افتد)، آهن و آب تشکیل می شود.

معادله به این اضافه می کند که (2) تعداد واحدهای فرمول اکسید آهن واکنش داده شده به تعداد مولکول های هیدروژن واکنش داده شده به صورت 1 تا 3 و غیره مرتبط است. یعنی:

علاوه بر این، معادله نشان می دهد که یک واحد فرمول اکسید آهن با سه مولکول هیدروژن واکنش می دهد و دو اتم آهن و سه مولکول آب تشکیل می دهد.

همانطور که بعداً خواهید آموخت، معادلات واکنش اطلاعات کمی دیگری نیز به ما می دهند.

کربنات کلسیم - CaCO 3.ماده غیر مولکولی بی رنگ، نامحلول در آب. سنگ های معروفی مانند سنگ مرمر و سنگ آهک عمدتاً از کربنات کلسیم تشکیل شده اند. گچی که با آن روی تخته می نویسید نیز کربنات کلسیم است: بسیاری از موجودات دریایی (رادیولاریا و غیره) پوسته های خود را از این ماده می سازند. برای مدت طولانی، رسوبات گچ در کف اقیانوس تشکیل می شود که لایه های عظیمی از پوسته های فشرده این موجودات است. کربنات کلسیم توانایی ذوب را ندارد - وقتی گرم می شود تجزیه می شود. سنگ های تشکیل شده توسط کربنات کلسیم در ساخت و ساز به عنوان مصالح تکمیلی، سنگ ساختمانی و همچنین برای تولید آهک زنده (CaO) استفاده می شود. در متالورژی، کربنات کلسیم به شکل سنگ آهک برای تشکیل بهتر سرباره به سنگ معدن اضافه می شود.

معرف ها، محصولات واکنش، طرح ها و معادلات واکنش ها، ضرایب در معادلات واکنش

1. معادلات مربوط به طرح های واکنش زیر را بنویسید:
الف) Na + Cl 2 NaCl. ب) CuO + Al Al 2 O 3 + Cu;
ج) N 2 O N 2 + O 2; د) NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 O.
2. چه اطلاعاتی توسط معادلات واکنشی که جمع آوری کرده اید منتقل می شود (از بین مواد داده شده، Cl 2، N 2 O، N 2، O 2، H 2 SO 4 و H 2 O مولکولی هستند و بقیه غیر مولکولی هستند) .

2.5. اطلاعات اولیه در مورد طبقه بندی مواد شیمیایی خالص

شما قبلاً با حدود پنجاه ماده شیمیایی (خالص) تا حدودی آشنا شده اید. در مجموع علم چندین میلیون چنین ماده ای را می شناسد. برای اینکه در این "دریای" مواد غرق نشوید، باید آنها را سیستماتیک کرد و بالاتر از همه، طبقه بندی کرد - با جزئیات بیشتری نسبت به بند 1.4 (شکل 1.3) طبقه بندی کرد.
مواد از نظر خواص با یکدیگر تفاوت دارند و خواص مواد بر اساس ترکیب و ساختار مشخص می شود. بنابراین مهمترین ویژگی هایی که مواد بر اساس آن طبقه بندی می شوند ترکیب، ساختار و خواص است.
با ترکیب، یا بهتر است بگوییم، با تعداد عناصر موجود در ترکیب آنها، مواد به ساده و پیچیده تقسیم می شوند (شما قبلاً این را می دانید). صدها هزار برابر مواد پیچیده تر از مواد ساده وجود دارد، بنابراین مواد دوتایی (ترکیبات دوتایی) در بین آنها متمایز می شوند.

طرح این طبقه بندی در شکل 2.1 نشان داده شده است.
علامتی که توسط آن طبقه بندی بیشتر مواد انجام می شود خواص آنها است.
بیایید با مواد ساده شروع کنیم.
مواد ساده با توجه به خواص فیزیکی به دو دسته تقسیم می شوند فلزاتو غیر فلزات.
خواص فیزیکی مشخصه فلزات:
1) هدایت الکتریکی بالا (توانایی هدایت جریان الکتریکی به خوبی)،
2) هدایت حرارتی بالا (قابلیت هدایت گرما به خوبی)،
3) انعطاف پذیری بالا (شکل پذیری، خم شدن، ازدیاد طول).

علاوه بر این، تمام فلزات دارای درخشندگی "فلزی" هستند. اما باید به خاطر داشت که نه تنها فلزات، بلکه برخی از غیر فلزات و حتی برخی از مواد پیچیده نیز چنین درخشندگی دارند. سیلیکون کریستالی می درخشد، یکی از تغییرات چندشکل آرسنیک، تلوریم، و اینها همه غیرفلز هستند. از مواد پیچیده - پیریت FeS 2، کالکوپیریت CuFeS 2 و برخی دیگر.

اساس سیستم سازی عناصر شیمیایی، مواد ساده و ترکیبات است سیستم طبیعی عناصر شیمیایی،در سال 1869 توسط شیمیدان برجسته روسی دیمیتری ایوانوویچ مندلیف (1834-1907) کشف شد و توسط وی نامگذاری شد. سیستم دوره ای". این سیستم که توسط نسل های زیادی از دانشمندان بهبود یافته است، همچنان به عنوان "دوره ای" نامیده می شود، اگرچه این کاملاً صحیح نیست. از نظر گرافیکی، سیستم عناصر شیمیایی به صورت جدولی از عناصر بیان می شود (شکل 2.2). با مطالعه فصل 6 با ساختار این جدول به طور کامل آشنا خواهید شد. فعلاً بیایید ببینیم در کجای جدول عناصر قرار دارند. عناصری که غیر فلزات را تشکیل می دهند، و کجا - عناصر تشکیل دهنده فلزات. به نظر می رسد که عناصر تشکیل دهنده غیر فلزات در گوشه سمت راست بالای جدول عناصر گروه بندی می شوند. همه عناصر دیگر عناصری هستند که فلزات را تشکیل می دهند. دلیل این امر را با مطالعه ساختار اتم ها و پیوندهای شیمیایی خواهید آموخت.

در دمای اتاق، فلزات جامد هستند (به استثنای جیوه، نقطه ذوب آن 39 درجه سانتیگراد است).
بر خلاف فلزات، غیر فلزات هیچ مجموعه خاصی از خصوصیات فیزیکی مشخص ندارند. حتی حالت تجمع آنها نیز ممکن است متفاوت باشد. در دمای اتاق، دوازده ماده ساده گازی هستند (H 2، He، N 2، O 2، O 3، F 2، Ne، Cl 2، Ar، Kr، Xe، Rn)، یک مایع (Br 2)، و بیشتر جامدات ده (B، C (الماس)، C (گرافیت)، Si، P 4، S 8، As، Se، Te، I 2، و غیره). از نظر خواص شیمیایی، اکثر فلزات با اکثر غیرفلزها تفاوت زیادی دارند، اما مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد.
بسیاری از مواد ساده تحت شرایط خاصی می توانند با یکدیگر واکنش نشان دهند، به عنوان مثال:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O; 2Na + Cl 2 \u003d 2NaCl؛ 2Ca + O 2 \u003d 2CaO.

در نتیجه چنین واکنش هایی، ترکیبات دوتایی تشکیل می شوند.

در اصل، یک ترکیب دوتایی می تواند حاوی هر عنصری باشد (به جز هلیوم و نئون). اما اغلب یکی از این عناصر اکسیژن، هیدروژن یا یکی از هالوژن ها (فلورین، کلر، برم یا ید) است. چنین موادی نامیده می شوند ترکیبات اکسیژن, ترکیبات هیدروژنییا هالیدها. نمونه هایی از ترکیبات دوتایی: CaO، Al 2 O 3، KH، HCl، AlI 3، CaC 2.

نمونه هایی از ترکیبات اکسیژن: H 2 O (آب)، H 2 O 2 (پراکسید هیدروژن)، Na 2 O (اکسید سدیم)، Na 2 O 2 (پراکسید سدیم)، CO 2 (دی اکسید کربن)، OF 2 (اکسیژن فلوراید). اکثر ترکیبات اکسیژن هستند اکسیدها. در ادامه خواهید آموخت که چگونه اکسیدها با سایر ترکیبات اکسیژن متفاوت است.
نمونه هایی از اکسیدها:
Li 2 O - اکسید لیتیوم، CO 2 - دی اکسید کربن، CaO - اکسید کلسیم، SiO 2 - دی اکسید سیلیکون، Al 2 O 3 - اکسید آلومینیوم، H 2 O - آب،
MnO 2 - دی اکسید منگنز، SO 3 - تری اکسید گوگرد.

نمونه هایی از ترکیبات هیدروژنی: NaH - هیدرید سدیم، H 2 O - آب، KH - هیدرید پتاسیم، Hcl - کلرید هیدروژن، CaH 2 - هیدرید کلسیم،
NH 3 - آمونیاک، BaH 2 - باریم هیدرید، CH 4 - متان.

نمونه هایی از هالیدها: CaF 2 - فلوراید کلسیم، BF 3 - تری فلوراید بور، NaCl - کلرید سدیم، PCl 5 - پنتا کلرید فسفر، KBr - برمید پتاسیم، HBr - برمید هیدروژن، AlI 3 - یدید آلومینیوم، HI - یدید هیدروژن.
نمونه هایی از نام ترکیبات دوتایی در جدول 6 آورده شده است.

جدول 6 نمونه هایی از نام ترکیبات دوتایی.

توجه داشته باشید که همه این نام ها دارای پسوند هستند -شناسه. هر ترکیب دوتایی را می توان به این روش نامید، به جز ترکیبات دوتایی عناصری که فلزات را تشکیل می دهند ( بین فلزی ترکیبات). در عین حال، برخی از ترکیبات دوتایی نام سنتی خود را دارند (آب، آمونیاک، کلرید هیدروژن، متان و برخی دیگر).

در میان ترکیبات دوتایی روی زمین، اکسیدها رایج ترین هستند. این به این دلیل است که هر اتم دوم در پوسته زمین (در جو، هیدروسفر و لیتوسفر) یک اتم اکسیژن است. و در بین اکسیدها رایج ترین ماده آب است. یکی از دلایل این امر این است که هیدروژن نیز یکی از فراوان ترین عناصر در پوسته زمین است.

اکنون - در مورد اتصالات پیچیده تر. بگذارید ترکیب از سه عنصر تشکیل شده باشد. از این قبیل ارتباطات زیاد است. کدام یک از آنها مهمترین هستند؟ البته ترکیبات حاوی اکسیژن. و بالاتر از همه، آنهایی که شامل هیدروژن هستند. اهمیت این ترکیبات نیز به این دلیل است که در نتیجه واکنش های شیمیایی بین اکسیدها و آب، چنین موادی به دست می آیند، به عنوان مثال:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2; P 4 O 10 + 6H 2 O \u003d 4H 3 PO 4;
Li 2 O + H 2 O \u003d 2LiOH؛ SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4.

موادی که در نتیجه این واکنش ها به وجود می آیند نامیده می شوند هیدروکسیدها. این نام از ترکیب کلمات "اکسید هیدرات" گرفته شده است، یعنی ترکیب اکسید با آب.

هیدروکسیدهای زیادی وجود دارد، از جمله آنهایی که از برهمکنش مستقیم اکسید با آب تشکیل نمی شوند، به عنوان مثال: H 2 SiO 3 , Al (OH) 3 , Cu (OH) 2 و غیره. این مواد را هیدروکسید نیز می نامند، زیرا با حرارت دادن به اکسید و آب تجزیه می شوند.

در واقع، تقریباً تمام هیدروکسیدها هنگام گرم شدن تجزیه می شوند و اکسید و آب مربوطه را تشکیل می دهند، به عنوان مثال:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O در 100 o C.
Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O در 500 o C.
H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O در 450 o C.
2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O در 200 o C؛
H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O زیر 100 o C.
اما هیدروکسیدهایی مانند NaOH و KOH حتی در دمای 1500 درجه سانتیگراد نیز تجزیه نمی شوند.

نمونه هایی از نام برخی از هیدروکسیدها در جدول 7 آورده شده است.

	نام		نام
NaOH	هیدروکسید سدیم	H2SO4	اسید سولفوریک
KOH	پتاسیم هیدروکسید	H2SO3	اسید سولفور
Ca(OH)2	کلسیم هیدروکسید	HNO3	اسید نیتریک
Ba(OH)2	هیدروکسید باریم	HNO 2	اسید نیتروژن
Al(OH) 3	هیدروکسید آلومینیوم	H3PO4	اسید فسفریک
Cu(OH)2	هیدروکسید مس	H2CO3	اسید کربنیک
روی (OH) 2	هیدروکسید روی	H2SiO3	اسید سیلیسیک

توجه داشته باشید که نیمه سمت چپ جدول حاوی هیدروکسیدهای عناصر تشکیل دهنده فلز است (نام با کلمه "هیدروکسید" شروع می شود) و نیمه سمت راست حاوی هیدروکسیدهای عناصر غیر فلزی است (نام حاوی کلمه "اسید" است. "). شکل متفاوت نام ها به این دلیل است که این هیدروکسیدها از نظر خواص شیمیایی بسیار متفاوت هستند. به عنوان مثال محلول های آنها رنگ موادی به نام را تغییر می دهد شاخص ها(دقیق تر، اسیدی-اصلی شاخص ها). چنین مواد شاخص رنگ های موجود در زغال اخته، تمشک، توت سیاه، کلم قرمز و حتی چای هستند. در آزمایشگاه، تورنسل (یک رنگ طبیعی)، متیل اورانژ، و فنل فتالئین (هر دو مصنوعی) معمولاً به عنوان شاخص استفاده می شوند. بنابراین تورنسل در محلول های حاوی اسید قرمز می شود و در محلول های حاوی هیدروکسیدهای فلزی محلول ( قلیایی ها) - به رنگ آبی. رنگ سایر شاخص ها در ضمیمه 3 آورده شده است. اسیدها طعم ترش دارند، اما هرگز نباید آنها را امتحان کنید، زیرا بیشتر آنها سمی هستند یا اثر سوزاندن دارند.

از هیدروکسیدهای نشان داده شده در جدول 6، قلیاها NaOH، KOH و Ba(OH) 2 هستند. Ca(OH) 2 کمی محلول نیز رنگ نشانگرها را تغییر می دهد. از اسیدهای ذکر شده در همان جدول، فقط اسید سیلیسیک رنگ نشانگرها را تغییر نمی دهد، به ویژه به این دلیل که بر خلاف سایر اسیدها، در آب نامحلول است.

به عنوان یک قاعده، اسیدها با یکدیگر واکنش نمی دهند، اما با هیدروکسیدهای فلزی واکنش می دهند، به عنوان مثال:
H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + H 2 O ;
2HNO 3 + Ba (OH) 2 \u003d Ba (NO 3) 2 + 2H 2 O;
H 3 RO 4 + 3NaOH \u003d Na 3 RO 4 + 3H 2 O.

علاوه بر آب، محصولات این واکنش ها هستند نمک- مواد پیچیده از یک کلاس مهم دیگر. در نتیجه واکنش نه اسید و نه قلیایی در محلول باقی می ماند و محلول تبدیل می شود خنثیبنابراین این واکنش ها نامیده می شوند واکنش ها خنثی سازی.

به پسوندهای نام نمک های داده شده در جدول 8 توجه کنید.

جدول 8. نمک ها و نام آنها

	نام		نام
K 2 SO 3	سولف آی تیپتاسیم	Na2CO3	کربن درسدیم
CaSO4	سولف درکلسیم	MgCO 3	کربن درمنیزیم
Al 2 (SO 4) 3	سولف درآلومینیوم	K 2 SiO 3	سیلیس درپتاسیم
Ba(NO2)2	نیتر آی تیباریم	K3PO4	فسف درپتاسیم
Ba(NO3)2	نیتر درباریم	Ca 3 (PO 4) 2	فسف درکلسیم

برخی از هیدروکسیدهای سایر هیدروکسیدها فقط با اسیدها واکنش می دهند. چنین هیدروکسیدهایی نامیده می شوند زمینه.همان هیدروکسیدهایی که با اسیدها و بازها واکنش می دهند (قلیاها) نامیده می شوند هیدروکسیدهای آمفوتریکزمینه ها مطابقت دارد اکسیدهای اساسی، اسیدها - اکسیدهای اسیدی،و هیدروکسیدهای آمفوتریک - اکسیدهای آمفوتریکنمونه هایی از اکسیدها با رفتار شیمیایی متفاوت در جدول 9 نشان داده شده است.

جدول 9. نمونه هایی از اکسیدهای بازی، آمفوتریک و اسیدی و همچنین هیدروکسیدهای مربوط به آنها.

اصلی		آمفوتریک		اسیدی
	هیدروکسیدها		هیدروکسیدها		هیدروکسیدها

*) فرمول هیدروکسید ایده آل داده شده است
**) فقط در محلول آبی وجود دارد

نمک ها نه تنها در واکنش اسیدها با بازها، بلکه در تعامل فلزات با اسیدها نیز تشکیل می شوند:
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O،
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2،
و همچنین در تعامل اکسیدهای بازی با اکسیدهای اسیدی Li 2 O + CO 2 \u003d Li 2 CO 3،
اکسیدهای بازی با اسیدهای FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O
و اکسیدهای اسیدی با بازهای SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O.
اکسیدهای آمفوتریک و هیدروکسیدها نیز وارد واکنش های مشابه می شوند.
و حالا برگردیم به تقسیم آشنای مواد به مولکولی و غیر مولکولی، یعنی طبقه بندی آنها بر اساس نوع ساختار. نحوه توزیع مواد مولکولی و غیر مولکولی در بین طبقات مختلف مواد پیچیده در جدول 10 نشان داده شده است.

جدول 10نوع ساختار برخی از مواد پیچیده

کلاس اتصال	ساختار مولکولی	ساختار غیر مولکولی
اکسیدهای پایه و آمفوتریک
اکسیدهای اسیدی	CO 2، N 2 O 3، N 2 O 5، P 4 O 10، SO 2، SO 3	B 2 O 3، SiO 2، CrO 3
هیدروکسیدهای پایه و آمفوتریک
هیدروکسیدهای اسیدی (اسیدها)	H 3 BO 3 , H 2 CO 3 , HNO 2 , HNO 3 , H 3 PO 4 , H 2 SO 3 , H 2 SO 4
	CH4، NH3، H2O، H2S، HF، HCl
هالیدها	BF 3 , SiCl 4 , CBr 4 , C 2 I 6 , NCl 3	NaF، KC1، CaBr2، MgI2، BaF2

همانطور که می بینید، مواد شیمیایی بسیار متفاوت هستند، از نظر ترکیب، ویژگی های فیزیکی، و در خواص شیمیایی متفاوت هستند. اما هنوز نمی توانید به این سؤالات پاسخ دهید که چرا این ماده چنین ترکیبی دارد، چرا چنین ویژگی هایی دارد، چرا با این مواد واکنش می دهد و چگونه با آنها واکنش می دهد. به یاد داشته باشید که خواص یک ماده با ترکیب و ساختار آن تعیین می شود. بنابراین، برای پاسخ به این سؤالات، ابتدا باید چگونگی چینش مواد، یعنی ساختار ماده را بررسی کرد.

دی اکسید کربن - CO 2یا دی اکسید کربن ماده مولکولی، اکسید اسید. علیرغم این واقعیت که کسر حجمی آن در جو زمین تنها 0.03 - 0.04٪ است، دی اکسید کربن یکی از مهمترین اجزای هوا است و نقش آن در زندگی ما به سختی قابل ارزیابی است. این به طور مستقیم در دو فرآیند طبیعی مهم: تنفس و فتوسنتز درگیر است. به عنوان مثال، در یک ساعت یک فرد بالغ حدود 20 لیتر دی اکسید کربن را بازدم می کند. افزایش محتوای آن برای انسان و حیوانات مضر است: با کسری حجمی 0.2 - 0.15٪، فرد هوشیاری خود را از دست می دهد. CO 2 اتمسفر سیاره ما را از هیپوترمی محافظت می کند، زیرا می تواند تشعشعات حرارتی ساطع شده از سطح زمین را حفظ کند، اما بیش از حد آن می تواند به اصطلاح "اثر گلخانه ای" را ایجاد کند. CO 2 جامد - "یخ خشک" - برای خنک کردن استفاده می شود: به عنوان مثال، تکه های یخ از یک بستنی فروش چیزی بیش از "یخ خشک" ندارند. اکسید کلسیم - CaO، یا آهک زنده (سوخته) - اکسید اصلی سفید، رطوبت سنجی است (رطوبت را جذب می کند). این ماده به شدت با آب واکنش می دهد و "آهک خاموش" - هیدروکسید کلسیم را تشکیل می دهد. این اکسید از برشته کردن سنگ‌های مختلف تشکیل‌شده توسط کربنات کلسیم به دست می‌آید و به همین دلیل به آن «آهک سوخته» می‌گویند. در تماس با پوست باعث سوختگی می شود. به خصوص اگر وارد چشم شود خطرناک است. هیدروکسید کلسیم - Ca (OH) 2 یا آهک ژولیده، یک پایه سفید رنگ است که کمی در آب محلول است. با به اصطلاح کوئنچ - افزودن آب به اکسید کلسیم به دست می آید. در واکنش آنقدر گرما آزاد می شود که مخلوط واکنش به جوش می آید. آهک آبکش در ساختمان سازی به عنوان ماده اتصال دهنده و به عنوان ماده اولیه برای ساخت آجرهای سیلیکات سفید و همچنین در تولید کودهای معدنی استفاده می شود.

سیستم عناصر شیمیایی طبیعی، فلزات، نماتالا، ترکیبات دوتایی، ترکیبات اکسیژن، ترکیبات هیدروژنی، هالوئنیدها، هیدریدها، اکسیدها، هیدروکسیدها، اسیدها، بازها، نمک، قلیایی، هیدروکسیدهای آمفوتریک، نشانگرها، واکنش خنثی سازی، اکسیدهای آمفوکسید، اکسیدهای اصلی الف) Fe (OH) 2; ب) Pb(OH) 2; ج) Fe (OH) 3; د) Cr(OH) 3.

7. معادلات واکنش را با توجه به طرح های واکنش زیر بسازید:
Li 2 O + P 4 O 1 0 Li 3 PO 4; MnSO 4 + NaOH Mn (OH) 2 + Na 2 SO 4;
Fe 3 O 4 + Al Al 2 O 3 + Fe; La 2 (SO 4) 3 + KOH La (OH) 3 + K 2 SO 4;
Fe 2 O 3 + Mg MgO + Fe; Ag NO 3 + NaO H Ag 2 O + NaNO 3 + H 2 O.
مواد اولیه و نهایی این واکنش ها به چه دسته هایی تعلق دارند؟

1. برهمکنش محلولهای اسیدها و بازها با اندیکاتورها.
2. خواص شیمیایی اسیدها و بازها.
3. خواص شیمیایی فلزات.
4. خواص شیمیایی اکسیدها.

طرح یک واکنش شیمیایی.

روش های مختلفی برای نوشتن واکنش های شیمیایی وجود دارد. شما با طرح واکنش "کلامی" در § 13 آشنا شدید.

این هم یک مثال دیگر:

گوگرد + اکسیژن -> دی اکسید گوگرد.

لومونوسوف و لاووازیه قانون بقای جرم مواد را در یک واکنش شیمیایی کشف کردند. به این صورت فرموله شده است:

بیایید توضیح دهیم که چرا توده هاخاکستر و مس کلسینه شده با جرم کاغذ و مس قبل از گرم شدن متفاوت است.

در فرآیند سوزاندن کاغذ، اکسیژن درگیر است که در هوا موجود است (شکل 48، a).

بنابراین دو ماده در واکنش دخالت دارند. علاوه بر خاکستر، دی اکسید کربن و آب (به شکل بخار) تشکیل می شود که وارد هوا شده و متلاشی می شود.

برنج. 48. واکنش های کاغذ (الف) و مس (ب) با اکسیژن

آنتوان لوران لاووازیه (1743-1794)

شیمیدان برجسته فرانسوی، یکی از بنیانگذاران شیمی علمی. آکادمی آکادمی علوم پاریس. روش های تحقیق کمی (دقیق) را در شیمی معرفی کرد. او به طور تجربی ترکیب هوا را تعیین کرد و ثابت کرد که احتراق واکنش یک ماده با اکسیژن است و آب ترکیبی از هیدروژن با اکسیژن است (1774-1777).

اولین جدول مواد ساده (1789) را گردآوری کرد و در واقع طبقه بندی عناصر شیمیایی را پیشنهاد کرد. او مستقل از M. V. Lomonosov قانون بقای جرم مواد را در واکنش های شیمیایی کشف کرد.

برنج. 49. تجربه تایید قانون Lomonosov - Lavoisier: الف - شروع آزمایش. ب - پایان آزمایش

جرم آنها از جرم اکسیژن بیشتر است. بنابراین، جرم خاکستر کمتر از جرم کاغذ است.

هنگامی که مس گرم می شود، اکسیژن هوا با آن "ترکیب" می شود (شکل 48، ب). این فلز به یک ماده سیاه تبدیل می شود (فرمول آن CuO و نام آن اکسید مس (P) است). بدیهی است که جرم محصول واکنش باید از جرم مس بیشتر باشد.

در مورد تجربه نشان داده شده در شکل 49 نظر دهید و نتیجه گیری کنید.

قانون به عنوان شکلی از دانش علمی

کشف قوانین در شیمی، فیزیک و سایر علوم پس از انجام آزمایشات بسیاری توسط دانشمندان و تجزیه و تحلیل نتایج اتفاق می افتد.

قانون تعمیم ارتباطات عینی و مستقل از انسان بین پدیده ها، خواص و غیره است.

قانون بقای جرم مواد در یک واکنش شیمیایی مهمترین قانون شیمی است. این در مورد تمام تبدیل موادی که هم در آزمایشگاه و هم در طبیعت رخ می دهد اعمال می شود.

قوانین شیمیایی امکان پیش بینی خواص مواد و سیر واکنش های شیمیایی، تنظیم فرآیندهای فناوری شیمیایی را فراهم می کند.

برای تبیین قانون، فرضیه هایی مطرح می شود که با کمک آزمایش های مناسب مورد آزمون قرار می گیرند. در صورت تایید یکی از فرضیه ها، نظریه ای بر اساس آن ایجاد می شود. در دبیرستان با چندین نظریه که شیمیدانان ارائه کرده اند آشنا می شوید.

جرم کل مواد در طی یک واکنش شیمیایی تغییر نمی کند زیرا اتم های عناصر شیمیایی در طول واکنش ظاهر نمی شوند و ناپدید می شوند، بلکه فقط آرایش مجدد آنها اتفاق می افتد. به عبارت دیگر،
تعداد اتم های هر عنصر قبل از واکنش برابر است با تعداد اتم های آن بعد از واکنش. این با طرح های واکنشی که در ابتدای پاراگراف ارائه شده است نشان داده شده است. بیایید فلش های بین سمت چپ و راست را با علائم مساوی جایگزین کنیم:

چنین رکوردهایی معادلات شیمیایی نامیده می شوند.

معادله شیمیایی ثبت یک واکنش شیمیایی با استفاده از فرمول واکنش دهنده ها و محصولات است که با قانون بقای جرم مواد مطابقت دارد.

طرح های واکنش بسیاری وجود دارد که با قانون لومونوسوف-لاووازیه مطابقت ندارد.

به عنوان مثال، طرح واکنش برای تشکیل آب:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

هر دو بخش از طرح حاوی تعداد یکسانی اتم هیدروژن، اما تعداد متفاوتی از اتم‌های اکسیژن است.

بیایید این طرح را به یک معادله شیمیایی تبدیل کنیم.

برای اینکه در سمت راست 2 اتم اکسیژن وجود داشته باشد، ضریب 2 را در مقابل فرمول آب قرار می دهیم:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

اکنون چهار اتم هیدروژن در سمت راست وجود دارد. برای اینکه همان تعداد اتم هیدروژن در سمت چپ باشد، ضریب 2 را در مقابل فرمول هیدروژن می نویسیم. معادله شیمیایی به دست می آید:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 0.

بنابراین، برای تبدیل یک طرح واکنش به یک معادله شیمیایی، باید ضرایب هر ماده (در صورت لزوم) را انتخاب کنید، آنها را جلوی فرمول های شیمیایی یادداشت کنید و علامت مساوی را جایگزین فلش کنید.

شاید یکی از شما این معادله را بنویسد: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. در آن، سمت چپ و راست دارای تعداد یکسانی از اتم های هر عنصر است، اما همه ضرایب را می توان با تقسیم بر 2 کاهش داد. باید انجام بشه.

جالب است

معادله شیمیایی شباهت زیادی با معادله ریاضی دارد.

در زیر روش های مختلفی برای ثبت واکنش در نظر گرفته شده است.

طرح واکنش Cu + O 2 -> CuO را به یک معادله شیمیایی تبدیل کنید.

بیایید کار دشوارتری را انجام دهیم: طرح واکنش را به یک معادله شیمیایی تبدیل کنیم

در سمت چپ طرح - اتم I آلومینیوم و در سمت راست - 2. ضریب 2 را در مقابل فرمول فلز قرار دهید:

اتم های گوگرد در سمت راست سه برابر بیشتر از سمت چپ هستند. ضریب 3 را در مقابل فرمول ترکیب گوگرد در سمت چپ می نویسیم:

حالا در سمت چپ، تعداد اتم های هیدروژن 3 2 = 6 و در سمت راست - فقط 2 است. برای اینکه آنها 6 در سمت راست باشند، ضریب 3 را در مقابل فرمول هیدروژن قرار می دهیم (6). : 2 = 3):

اجازه دهید تعداد اتم های اکسیژن را در هر دو بخش از طرح مقایسه کنیم. آنها یکسان هستند: 3 4 = 4 * 3. بیایید فلش را با علامت مساوی جایگزین کنیم:

نتیجه گیری

واکنش های شیمیایی با استفاده از طرح های واکنش و معادلات شیمیایی نوشته می شوند.

طرح واکنش شامل فرمول واکنش دهنده ها و محصولات است و معادله شیمیایی نیز شامل ضرایب است.

معادله شیمیایی با قانون بقای جرم مواد Lomonosov-Lavoisier مطابقت دارد:

جرم مواد وارد شده به یک واکنش شیمیایی برابر با جرم مواد تشکیل شده در نتیجه واکنش است.

اتم های عناصر شیمیایی در طی واکنش ها ظاهر یا ناپدید نمی شوند، بلکه فقط بازآرایی آنها اتفاق می افتد.

?
105. تفاوت بین یک معادله شیمیایی و یک طرح واکنش چیست؟

106. ضرایب گمشده را در سوابق واکنش ترتیب دهید:

107. طرح های واکنش زیر را به معادلات شیمیایی تبدیل کنید:

108. فرمول محصولات واکنش و معادلات شیمیایی مربوطه را بسازید:

109- به جای نقطه، فرمول مواد ساده را بنویسید و معادلات شیمیایی بسازید:

به خاطر داشته باشید که بور و کربن از اتم ها تشکیل شده اند. فلوئور، کلر، هیدروژن و اکسیژن - از مولکول های دو اتمی، و فسفر (سفید) - از مولکول های چهار اتمی.

110. طرح های واکنش را نظر دهید و آنها را به معادلات شیمیایی تبدیل کنید:

111. اگر معلوم شود که 11 گرم دی اکسید کربن در طی تکلیس طولانی مدت 25 گرم گچ، چه توده ای از آهک زنده تشکیل شد؟

Popel P. P.، Kriklya L. S.، شیمی: Pdruch. برای 7 سلول zahalnosvit. navch. زکل. - ک .: مرکز نمایشگاه "آکادمی"، 2008. - 136 ص: il.

محتوای درس خلاصه درس و پشتیبانی چارچوب ارائه درس فن آوری های تعاملی تسریع روش های تدریس تمرین آزمون ها، تست وظایف آنلاین و تمرینات کارگاه های مشق شب و سوالات آموزشی برای بحث در کلاس تصاویر مطالب ویدئویی و صوتی عکس، تصاویر گرافیکی، جداول، طرح های طنز، تمثیل، ضرب المثل ها، جدول کلمات متقاطع، حکایت ها، جوک ها، نقل قول ها افزونه ها تراشه های برگه های تقلب چکیده برای مقالات کنجکاو (MAN) ادبیات اصلی و واژه نامه اصطلاحات اضافی بهبود کتب درسی و دروس تصحیح اشتباهات کتاب درسی جایگزین دانش منسوخ شده با موارد جدید فقط برای معلمان برنامه های تقویم برنامه های آموزشی توصیه های روش شناختی

بیایید در مورد نحوه نوشتن یک معادله شیمیایی صحبت کنیم، زیرا آنها عناصر اصلی این رشته هستند. به لطف آگاهی عمیق از همه الگوهای فعل و انفعالات و مواد، می توانید آنها را کنترل کنید، آنها را در زمینه های مختلف فعالیت به کار ببرید.

ویژگی های نظری

تدوین معادلات شیمیایی مرحله مهم و حیاتی است که در پایه هشتم متوسطه مورد توجه قرار می گیرد. چه چیزی باید قبل از این مرحله باشد؟ قبل از اینکه معلم به دانش‌آموزانش بگوید که چگونه یک معادله شیمیایی بسازند، مهم است که دانش‌آموزان را با اصطلاح "ظرفیت" آشنا کنیم، تا به آنها آموزش دهیم که این مقدار را برای فلزات و غیرفلزات با استفاده از جدول تناوبی عناصر تعیین کنند.

کامپایل فرمول های باینری بر اساس ظرفیت

به منظور درک نحوه نوشتن یک معادله شیمیایی بر حسب ظرفیت، ابتدا باید یاد بگیرید که چگونه ترکیبات متشکل از دو عنصر را با استفاده از ظرفیت فرموله کنید. ما الگوریتمی را پیشنهاد می کنیم که به مقابله با کار کمک می کند. به عنوان مثال، شما باید یک فرمول برای اکسید سدیم بنویسید.

ابتدا باید در نظر داشت که عنصر شیمیایی که در نام آخر ذکر می شود باید در وهله اول فرمول باشد. در مورد ما ابتدا در فرمول سدیم و در مرحله دوم اکسیژن نوشته می شود. به یاد بیاورید که ترکیبات دوتایی اکسید نامیده می شوند که در آنها آخرین عنصر (دوم) باید لزوماً اکسیژن با حالت اکسیداسیون -2 (ظرفیت 2) باشد. علاوه بر این، با توجه به جدول تناوبی، تعیین ظرفیت هر یک از دو عنصر ضروری است. برای این کار از قوانین خاصی استفاده می کنیم.

از آنجایی که سدیم فلزی است که در زیر گروه اصلی گروه 1 قرار دارد، ظرفیت آن یک مقدار ثابت است، برابر با I است.

اکسیژن یک غیر فلز است، از آنجایی که در اکسید آخرین است، برای تعیین ظرفیت آن، از هشت (تعداد گروه ها) 6 کم می کنیم (گروهی که اکسیژن در آن قرار دارد)، به این نتیجه می رسیم که ظرفیت اکسیژن برابر است. II.

بین ظرفیت های معین، کمترین مضرب مشترک را پیدا می کنیم، سپس آن را بر ظرفیت هر یک از عناصر تقسیم می کنیم، شاخص های آنها را می گیریم. فرمول نهایی Na 2 O را یادداشت می کنیم.

دستورالعمل تدوین معادله

حالا بیایید در مورد نحوه نوشتن یک معادله شیمیایی بیشتر صحبت کنیم. ابتدا به نکات نظری نگاه می کنیم سپس به سراغ مثال های خاص می رویم. بنابراین، تدوین معادلات شیمیایی شامل رویه خاصی است.

• مرحله 1. پس از خواندن کار پیشنهادی، لازم است مشخص شود که کدام مواد شیمیایی باید در سمت چپ معادله وجود داشته باشد. علامت "+" بین اجزای اصلی قرار می گیرد.
• مرحله 2. پس از علامت مساوی، لازم است فرمولی برای محصول واکنش تهیه شود. هنگام انجام چنین اقداماتی، یک الگوریتم برای کامپایل فرمول برای ترکیبات باینری، که در بالا در مورد آن صحبت کردیم، مورد نیاز خواهد بود.
• مرحله 3. تعداد اتم های هر عنصر را قبل و بعد از فعل و انفعال شیمیایی بررسی می کنیم، در صورت لزوم ضرایب اضافی را جلوی فرمول ها قرار می دهیم.

نمونه واکنش احتراق

بیایید سعی کنیم نحوه ایجاد یک معادله شیمیایی برای احتراق منیزیم با استفاده از یک الگوریتم را دریابیم. در سمت چپ معادله، مجموع منیزیم و اکسیژن را می نویسیم. فراموش نکنید که اکسیژن یک مولکول دو اتمی است، بنابراین باید دارای شاخص 2 باشد. پس از علامت مساوی، فرمولی برای محصول به دست آمده پس از واکنش ترسیم می کنیم. آنها در آنها منیزیم نوشته شده است و ما اکسیژن را در فرمول دوم قرار می دهیم. علاوه بر این، با توجه به جدول عناصر شیمیایی، ظرفیت ها را تعیین می کنیم. منیزیم که در گروه 2 (زیرگروه اصلی) است دارای ظرفیت II ثابت است، برای اکسیژن با تفریق 8 - 6، ظرفیت II را نیز بدست می آوریم.

رکورد فرآیند به این صورت خواهد بود: Mg+O 2 =MgO.

برای اینکه معادله با قانون بقای جرم مواد مطابقت داشته باشد، باید ضرایب را مرتب کرد. ابتدا مقدار اکسیژن را قبل از واکنش، پس از اتمام فرآیند بررسی می کنیم. از آنجایی که 2 اتم اکسیژن وجود داشت و فقط یک اتم تشکیل شده بود، در سمت راست، قبل از فرمول اکسید منیزیم، باید ضریب 2 را اضافه کنید. سپس، تعداد اتم‌های منیزیم را قبل و بعد از فرآیند می‌شماریم. در نتیجه تعامل، 2 منیزیم به دست آمد، بنابراین، در سمت چپ، ضریب 2 در مقابل یک ماده ساده منیزیم نیز لازم است.

شکل نهایی واکنش: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

نمونه ای از واکنش جایگزینی

هر چکیده در شیمی شامل توصیفی از انواع مختلف تعاملات است.

برخلاف یک ترکیب، در یک جایگزینی دو ماده در سمت چپ و راست معادله وجود دارد. فرض کنید باید واکنش متقابل بین روی و ما را از الگوریتم نوشتن استاندارد بنویسید. ابتدا در سمت چپ روی و اسید کلریدریک را از طریق مجموع می نویسیم، در سمت راست فرمول محصولات واکنش حاصل را ترسیم می کنیم. از آنجایی که روی قبل از هیدروژن در سری الکتروشیمیایی ولتاژهای فلزات قرار دارد، در این فرآیند هیدروژن مولکولی را از اسید جابجا می کند و کلرید روی را تشکیل می دهد. در نتیجه، ورودی زیر را دریافت می کنیم: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2 .

اکنون به برابر کردن تعداد اتم های هر عنصر می پردازیم. از آنجایی که در سمت چپ کلر یک اتم وجود داشت و پس از برهمکنش دو اتم وجود داشت، باید در مقابل فرمول اسید کلریدریک ضریب 2 قرار داد.

در نتیجه، یک معادله واکنش آماده مطابق با قانون بقای جرم مواد بدست می آوریم: Zn + 2HCL = ZnCl 2 + H 2.

نتیجه

یک چکیده شیمی معمولی لزوماً شامل چندین تبدیل شیمیایی است. هیچ بخش واحدی از این علم به توصیف شفاهی ساده تبدیل ها، فرآیندهای انحلال، تبخیر محدود نمی شود، همه چیز لزوماً توسط معادلات تأیید می شود. ویژگی شیمی در این واقعیت نهفته است که تمام فرآیندهایی که بین مواد معدنی یا آلی مختلف اتفاق می افتد را می توان با استفاده از ضرایب، شاخص ها توصیف کرد.

شیمی چه تفاوتی با سایر علوم دارد؟ معادلات شیمیایی نه تنها به توصیف تحولات در حال انجام، بلکه به انجام محاسبات کمی بر روی آنها کمک می کند، که به لطف آن می توان تولید آزمایشگاهی و صنعتی مواد مختلف را انجام داد.

موضوع اصلی درک مطلب در شیمی، واکنش بین عناصر و مواد شیمیایی مختلف است. آگاهی زیاد از اعتبار برهمکنش مواد و فرآیندها در واکنش های شیمیایی، مدیریت آنها و استفاده از آنها را برای اهداف خود ممکن می سازد. معادله شیمیایی روشی برای بیان یک واکنش شیمیایی است که در آن فرمول مواد اولیه و فرآورده ها نوشته می شود، شاخص هایی که تعداد مولکول های هر ماده را نشان می دهد. واکنش های شیمیایی به واکنش های اتصال، جایگزینی، تجزیه و تبادل تقسیم می شوند. همچنین در میان آنها مجاز به تشخیص ردوکس، یونی، برگشت پذیر و غیر قابل برگشت، اگزوژن و غیره است.

دستورالعمل

1. تعیین کنید که کدام مواد در واکنش شما با یکدیگر تعامل دارند. آنها را در سمت چپ معادله یادداشت کنید. برای مثال، واکنش شیمیایی بین آلومینیوم و اسید سولفوریک را در نظر بگیرید. معرف ها را در سمت چپ مرتب کنید: Al + H2SO4 در مرحله بعد، مانند یک معادله ریاضی، علامت "برابر" را قرار دهید. در شیمی، شما می توانید یک فلش به سمت راست یا دو فلش مخالف را پیدا کنید که یک "علامت برگشت پذیری" است. در نتیجه برهم کنش یک فلز با یک اسید، نمک و هیدروژن تشکیل می شود. محصولات واکنش را بعد از علامت مساوی در سمت راست بنویسید Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 طرح واکنش به دست می آید.

2. برای نوشتن یک معادله شیمیایی، باید نماها را پیدا کنید. در سمت چپ طرح قبلی، اسید سولفوریک حاوی اتم های هیدروژن، گوگرد و اکسیژن به نسبت 2:1:4 است، در سمت راست 3 اتم گوگرد و 12 اتم اکسیژن در ترکیب نمک و 2 اتم اکسیژن وجود دارد. اتم های هیدروژن در مولکول گاز H2. در سمت چپ، نسبت این 3 عنصر 2:3:12 است.

3. برای اینکه تعداد اتم های گوگرد و اکسیژن در ترکیب سولفات آلومینیوم (III) برابر شود، نشانگر 3 را در سمت چپ معادله در مقابل اسید قرار دهید، اکنون شش اتم هیدروژن در سمت چپ وجود دارد. برای مساوی کردن تعداد عناصر هیدروژنی، نشانگر 3 را در مقابل آن در سمت راست قرار دهید. اکنون نسبت اتم ها در هر دو قسمت 2:1:6 است.

4. باقی مانده است که تعداد آلومینیوم را برابر کنیم. از آنجایی که نمک حاوی دو اتم فلز است، در سمت چپ نمودار یک 2 را در مقابل آلومینیوم قرار دهید. در نتیجه، معادله واکنش این طرح را دریافت خواهید کرد. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2

واکنش تبدیل یک ماده شیمیایی به ماده شیمیایی دیگر است. و فرمول نوشتن آنها با کمک علامت های خاص معادله این واکنش است. انواع مختلفی از برهمکنش های شیمیایی وجود دارد، اما قانون نوشتن فرمول آنها یکسان است.

شما نیاز خواهید داشت

• سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف

دستورالعمل

1. مواد اولیه ای که واکنش می دهند در سمت چپ معادله نوشته می شود. به آنها معرف می گویند. ضبط با کمک نمادهای خاصی انجام می شود که هر ماده ای را نشان می دهد. علامت مثبت بین مواد معرف قرار می گیرد.

2. در سمت راست معادله، فرمول یک یا چند ماده به دست آمده نوشته شده است که به آنها محصولات واکنش می گویند. به جای علامت مساوی، یک فلش بین سمت چپ و راست معادله قرار می گیرد که جهت واکنش را نشان می دهد.

3. بعداً با نوشتن فرمول واکنش دهنده ها و محصولات واکنش، باید شاخص های معادله واکنش را مرتب کنید. این کار به گونه ای انجام می شود که طبق قانون بقای جرم ماده، تعداد اتم های همان عنصر در قسمت های چپ و راست معادله یکسان باقی بماند.

4. برای تنظیم صحیح نشانگرها، باید هر یک از موادی را که وارد واکنش می شوند، مشخص کنید. برای این کار یکی از عناصر گرفته شده و تعداد اتم های آن در سمت چپ و راست مقایسه می شود. اگر متفاوت باشد، لازم است مضربی از اعدادی که تعداد اتم های یک ماده را در قسمت های چپ و راست نشان می دهند، پیدا کنیم. پس از آن این عدد بر تعداد اتم های ماده در قسمت مربوطه از معادله تقسیم می شود و برای هر یک از قسمت های آن نشانگر به دست می آید.

5. از آنجایی که نشانگر در مقابل فرمول قرار می گیرد و برای هر ماده موجود در آن اعمال می شود، گام بعدی مقایسه داده های به دست آمده با تعداد ماده دیگری است که بخشی از فرمول است. این به همان روشی که با عنصر اول انجام می شود و با در نظر گرفتن شاخص موجود برای هر فرمول انجام می شود.

6. بعداً، پس از تجزیه همه عناصر فرمول، بررسی نهایی مطابقت قسمت چپ و راست انجام می شود. سپس معادله واکنش را می توان کامل در نظر گرفت.

ویدیو های مرتبط

توجه داشته باشید!
در معادلات واکنش های شیمیایی، تعویض سمت چپ و راست غیرممکن است. در غیر این صورت، طرحی از یک روند کاملاً متفاوت ظاهر می شود.

توصیه مفید
تعداد اتم های هر دو ماده معرف منفرد و موادی که محصولات واکنش را تشکیل می دهند با استفاده از سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I تعیین می شود. مندلیف

طبیعت چقدر برای آدم عجیب نیست: در زمستان زمین را در لحافی برفی می پیچد، در بهار همه چیز را که زنده است، مانند ذرت بو داده آشکار می کند، در تابستان با شورش رنگ ها خشمگین می شود، در پاییز گیاهان را به آتش می کشد. آتش قرمز... و فقط اگر به آن فکر کنید و از نزدیک نگاه کنید، می توانید ببینید که چه چیزی در پشت همه این تغییرات معمولی، فرآیندهای فیزیکی دشوار و واکنش های شیمیایی است. و برای مطالعه همه موجودات زنده باید بتوانید معادلات شیمیایی را حل کنید. شرط اصلی برای یکسان سازی معادلات شیمیایی آگاهی از قانون بقای تعداد ماده است: 1) تعداد ماده قبل از واکنش برابر با تعداد ماده بعد از واکنش باشد. 2) تعداد کل مواد قبل از واکنش برابر است با تعداد کل مواد بعد از واکنش.

دستورالعمل

1. برای برابر کردن "مثال" شیمیایی باید چند مرحله را دنبال کنید. یادداشت کنید معادلهواکنش ها به طور کلی برای این، شاخص های ناشناخته در مقابل فرمول های مواد با حروف الفبای لاتین (x، y، z، t، و غیره) مشخص می شوند. اجازه دهید لازم باشد واکنش ترکیب هیدروژن و اکسیژن یکسان شود و در نتیجه آب حاصل شود. قبل از مولکول های هیدروژن، اکسیژن و آب، حروف لاتین (x، y، z) - نشانگرها را قرار دهید.

2. برای هر عنصر، بر اساس تعادل فیزیکی، معادلات ریاضی بسازید و یک سیستم معادلات به دست آورید. در این مثال، 2x را برای هیدروژن در سمت چپ بگیرید، زیرا دارای شاخص "2" است، در سمت راست - 2z، چای نیز دارای شاخص "2" است، معلوم می شود 2x=2z، otsel، x=z. برای اکسیژن، 2y را در سمت چپ بگیرید، زیرا یک شاخص "2" وجود دارد، در سمت راست - z، شاخصی برای چای وجود ندارد، به این معنی که برابر با یک است که معمولاً نوشته نمی شود. به نظر می رسد، 2y=z و z=0.5y.

توجه داشته باشید!
اگر تعداد بیشتری از عناصر شیمیایی در معادله درگیر شوند، کار پیچیده تر نمی شود، بلکه حجم آن افزایش می یابد، که نباید ترسید.

توصیه مفید
همچنین می توان با کمک نظریه احتمال، با استفاده از ظرفیت عناصر شیمیایی، واکنش ها را برابر کرد.

نکته 4: چگونه یک واکنش ردوکس بسازیم

واکنش های ردوکس واکنش هایی با تغییر در حالت های اکسیداسیون هستند. اغلب اتفاق می افتد که مواد اولیه داده می شود و لازم است محصولات تعامل آنها نوشته شود. گاهی اوقات، یک ماده می تواند محصولات نهایی متفاوتی را در محیط های مختلف ارائه دهد.

دستورالعمل

1. نه تنها به محیط واکنش، بلکه به درجه اکسیداسیون نیز بستگی دارد، ماده رفتار متفاوتی دارد. یک ماده در بالاترین حالت اکسیداسیون خود همیشه یک عامل اکسید کننده است و در پایین ترین حالت اکسیداسیون خود یک عامل احیا کننده است. به منظور ایجاد یک محیط اسیدی، به طور سنتی از اسید سولفوریک (H2SO4) استفاده می شود، کمتر اسید نیتریک (HNO3) و اسید هیدروکلریک (HCl). در صورت لزوم، یک محیط قلیایی ایجاد کنید، از هیدروکسید سدیم (NaOH) و هیدروکسید پتاسیم (KOH) استفاده کنید. بیایید به چند نمونه از مواد نگاهی بیندازیم.

2. یون MnO4 (-1). در یک محیط اسیدی به منگنز (+2) تبدیل می شود که محلولی بی رنگ است. اگر محیط خنثی باشد، MnO2 تشکیل می شود، یک رسوب قهوه ای تشکیل می شود. در یک محیط قلیایی، MnO4 (+2) را به دست می آوریم، محلولی سبز رنگ.

3. پراکسید هیدروژن (H2O2). اگر یک عامل اکسید کننده باشد، به عنوان مثال. الکترون ها را می پذیرد، سپس در محیط های خنثی و قلیایی طبق این طرح می چرخد: H2O2 + 2e = 2OH (-1). در یک محیط اسیدی، ما دریافت می کنیم: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O. مشروط بر اینکه پراکسید هیدروژن یک عامل کاهنده باشد، به عنوان مثال. الکترون اهدا می کند؛ در یک محیط اسیدی، O2 تشکیل می شود، در یک محیط قلیایی، O2 + H2O. اگر H2O2 وارد محیطی با عامل اکسید کننده قوی شود، خود یک عامل کاهنده خواهد بود.

4. یون Cr2O7 یک عامل اکسید کننده است، در محیط اسیدی به 2Cr(+3) تبدیل می شود که به رنگ سبز است. از یون Cr(+3) در حضور یون های هیدروکسید، یعنی. در یک محیط قلیایی، CrO4(-2) زرد رنگ تشکیل می شود.

5. بیایید یک مثال از ترکیب واکنش بیاوریم KI + KMnO4 + H2SO4 - در این واکنش منگنز در بالاترین حالت اکسیداسیون خود قرار دارد، یعنی یک عامل اکسید کننده است و الکترون ها را می پذیرد. محیط اسیدی است، اسید سولفوریک (H2SO4) این را به ما نشان می دهد. عامل احیا کننده در اینجا I (-1) است، الکترون اهدا می کند، در حالی که حالت اکسیداسیون خود را افزایش می دهد. محصولات واکنش را یادداشت می کنیم: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. ما شاخص ها را با استفاده از روش تعادل الکترونیکی یا روش نیمه واکنش مرتب می کنیم، به دست می آوریم: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

ویدیو های مرتبط

توجه داشته باشید!
فراموش نکنید که شاخص هایی را به واکنش های خود اضافه کنید!

واکنش های شیمیایی عبارتند از برهمکنش مواد که با تغییر در ترکیب آنها همراه است. به عبارت دیگر، مواد وارد شده به واکنش با مواد حاصل از واکنش مطابقت ندارند. یک فرد هر ساعت و هر دقیقه با تعاملات مشابهی روبرو می شود. فرآیندهای چای در بدن او (تنفس، سنتز پروتئین، هضم و غیره) نیز واکنش های شیمیایی هستند.

دستورالعمل

1. هر واکنش شیمیایی باید به درستی نوشته شود. یکی از الزامات اصلی این است که تعداد اتم های کل عنصر مواد در سمت چپ واکنش (به آنها "مواد اولیه" گفته می شود) با تعداد اتم های همان عنصر در مواد سمت راست مطابقت داشته باشد. (به آنها "محصولات واکنش" می گویند). به عبارت دیگر، رکورد واکنش باید برابر شود.

2. بیایید به یک مثال خاص نگاه کنیم. وقتی مشعل گاز در آشپزخانه روشن می شود چه اتفاقی می افتد؟ گاز طبیعی با اکسیژن موجود در هوا واکنش می دهد. این واکنش اکسیداسیون آنقدر گرمازا است، یعنی با انتشار گرما همراه است که شعله ای ظاهر می شود. با پشتیبانی آن یا غذا می پزید یا غذای از قبل پخته شده را گرم می کنید.

3. برای سادگی، فرض کنید گاز طبیعی تنها از یکی از اجزای آن تشکیل شده است - متان که دارای فرمول CH4 است. چرا که چگونه می توان این واکنش را تنظیم و یکسان کرد؟

4. هنگامی که سوخت های حاوی کربن سوزانده می شوند، یعنی زمانی که کربن توسط اکسیژن اکسید می شود، دی اکسید کربن تشکیل می شود. فرمول او را می دانید: CO2. وقتی هیدروژن موجود در متان با اکسیژن اکسید می شود چه چیزی تشکیل می شود؟ قطعا آب به صورت بخار است. حتی دورترین افراد از علم شیمی فرمول آن را به طور خلاصه می دانند: H2O.

5. به نظر می رسد که مواد اولیه را در سمت چپ واکنش یادداشت کنید: CH4 + O2. در سمت راست، به ترتیب، محصولات واکنش وجود خواهد داشت: CO2 + H2O.

6. ثبت اولیه این واکنش شیمیایی بیشتر خواهد بود: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. واکنش فوق را برابر کنید، یعنی به قانون اساسی دست یابید: تعداد اتم های کل عنصر در قسمت چپ و راست واکنش شیمیایی باید یکسان باشد.

8. می بینید که تعداد اتم های کربن یکسان است، اما تعداد اتم های اکسیژن و هیدروژن متفاوت است. 4 اتم هیدروژن در سمت چپ و فقط 2 اتم در سمت راست وجود دارد.بنابراین نشانگر 2 را جلوی فرمول آب قرار دهید. دریافت کنید: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.

9. اتم های کربن و هیدروژن برابر شده اند، اکنون باقی مانده است که همین کار را با اکسیژن انجام دهیم. 2 اتم اکسیژن در سمت چپ و 4 اتم در سمت راست وجود دارد.با قرار دادن نشانگر 2 در مقابل مولکول اکسیژن، رکورد نهایی واکنش اکسیداسیون متان را دریافت خواهید کرد: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

معادله واکنش یک رکورد مشروط از یک فرآیند شیمیایی است که در آن برخی از مواد با تغییر در خواص به مواد دیگر تبدیل می شوند. برای ثبت واکنش های شیمیایی از فرمول مواد و مهارت در مورد خواص شیمیایی ترکیبات استفاده می شود.

دستورالعمل

1. فرمول ها را با توجه به نام آنها به درستی بنویسید. فرض کنید اکسید آلومینیوم Al?O?، شاخص 3 از آلومینیوم (مرتبط با حالت اکسیداسیون آن در این ترکیب) نزدیک اکسیژن، و شاخص 2 (وضعیت اکسیداسیون اکسیژن) نزدیک آلومینیوم است. اگر حالت اکسیداسیون +1 یا -1 باشد، شاخص تنظیم نشده است. به عنوان مثال، شما باید فرمول نیترات آمونیوم را یادداشت کنید. نیترات باقیمانده اسید نیتریک اسید (-NO?، s.o. -1)، آمونیوم (-NH?، s.o. +1) است. پس فرمول نیترات آمونیوم NH است؟ نه؟ گاهی اوقات، حالت اکسیداسیون در نام ترکیب نشان داده می شود. اکسید گوگرد (VI) - SO?، اکسید سیلیکون (II) SiO. برخی از مواد اولیه (گازها) با شاخص 2 نوشته می شوند: Cl?, J?, F?, O?, H? و غیره.

2. شما باید بدانید که کدام مواد در حال واکنش هستند. علائم قابل مشاهده واکنش: تکامل گاز، دگرگونی رنگ و بارش. اغلب واکنش ها بدون تغییرات قابل مشاهده می گذرد. مثال 1: واکنش خنثی سازی H?SO? + 2 NaOH؟ نه؟ + 2 H?O هیدروکسید سدیم با اسید سولفوریک واکنش داده و نمک محلول سولفات سدیم و آب را تشکیل می دهد. یون سدیم جدا شده و با باقی مانده اسید ترکیب می شود و جایگزین هیدروژن می شود. واکنش بدون علائم خارجی ادامه می یابد. مثال 2: تست یدوفرم С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O واکنش در چند مرحله انجام می شود. نتیجه نهایی رسوب بلورهای زرد یدوفرم (واکنش خوب به الکل ها) است. مثال 3: Zn + K?SO? ? واکنش غیر قابل تصور است، زیرا در یک سری از تنش های فلزی، روی دیرتر از پتاسیم است و نمی تواند آن را از ترکیبات جابجا کند.

3. قانون بقای جرم بیان می کند که جرم واکنش دهنده ها برابر با جرم مواد تشکیل شده است. یک رکورد مناسب از یک واکنش شیمیایی نیمی از خشم است. باید شاخص ها را تنظیم کنید. شروع به یکسان سازی با ترکیباتی کنید که در فرمول های آنها شاخص های بزرگی وجود دارد. K?Cr?O? + 14 HCl 2CrCl؟ + 2 KCl + 3 Cl ?? + 7 H?O فرمول آن دارای بزرگترین شاخص (7) است. چنین دقتی در ثبت واکنش ها برای محاسبه جرم، حجم، غلظت، انرژی آزاد شده و مقادیر دیگر مورد نیاز است. مراقب باش. رایج ترین فرمول های اسیدها و بازها و همچنین باقی مانده های اسید را به خاطر بسپارید.

نکته 7: چگونه معادلات ردوکس را تعیین کنیم

یک واکنش شیمیایی فرآیند تناسخ مواد است که با تغییر در ترکیب آنها رخ می دهد. به موادی که وارد واکنش می شوند اولیه و آنهایی که در نتیجه این فرآیند به وجود می آیند محصول نامیده می شوند. این اتفاق می افتد که در جریان یک واکنش شیمیایی، عناصر تشکیل دهنده مواد اولیه حالت اکسیداسیون خود را تغییر می دهند. یعنی می توانند الکترون های دیگران را بپذیرند و خود را بدهند. در هر دو مورد، شارژ آنها تغییر می کند. چنین واکنش هایی را واکنش های ردوکس می نامند.

دستورالعمل

1. معادله دقیق واکنش شیمیایی مورد نظر خود را بنویسید. ببینید چه عناصری در ترکیب مواد اولیه گنجانده شده‌اند و این عناصر در چه حالت‌هایی قرار دارند. بعداً این ارقام را با حالت های اکسیداسیون همان عناصر در سمت راست واکنش مقایسه کنید.

2. اگر حالت اکسیداسیون تغییر کرده باشد، این واکنش ردوکس است. اگر حالت اکسیداسیون همه عناصر ثابت بماند، خیر.

3. برای مثال، در اینجا، واکنش با کیفیت خوب شناخته شده برای تشخیص یون سولفات SO4 ^2- است. ماهیت آن این است که سولفات باریم، که دارای فرمول BaSO4 است، عملاً در آب نامحلول است. هنگامی که تشکیل شد، بلافاصله به شکل یک رسوب سفید متراکم و سنگین رسوب می کند. معادله ای را برای یک واکنش مشابه بنویسید، مثلاً BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. معلوم می شود که از واکنش می بینید که علاوه بر رسوب سولفات باریم، کلرید سدیم نیز تشکیل شده است. آیا این واکنش یک واکنش ردوکس است؟ نه، اینطور نیست، زیرا هیچ عنصری که بخشی از مواد اولیه است، حالت اکسیداسیون خود را تغییر نداده است. هم در سمت چپ و هم در سمت راست معادله شیمیایی، باریم دارای حالت اکسیداسیون +2، کلر -1، سدیم +1، گوگرد +6، اکسیژن -2 است.

5. و در اینجا واکنش Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 است. ردوکس است؟ عناصر مواد اولیه: روی (Zn)، هیدروژن (H) و کلر (Cl). ببینید حالت اکسیداسیون آنها چگونه است؟ برای روی مانند هر ماده ساده ای برابر با 0 است، برای هیدروژن 1+ و برای کلر 1- است. و حالات اکسیداسیون همین عناصر در سمت راست واکنش چگونه است؟ در کلر تزلزل ناپذیر باقی ماند، یعنی برابر 1-. اما برای روی برابر با 2 + و برای هیدروژن - 0 شد (از این واقعیت که هیدروژن به شکل یک ماده ساده - گاز آزاد شد). بنابراین، این واکنش یک واکنش ردوکس است.

ویدیو های مرتبط

معادله متعارف یک بیضی از این ملاحظات جمع‌آوری می‌شود که مجموع فواصل هر نقطه از بیضی تا 2 کانون آن همیشه پیوسته است. با ثابت کردن این مقدار و حرکت دادن نقطه در امتداد بیضی می توان معادله بیضی را تعیین کرد.

شما نیاز خواهید داشت

• ورق کاغذ، خودکار.

دستورالعمل

1. دو نقطه ثابت F1 و F2 را در هواپیما مشخص کنید. بگذارید فاصله بین نقاط برابر با مقدار ثابتی F1F2=2s باشد.

2. روی کاغذی که خط مختصات محور آبسیسا است یک خط مستقیم بکشید و نقاط F2 و F1 را رسم کنید. این نقاط کانون های بیضی هستند. فاصله کل نقطه کانونی تا مبدا باید یک مقدار باشد، c.

3. محور y را رسم کنید، بنابراین یک سیستم مختصات دکارتی تشکیل دهید، و معادله اصلی را که بیضی را تعریف می کند، بنویسید: F1M + F2M = 2a. نقطه M نشان دهنده نقطه فعلی بیضی است.

4. مقدار بخش های F1M و F2M را با استفاده از قضیه فیثاغورث تعیین کنید. به خاطر داشته باشید که نقطه M دارای مختصات فعلی (x, y) نسبت به مبدا است و مثلاً در مورد نقطه F1، نقطه M دارای مختصات (x + c, y) است، یعنی مختصات "x" یک جابجایی پیدا می کند. . بنابراین، در بیان قضیه فیثاغورث، یکی از جمله ها باید برابر با مجذور مقدار (x + c)، یا مقدار (x-c) باشد.

5. عبارات مدول بردارهای F1M و F2M را با نسبت اصلی بیضی جایگزین کنید و دو طرف معادله را مربع کنید، یکی از ریشه های مربع را از قبل به سمت راست معادله ببرید و براکت ها را باز کنید. پس از کاهش عبارت های یکسان، نسبت حاصل را بر 4a تقسیم کرده و دوباره به توان دوم برسانید.

6. عبارات مشابه بیاورید و عباراتی را با همان ضریب مربع متغیر "x" جمع آوری کنید. مربع متغیر "X" را خارج کنید.

7. مجذور مقداری (مثلا b) را به عنوان اختلاف بین مربع های a و c در نظر بگیرید و عبارت حاصل را بر مربع این کمیت جدید تقسیم کنید. بنابراین، معادله متعارف یک بیضی را به دست آورده اید که در سمت چپ آن مجموع مجذور مختصات تقسیم بر بزرگی محورها و در سمت چپ آن یک است.

توصیه مفید
برای بررسی عملکرد کار، می توانید از قانون بقای جرم استفاده کنید.