2. fejezet

2.4. Kémiai reakciók vázlatai és egyenletei

A kémiai reakciókban az egyik anyag egy másikká alakul. Emlékezzünk vissza a kén és az oxigén általunk ismert reakciójára. És benne bizonyos anyagoktól ( kiindulási anyagok vagy reagensek) többiek keletkeznek ( végső anyagok vagy reakciótermékek).

A kémiai reakciókkal kapcsolatos információk rögzítésére és továbbítására használják sémákÉs reakcióegyenletek.

A reakcióséma azt mutatja, hogy mely anyagok reagálnak és melyek keletkeznek a reakció eredményeként. Mind a sémákban, mind a reakcióegyenletekben az anyagokat képleteikkel jelöljük.

A kén égetési sémája a következőképpen van felírva: S 8 + O 2 SO 2.

Ez azt jelenti, hogy amikor a kén kölcsönhatásba lép az oxigénnel, kémiai reakció megy végbe, melynek eredményeként kén-dioxid (kén-dioxid) képződik. Itt minden anyag molekuláris, ezért a séma írásakor ezeknek az anyagoknak a molekuláris képleteit használták. Ugyanez vonatkozik egy másik reakció sémájára - a fehér foszfor égési reakciójára:

P 4 + O 2 P 4 O 10 .

Ha a kalcium-karbonátot (kréta, mészkő) 900 o C-ra melegítjük, kémiai reakció megy végbe: a kalcium-karbonát kalcium-oxiddá (oltott mész) és szén-dioxiddá (szén-dioxid) alakul a séma szerint:

CaCO 3 CaO + CO 2 .

Annak jelzésére, hogy a folyamat hevítéskor megy végbe, a sémát (és az egyenletet) általában a "t" jellel egészítik ki. " , és azt a tényt, hogy ebben az esetben szén-dioxid távozik, egy felfelé mutató nyíl jelzi:

CaCO 3 CaO + CO 2 .

A kalcium-karbonát és a kalcium-oxid nem molekuláris anyagok, ezért ezek legegyszerűbb képletei szerepelnek a sémában, tükrözve képletegységeik összetételét. Molekuláris anyaghoz - szén-dioxidhoz - molekuláris képletet használnak.

Tekintsük azt a reakciósémát, amely akkor megy végbe, amikor a foszfor-pentaklorid kölcsönhatásba lép a vízzel: PCl 5 +H 2 O H 3 PO 4 + HCl.
A diagramból látható, hogy így foszforsav és hidrogén-klorid keletkezik.

Néha egy kémiai reakcióról szóló információ közvetítéséhez elegendő és rövid séma ez a reakció például:

S8S02; P4P4010; CaCO 3 CaO.

Természetesen több különböző reakció is megfelelhet egy rövid sémának.

Minden kémiai reakcióra igaz a kémia egyik legfontosabb törvénye:
A kémiai reakciók során az atomok nem jelennek meg, nem tűnnek el, és nem alakulnak át egymásba.

A kémiai reakciók egyenleteinek felírásakor az anyagok képletein kívül együtthatók is használatosak. Az algebrához hasonlóan a kémiai reakció egyenletében az "1" együttható nem szerepel, hanem beleértendő. Az általunk vizsgált reakciókat a következő egyenletek írják le:

1S 8 + 8O 2 = 8SO 2 vagy S 8 + 8O 2 \u003d 8SO 2;
1P 4 + 5O 2 = 1P 4 O 10 vagy P 4 + 5O 2 \u003d P 4 O 10;
1CaCO 3 \u003d 1CaO + 1CO 2, vagy CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
1PCl 5 + 4H 2O \u003d 1H 3PO 4 + 5HCl, vagy PCI 5 + 4H 2O \u003d H 3PO 4 + 5HCI.

Az egyenlőségjel az egyenlet jobb és bal oldala között azt jelenti az egyes elemek atomjainak száma, amelyek az eredeti anyagokat alkotják, egyenlő ennek az elemnek a reakciótermékekben lévő atomjainak száma.

A kémiai reakcióegyenletben szereplő együtthatók a reagálók száma és a megfelelő anyagok képződött molekuláinak száma (nem molekuláris anyagok esetén a képletegységek száma) közötti arányt mutatják. Tehát a foszfor-pentaklorid és a víz kölcsönhatása során fellépő reakcióhoz

és így tovább (összesen 6 arányban) Általában nincs értelme a reakcióegyenletben külön együtthatónak, de bizonyos esetekben jelentheti az adott anyag molekuláinak vagy képletegységeinek számát. Példák a reakcióval megadott információkra sémák és egyenletek.
1. példa. A metán égési reakciója oxigénben (vagy levegőben):
CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O (séma),
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O (egyenlet).

A kémiai reakciódiagram azt mutatja, hogy (1) a metán és az oxigén közötti reakció szén-dioxidot és vizet termel.

A reakcióegyenlet hozzáteszi, hogy (2) a reagált metánmolekulák száma összefügg a reagált oxigénmolekulák számával 1-től 2-ig, és így tovább, azaz:

Ezenkívül az egyenlet azt mutatja, hogy egy metánmolekula reagál két oxigénmolekulával, és egy szén-dioxid-molekulát és két vízmolekulát képez.

2. példa. A vas redukálása hidrogénnel oxidjából:
Fe 2 O 3 + H 2 Fe + H 2 O (séma),
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O (egyenlet).

A kémiai reakciódiagram azt mutatja, hogy (1) amikor a vas-oxid (Fe 2 O 3) hidrogénnel reagál (ami hevítéskor keletkezik), vas és víz keletkezik.

Az egyenlet ehhez hozzáteszi, hogy (2) a reagált vas-oxid képletegységeinek száma összefügg a reagált hidrogénmolekulák számával 1-től 3-ig stb. Azaz:

Ezenkívül az egyenlet azt mutatja, hogy egy vas-oxid képletegység három hidrogénmolekulával reagál, és két vasatomot és három vízmolekulát képez.

Amint később megtudja, a reakcióegyenletek más mennyiségi információkat is adnak nekünk.

Kalcium-karbonát - CaCO 3. Színtelen, nem molekuláris anyag, vízben nem oldódik. Az olyan jól ismert kőzetek, mint a márvány és a mészkő, főként kalcium-karbonátból állnak. A kréta, amellyel a táblára ír, szintén kalcium-karbonát: sok tengeri élőlény (radiolaria stb.) ebből az anyagból építi fel héját; hosszú ideig krétalerakódások képződnek az óceán fenekén, amelyek ezen organizmusok összenyomott héjának hatalmas rétegei. A kalcium-karbonát nem képes megolvadni - hevítéskor lebomlik. A kalcium-karbonát által képzett kőzeteket az építőiparban befejező anyagként, építőkőként, valamint égetett mész (CaO) előállítására használják. A kohászatban mészkő formájában kalcium-karbonátot adnak az érchez a jobb salakképződés érdekében.

REAGENSEK, REAKCIÓTERMÉKEK, REAKCIÓSÉMÁK ÉS REAKCIÓEGYENLETEK, EGYENLETEK A REAKCIÓEGYENLETEKBEN

1. Írja fel a következő reakciósémáknak megfelelő egyenleteket!
a) Na + Cl 2 NaCl; b) CuO + Al Al 2O 3 + Cu;
c) N 2 O N 2 + O 2; d) NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 O.
2. Milyen információkat közvetítenek az Ön által összeállított reakcióegyenletek (az adott anyagok közül a Cl 2, N 2 O, N 2, O 2, H 2 SO 4 és H 2 O molekuláris; a többi nem molekuláris).

2.5. Kezdeti információk a tiszta vegyi anyagok osztályozásáról

Valamilyen mértékben már megismerkedett körülbelül ötven egyedi (tiszta) vegyszerrel. A tudomány összesen több millió ilyen anyagot ismer. Annak érdekében, hogy ne fulladjanak bele ebbe az anyagok „tengerébe”, rendszerezni és mindenekelőtt osztályozni kell őket – részletesebben osztályozni, mint azt az 1.4. bekezdésben tettük (1.3. ábra).
Az anyagok tulajdonságaikban különböznek egymástól, az anyagok tulajdonságait az összetétel és a szerkezet határozza meg. Ezért az anyagok osztályozásának legfontosabb jellemzői az összetétel, a szerkezet és a tulajdonságok.
Az összetétel szerint, vagy inkább az összetételükben szereplő elemek száma szerint az anyagokat egyszerű és összetett csoportokra osztják (ezt már tudod). Az egyszerűeknél több százezerszer összetettebb anyag létezik, ezért megkülönböztetünk köztük bináris anyagokat (bináris vegyületeket).

Ennek az osztályozásnak a sémája a 2.1. ábrán látható.
Az anyagok további osztályozásának jele azok tulajdonságai.
Kezdjük az egyszerű anyagokkal.
Fizikai tulajdonságaik szerint az egyszerű anyagokat felosztják fémekÉs nemfémek.
A fémek jellemző fizikai tulajdonságai:
1) nagy elektromos vezetőképesség (az elektromos áram jó vezetésének képessége),
2) magas hővezető képesség (jó hővezetési képesség),
3) nagy plaszticitás (hajlékonyság, hajlíthatóság, nyúlás).

Ezenkívül minden fém "fémes" fényű. De nem szabad elfelejteni, hogy nem csak a fémek, hanem néhány nemfém, sőt néhány összetett anyag is ilyen fényes. A kristályos szilícium fénylik, az arzén, a tellúr egyik polimorf módosulata, és ezek mind nem fémek. A komplex anyagok közül - pirit FeS 2, kalkopirit CuFeS 2 és néhány más.

A kémiai elemek, egyszerű anyagok és vegyületek rendszerezésének alapja az A VEGYI ELEMEK TERMÉSZETES RENDSZERE, Dmitrij Ivanovics Mengyelejev (1834–1907) kiváló orosz kémikus fedezte fel 1869-ben, és ő nevezte el. periodikus rendszer". A tudósok sok generációja által továbbfejlesztett rendszert továbbra is "periodikusnak" nevezik, bár ez nem teljesen helyes. Grafikusan a kémiai elemek rendszerét elemtáblázatban fejezzük ki (2.2. ábra); a 6. fejezet tanulmányozásával részletesen megismerheti ennek a táblázatnak a felépítését. Most nézzük meg, hol találhatók az elemek táblázatában nem fémeket alkotó elemek, És hol - fémeket alkotó elemek. Kiderül, hogy a nemfémeket alkotó elemek az elemtáblázat jobb felső sarkában vannak csoportosítva. Az összes többi elem fémet alkotó elem. Ennek okát az atomok és a kémiai kötések szerkezetének tanulmányozásával ismerheti meg.

Szobahőmérsékleten a fémek szilárd halmazállapotúak (kivétel a higany, olvadáspontja 39 o C).
Ellentétben a fémekkel, a nemfémeknek nincs specifikus fizikai jellemzői. Még az aggregáltsági állapotuk is eltérő lehet. Szobahőmérsékleten tizenkét egyszerű anyag gáz halmazállapotú (H 2, He, N 2, O 2, O 3, F 2, Ne, Cl 2, Ar, Kr, Xe, Rn), egy folyadék (Br 2) stb. szilárd anyagok tíz (B, C (gyémánt), C (grafit), Si, P 4, S 8, As, Se, Te, I 2 stb.). Kémiai tulajdonságait tekintve a legtöbb fém nagyon különbözik a legtöbb nemfémtől, de nincs közöttük éles határ.
Sok egyszerű anyag bizonyos körülmények között reakcióba léphet egymással, például:

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

Az ilyen reakciók eredményeként bináris vegyületek képződnek.

Egy bináris vegyület elvileg bármilyen elemet tartalmazhat (a hélium és a neon kivételével). De gyakran az egyik ilyen elem az oxigén, a hidrogén vagy a halogénatomok egyike (fluor, klór, bróm vagy jód). Az ilyen anyagokat ún oxigénvegyületek, hidrogénvegyületek vagy halogenidek. Példák bináris vegyületekre: CaO, Al 2 O 3, KH, HCl, AlI 3, CaC 2.

Példák oxigénvegyületekre: H 2 O (víz), H 2 O 2 (hidrogén-peroxid), Na 2 O (nátrium-oxid), Na 2 O 2 (nátrium-peroxid), CO 2 (szén-dioxid), OF 2 (oxigén-fluorid). A legtöbb oxigénvegyület az oxidok. Hogyan különböznek az oxidok más oxigénvegyületektől, később megtudhatja.
Példák oxidokra:
Li 2 O - lítium-oxid, CO 2 - szén-dioxid, CaO - kalcium-oxid, SiO 2 - szilícium-dioxid, Al 2 O 3 - alumínium-oxid, H 2 O - víz,
MnO 2 - mangán-dioxid, SO 3 - kén-trioxid.

Példák hidrogénvegyületekre: NaH - nátrium-hidrid, H 2 O - víz, KH - kálium-hidrid, Hcl - hidrogén-klorid, CaH 2 - kalcium-hidrid,
NH 3 - ammónia, BaH 2 - bárium-hidrid, CH 4 - metán.

Példák halogenidekre: CaF 2 - kalcium-fluorid, BF 3 - bór-trifluorid, NaCl - nátrium-klorid, PCl 5 - foszfor-pentaklorid, KBr - kálium-bromid, HBr - hidrogén-bromid, AlI 3 - alumínium-jodid, HI - hidrogén-jodid.
A bináris vegyületek nevére a 6. táblázatban talál példákat.

6. táblázat Példák bináris vegyületek nevére.

Vegye figyelembe, hogy ezek a nevek mindegyike tartalmazza az utótagot -id. Bármely bináris vegyület nevezhető így, kivéve a fémeket alkotó elemek bináris vegyületeit ( intermetallikus kapcsolatokat). Ugyanakkor néhány bináris vegyületnek megvan a hagyományos neve (víz, ammónia, hidrogén-klorid, metán és mások).

A Földön a bináris vegyületek közül az oxidok a leggyakoribbak. Ennek oka az a tény, hogy a földkéreg minden második atomja (a légkörben, a hidroszférában és a litoszférában) oxigénatom. Az oxidok közül pedig a leggyakoribb anyag a víz. Ennek egyik oka, hogy a hidrogén a földkéregben is az egyik legelterjedtebb elem.

Most - bonyolultabb kapcsolatokról. Álljon a vegyület három elemből. Sok ilyen kapcsolat van. Melyikük a legfontosabb? Természetesen oxigéntartalmú vegyületek. És mindenekelőtt azok, amelyek hidrogént tartalmaznak. Ezeknek a vegyületeknek a jelentősége annak is köszönhető, hogy az oxidok és a víz közötti kémiai reakciók eredményeként éppen ilyen anyagok keletkeznek, pl.

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

Az ezen reakciók eredményeként keletkező anyagokat ún hidroxidok. A név az "oxid-hidrát" szavak kombinációjából származik, vagyis az oxid és a víz kombinációjából.

Számos hidroxid létezik, beleértve azokat is, amelyek nem az oxid és a víz közvetlen kölcsönhatása során keletkeznek, például: H 2 SiO 3, Al (OH) 3, Cu (OH) 2 és mások. Ezeket az anyagokat hidroxidoknak is nevezik, mert hevítés hatására oxiddá és vízzé bomlanak.

Valójában szinte minden hidroxid bomlik hevítés közben, és a megfelelő oxidot és vizet képez, például:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O 100 o C-on;
Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O 500 o C-on;
H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O 450 o C-on;
2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O 200 o C-on;
H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O 100 o C alatt.
De az olyan hidroxidok, mint például a NaOH és a KOH, még 1500 o C-ra melegítve sem bomlanak le.

Egyes hidroxidok nevére a 7. táblázatban találhatók példák.

	Név		Név
NaOH	Nátrium-hidroxid	H2SO4	Kénsav
KOH	Kálium-hidroxid	H2SO3	kénes sav
Ca(OH)2	kálcium hidroxid	HNO3	Salétromsav
Ba(OH)2	bárium-hidroxid	HNO 2	Salétromsav
Al(OH)3	alumínium-hidroxid	H3PO4	Foszforsav
Cu(OH)2	réz-hidroxid	H2CO3	Szénsav
Zn(OH)2	Cink-hidroxid	H2SiO3	Kovasav

Vegye figyelembe, hogy a táblázat bal fele a fémképző elemek hidroxidjait tartalmazza (a név a "hidroxid" szóval kezdődik), a jobb fele pedig a nem fémképző elemek hidroxidjait tartalmazza (a név a "sav" szót tartalmazza "). Az elnevezések eltérő formája abból adódik, hogy ezek a hidroxidok kémiai tulajdonságaikban nagyon eltérőek. Például oldataik megváltoztatják az úgynevezett anyagok színét mutatók(pontosabban, savas-fő- mutatók). Ilyen indikátor anyagok az áfonyában, málnában, fekete ribizliben, vörös káposztában és még a teában található színezékek. A laboratóriumban általában lakmuszt (természetes festék), metilnarancsot és fenolftaleint (mindkettő szintetikus) használnak indikátorként. Tehát a savakat tartalmazó oldatokban a lakmusz pirosra válik, az oldható fém-hidroxidot tartalmazó oldatokban ( lúgok) - kékben. A többi indikátor színét a 3. függelék tartalmazza. A savak savanyú ízűek, de soha ne próbáljuk ki, mert a legtöbb mérgező vagy égető hatású.

A 6. táblázatban szereplő hidroxidok közül a lúgok a NaOH, KOH és Ba(OH) 2 . A gyengén oldódó Ca(OH) 2 is megváltoztatja az indikátorok színét. Az ugyanabban a táblázatban felsorolt ​​savak közül csak a kovasav nem változtatja meg az indikátorok színét, különösen azért, mert más savakkal ellentétben vízben nem oldódik.

A savak általában nem egymással, hanem fém-hidroxidokkal reagálnak, például:
H 2SO 4 + 2KOH = K 2SO 4 + H 2 O;
2HNO 3 + Ba (OH) 2 \u003d Ba (NO 3) 2 + 2H 2 O;
H 3 RO 4 + 3 NaOH \u003d Na 3 RO 4 + 3H 2 O.

A víz mellett e reakciók termékei az só- egy másik fontos osztályba tartozó összetett anyagok. A reakció eredményeként sem sav, sem lúg nem marad az oldatban, az oldat válik semleges ezért ezeket a reakciókat nevezzük reakciók semlegesítés.

Ügyeljen a 8. táblázatban szereplő sók elnevezésében szereplő toldalékokra.

8. táblázat. Sók és elnevezésük

	Név		Név
K 2 SO 3	Sulf azt kálium	Na2CO3	Szén nál nél nátrium
CaSO4	Sulf nál nél kalcium	MgCO 3	Szén nál nél magnézium
Al 2 (SO 4) 3	Sulf nál nél alumínium	K 2 SiO 3	Szilicium nál nél kálium
Ba(NO2)2	Salétrom azt bárium	K3PO4	Phosph nál nél kálium
Ba(NO3)2	Salétrom nál nél bárium	Ca 3 (PO 4) 2	Phosph nál nél kalcium

Az összes többi hidroxid közül néhány hidroxid csak savakkal reagál. Az ilyen hidroxidok az ún okokból. Ugyanazokat a hidroxidokat nevezzük, amelyek savakkal és bázisokkal is reagálnak (lúgok). amfoter hidroxidok. Az indokok megfelelnek bázikus oxidok, savak - savas oxidok,és amfoter hidroxidok - amfoter oxidok. Különböző kémiai viselkedésű oxidokra mutatunk be példákat a 9. táblázatban.

9. táblázat. Példák bázikus, amfoter és savas oxidokra, valamint a megfelelő hidroxidokra.

Fő		Amfoter		Savas
	Hidroxidok		Hidroxidok		Hidroxidok

*) Az idealizált hidroxid képlet megadva
**) Csak vizes oldatban létezik

A sók nemcsak a savak és a bázisok reakciójában keletkeznek, hanem a fémek savakkal való kölcsönhatásában is:
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2,
valamint a bázikus oxidok és a savas oxidok Li 2 O + CO 2 \u003d Li 2 CO 3 kölcsönhatása során,
bázikus oxidok savakkal FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O
és savas oxidok bázisokkal SO 2 + 2NAOH = Na 2 SO 3 + H 2 O.
Az amfoter oxidok és hidroxidok is hasonló reakciókba lépnek.
És most térjünk vissza az anyagok ismert molekuláris és nem molekuláris felosztásához, vagyis a szerkezet típusa szerint osztályozzuk őket. A 10. táblázat mutatja be, hogyan oszlanak meg a molekuláris és nem molekuláris anyagok az összetett anyagok különböző osztályai között.

10. táblázatNéhány összetett anyag szerkezetének típusa

Csatlakozási osztály	Molekuláris szerkezet	Nem molekuláris szerkezet
Bázikus és amfoter oxidok
Savas oxidok	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
Bázikus és amfoter hidroxidok
Savas hidroxidok (savak)	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
Halogenidek	BF 3 , SiCl 4 , CBr 4 , C 2 I 6 , NCl 3	NaF, KC1, CaBr 2, MgI 2, BaF 2

Amint látható, a vegyszerek nagyon különbözőek, eltérőek az összetételükben, a fizikai jellemzőikben, a kémiai tulajdonságaikban. De még mindig nem tud válaszolni arra a kérdésre, hogy miért ilyen összetételű ez az anyag, miért vannak ilyen jellemzői, miért lép reakcióba ezekkel az anyagokkal és hogyan reagál velük. Ne feledje, hogy egy anyag tulajdonságait összetétele és szerkezete határozza meg. Ezért e kérdések megválaszolásához mindenekelőtt az anyagok elrendezését, vagyis az anyag szerkezetét kell megvizsgálni.

Szén-dioxid – CO 2, vagy szén-dioxid. Molekuláris anyag, sav-oxid. Annak ellenére, hogy térfogathányada a földi légkörben mindössze 0,03 - 0,04%, a szén-dioxid a levegő egyik legfontosabb összetevője, életünkben betöltött szerepe aligha becsülhető túl. Közvetlenül részt vesz a két legfontosabb természetes folyamatban: a légzésben és a fotoszintézisben. Például egy felnőtt egy óra alatt körülbelül 20 liter szén-dioxidot lélegz ki. Tartalmának növekedése káros az emberekre és az állatokra: 0,2-0,15% térfogathányaddal az ember elveszti az eszméletét. A légköri CO 2 megóvja bolygónkat a kihűléstől, hiszen képes visszatartani a Föld felszínéről kiáramló hősugárzást, ennek feleslege viszont úgynevezett "üvegházhatást" idézhet elő. A szilárd CO 2 - "szárazjég" - hűtésre szolgál: például egy fagylalt árusító jégdarabjaiban nincs más, mint "szárazjég". Kalcium-oxid - CaO, vagy égetett mész - a fő oxid fehér, higroszkópos (nedvesség elnyelő). Ez az anyag erőteljesen reagál vízzel, "oltott meszet" - kalcium-hidroxidot képezve. Ezt az oxidot különféle kalcium-karbonátból képződött kőzetek pörkölésével nyerik, innen ered az "égetett mész" elnevezés. Bőrrel érintkezve égési sérülést okoz. Különösen veszélyes, ha szembe kerül. A kalcium-hidroxid - Ca (OH) 2 vagy oltott mész fehér bázis, vízben gyengén oldódik. Az úgynevezett kioltással nyerik - víz hozzáadásával a kalcium-oxidhoz. A reakció során annyi hő szabadul fel, hogy a reakcióelegy felforr. A mészhidrátot az építőiparban kötőanyagként és fehér szilikáttéglák gyártása során nyersanyagként, valamint ásványi műtrágyák gyártásánál használják.

Természetes kémiai elemek rendszere, fémek, nemetalla, bináris vegyületek, oxigénvegyületek, hidrogénvegyületek, halloenidok, hidridek, oxidok, hidroxidok, savak, bázisok, sók, lúgok, amfoter hidroxidok, indikátorok, semlegesítési reakció, fő oxidok, A-amphoter-oxidok, a) Fe(OH)2; b) Pb(OH)2; c) Fe(OH)3; d) Cr(OH)3.

7. Állítsa össze a reakcióegyenleteket az alábbi reakciósémák szerint!
Li 2O + P 4O 1 0 Li 3PO 4; MnSO 4 + NaOH M n (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.
Milyen osztályokba tartoznak ezeknek a reakcióknak a kiindulási és végső anyagai?

1. Savak és bázisok oldatainak kölcsönhatása indikátorokkal.
2. Savak és bázisok kémiai tulajdonságai.
3. Fémek kémiai tulajdonságai.
4. Az oxidok kémiai tulajdonságai.

Egy kémiai reakció vázlata.

A kémiai reakciók leírásának többféle módja van. Ön megismerkedett a „verbális” reakciósémával a 13. §-ban.

Íme egy másik példa:

kén + oxigén -> kén-dioxid.

Lomonoszov és Lavoisier felfedezték az anyagok tömegének megmaradásának törvényét egy kémiai reakcióban. Így van megfogalmazva:

Magyarázzuk meg, miért tömegek a hamu és a kalcinált réz különbözik a hevítés előtti papír és réz tömegétől.

A papír elégetése során oxigén vesz részt, amelyet a levegő tartalmaz (48. ábra, a).

Ezért a reakcióban két anyag vesz részt. A hamu mellett szén-dioxid és víz (gőz formájában) képződik, amelyek a levegőbe jutva eloszlanak.

Rizs. 48. Papír (a) és réz (b) reakciói oxigénnel

Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)

Kiváló francia kémikus, a tudományos kémia egyik megalapítója. A Párizsi Tudományos Akadémia akadémikusa. Kvantitatív (egzakt) kutatási módszereket vezetett be a kémiába. Kísérletileg meghatározta a levegő összetételét, és bebizonyította, hogy az égés egy anyag reakciója oxigénnel, a víz pedig a hidrogén és az oxigén keveréke (1774-1777).

Összeállította az egyszerű anyagok első táblázatát (1789), amely valójában a kémiai elemek osztályozását javasolja. M. V. Lomonoszovtól függetlenül felfedezte az anyagok tömegének megmaradásának törvényét a kémiai reakciókban.

Rizs. 49. Lomonoszov - Lavoisier törvényét megerősítő tapasztalat: a - a kísérlet kezdete; b - a kísérlet vége

Tömegük meghaladja az oxigén tömegét. Ezért a hamu tömege kisebb, mint a papír tömege.

A réz hevítésekor a levegő oxigénje "egyesül" vele (48. ábra, b). A fém fekete anyaggá alakul (képlete CuO, neve réz(P)-oxid). Nyilvánvaló, hogy a reakciótermék tömegének meg kell haladnia a réz tömegét.

Kommentálja a 49. ábrán látható tapasztalatokat, és vonjon le következtetést!

A jog mint a tudományos tudás egyik formája.

A törvényszerűségek felfedezése a kémiában, a fizikában és más tudományokban azután következik be, hogy a tudósok számos kísérletet végeztek és elemezték az eredményeket.

A jog a jelenségek, tulajdonságok stb. közötti objektív, embertől független összefüggések általánosítása.

A kémiai reakció során az anyagok tömegének megmaradásának törvénye a kémia legfontosabb törvénye. Ez az anyagok minden olyan átalakulására vonatkozik, amely mind a laboratóriumban, mind a természetben előfordul.

A kémiai törvények lehetővé teszik az anyagok tulajdonságainak és a kémiai reakciók lefolyásának előrejelzését, a kémiai technológiai folyamatok szabályozását.

A törvény magyarázata érdekében hipotéziseket állítanak fel, amelyeket megfelelő kísérletek segítségével tesztelnek. Ha valamelyik hipotézis beigazolódik, elméletet alkotnak az alapján. A középiskolában megismerkedhetsz a vegyészek által kidolgozott számos elmélettel.

Az anyagok össztömege egy kémiai reakció során nem változik, mert a kémiai elemek atomjai nem jelennek meg és tűnnek el a reakció során, hanem csak átrendeződésük történik. Más szavakkal,
az egyes elemek atomjainak száma a reakció előtt megegyezik a reakció utáni atomjainak számával. Ezt jelzik a bekezdés elején megadott reakciósémák. Helyettesítsük egyenlőségjelre a bal és jobb oldal közötti nyilakat:

Az ilyen rekordokat kémiai egyenleteknek nevezzük.

A kémiai egyenlet egy kémiai reakció feljegyzése a reagensek és termékek képleteivel, amely összhangban van az anyagok tömegének megmaradásának törvényével.

Sok olyan reakcióséma létezik, amely nem felel meg a Lomonoszov-Lavoisier törvénynek.

Például a víz képződésének reakcióvázlata:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

A séma mindkét része ugyanannyi hidrogénatomot, de eltérő számú oxigénatomot tartalmaz.

Alakítsuk ezt a sémát kémiai egyenletté.

Annak érdekében, hogy a jobb oldalon 2 oxigénatom legyen, a vízképlet elé 2-es együtthatót teszünk:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

Most négy hidrogénatom van a jobb oldalon. Ahhoz, hogy ugyanannyi hidrogénatom legyen a bal oldalon, a hidrogénképlet elé írjuk a 2-es együtthatót.. Kapjuk a kémiai egyenletet:

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

Így ahhoz, hogy egy reakciósémát kémiai egyenletté alakítsunk, ki kell választani az egyes anyagok együtthatóit (ha szükséges), fel kell írni azokat a kémiai képletek elé, és a nyilat helyettesíteni egy egyenlőségjellel.

Talán valamelyikőtök felírja ezt az egyenletet: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. Ebben a bal és a jobb oldalon minden elem azonos számú atomja van, de minden együttható csökkenthető 2-vel való osztással. meg kell tenni.

Ez érdekes

A kémiai egyenletnek sok hasonlósága van a matematikai egyenletnek.

Az alábbiakban bemutatjuk a reakció rögzítésének különféle módjait.

A Cu + O 2 -> CuO reakciósémát alakítsa át kémiai egyenletté.

Végezzünk el egy nehezebb feladatot: alakítsuk át a reakciósémát kémiai egyenletté

A séma bal oldalán - I atom alumínium, jobb oldalon - 2. Tegyen egy 2-es együtthatót a fémképlet elé:

A jobb oldalon háromszor több kénatom található, mint a bal oldalon. A bal oldali kénvegyület képlete elé írjuk a 3-as együtthatót:

Most a bal oldalon a hidrogénatomok száma 3 2 = 6, a jobb oldalon pedig csak 2. Ahhoz, hogy a jobb oldalon 6 legyen, a 3-as együtthatót tesszük a hidrogén képlet elé (6 : 2 = 3):

Hasonlítsuk össze az oxigénatomok számát a séma mindkét részében. Ugyanazok: 3 4 = 4 * 3. Cseréljük le a nyilat egyenlőségjelre:

következtetéseket

A kémiai reakciókat reakciósémák és kémiai egyenletek segítségével írják le.

A reakcióséma tartalmazza a reaktánsok és termékek képleteit, valamint a kémiai egyenlet tartalmazza az együtthatókat is.

A kémiai egyenlet összhangban van a Lomonosov-Lavoisier anyagok tömegének megmaradásának törvényével:

a kémiai reakcióba lépő anyagok tömege megegyezik a reakció eredményeként keletkező anyagok tömegével.

A kémiai elemek atomjai a reakciók során nem jelennek meg vagy tűnnek el, hanem csak átrendeződésük történik.

?
105. Mi a különbség a kémiai egyenlet és a reakcióséma között?

106. Rendezd el a hiányzó együtthatókat a reakciórekordokban:

107. Változtassa kémiai egyenletté a következő reakciósémákat!

108. Készítse el a reakciótermékek képleteit és a megfelelő kémiai egyenleteket!

109. Pontok helyett írja le egyszerű anyagok képleteit, és alkosson kémiai egyenleteket!

Ne feledje, hogy a bór és a szén atomokból áll; fluor, klór, hidrogén és oxigén - kétatomos molekulákból, és foszfor (fehér) - négyatomos molekulákból.

110. Kommentározza a reakciósémákat, és alakítsa őket kémiai egyenletté:

111. Mekkora tömegű égetett mész keletkezett 25 g kréta hosszan tartó kalcinálása során, ha ismert, hogy 11 g szén-dioxid szabadult fel?

Popel P. P., Kriklya L. S., Kémia: Pdruch. 7 cellához. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: "Akadémia" Kiállítási Központ, 2008. - 136 p.: il.

Az óra tartalma óra összefoglaló és támogató keret óra bemutató interaktív technológiák gyorsító tanítási módszerek Gyakorlat vetélkedők, online feladatok tesztelése és gyakorlatok házi feladat workshopok és tréningek kérdései az órai beszélgetésekhez Illusztrációk videó és audio anyagok fotók, képek grafika, táblázatok, sémák képregények, példázatok, mondások, keresztrejtvények, anekdoták, viccek, idézetek Kiegészítők kivonatok csaló lapok chipek érdeklődő cikkekhez (MAN) irodalom fő és kiegészítő szószedet Tankönyvek és leckék javítása a tankönyv hibáinak kijavítása az elavult ismeretek újakkal való helyettesítése Csak tanároknak naptár tervek képzési programok módszertani ajánlások

Beszéljünk arról, hogyan írjunk fel egy kémiai egyenletet, mert ezek a tudományág fő elemei. A kölcsönhatások és anyagok összes mintájának mélyreható tudatosságának köszönhetően irányíthatja azokat, alkalmazhatja azokat a különböző tevékenységi területeken.

Elméleti jellemzők

A kémiai egyenletek összeállítása a középiskolák nyolcadik osztályában fontos és kulcsfontosságú szakasz. Mi előzheti meg ezt a szakaszt? Mielőtt a tanár elmondaná tanítványainak, hogyan készítsenek kémiai egyenletet, fontos megismertetni az iskolásokkal a "valencia" fogalmát, megtanítani nekik, hogyan határozzák meg ezt az értéket fémekre és nemfémekre az elemek periódusos rendszerével.

Bináris képletek összeállítása vegyérték alapján

Ahhoz, hogy megértse, hogyan kell felírni egy kémiai egyenletet a vegyérték alapján, először meg kell tanulnia, hogyan állítson elő két elemből álló vegyületeket a vegyérték használatával. Javasolunk egy algoritmust, amely segít megbirkózni a feladattal. Például meg kell írnia a nátrium-oxid képletét.

Először is fontos figyelembe venni, hogy a névben utolsóként említett kémiai elemnek az első helyen kell lennie a képletben. Esetünkben a nátrium lesz az első, a második az oxigén. Emlékezzünk vissza, hogy a bináris vegyületeket oxidoknak nevezzük, amelyekben az utolsó (második) elemnek szükségszerűen oxigénnek kell lennie, oxidációs állapota -2 (2 vegyérték). Továbbá a periódusos rendszer szerint meg kell határozni mind a két elem vegyértékét. Ehhez bizonyos szabályokat alkalmazunk.

Mivel a nátrium az 1. csoport fő alcsoportjában található fém, vegyértéke állandó érték, egyenlő I-vel.

Az oxigén nemfém, mivel az oxidban az utolsó, vegyértékének meghatározásához nyolcból (a csoportok számából) levonunk 6-ot (az a csoport, amelyben az oxigén található), azt kapjuk, hogy az oxigén vegyértéke II.

Bizonyos vegyértékek között megtaláljuk a legkisebb közös többszöröst, majd elosztjuk az egyes elemek vegyértékével, és megkapjuk az indexüket. A kész Na 2 O képletet felírjuk.

Útmutató az egyenlet összeállításához

Most beszéljünk többet a kémiai egyenlet felírásáról. Először nézzük meg az elméleti pontokat, majd térjünk át a konkrét példákra. Tehát a kémiai egyenletek összeállítása egy bizonyos eljárást foglal magában.

• 1. szakasz. A javasolt feladat elolvasása után meg kell határozni, hogy mely vegyszerek legyenek jelen az egyenlet bal oldalán. Az eredeti alkatrészek közé "+" jel kerül.
• 2. szakasz. Az egyenlőségjel után a reakciótermék képletét kell elkészíteni. Az ilyen műveletek végrehajtásakor szükség lesz egy algoritmusra a bináris vegyületek képleteinek összeállításához, amelyet fent tárgyaltunk.
• 3. szakasz. Ellenőrizzük az egyes elemek atomszámát a kémiai kölcsönhatás előtt és után, szükség esetén további együtthatókat teszünk a képletek elé.

Példa az égési reakcióra

Próbáljuk meg kitalálni, hogyan készítsünk kémiai egyenletet a magnézium elégetésére egy algoritmus segítségével. Az egyenlet bal oldalán a magnézium és az oxigén összegét írjuk át. Ne felejtsük el, hogy az oxigén kétatomos molekula, ezért indexének 2-nek kell lennie. Az egyenlőségjel után elkészítjük a reakció után kapott termék képletét. Ezekben először a magnézium van írva, az oxigént pedig a második helyre tesszük a képletbe. Továbbá a kémiai elemek táblázata szerint meghatározzuk a vegyértékeket. A 2. csoportba (a fő alcsoportba) tartozó magnéziumnak állandó a II. vegyértéke, az oxigénre 8-6 kivonásával a II. vegyértéket is megkapjuk.

A folyamatrekord így fog kinézni: Mg+O 2 =MgO.

Ahhoz, hogy az egyenlet megfeleljen az anyagok tömegének megmaradásának törvényének, el kell rendezni az együtthatókat. Először a reakció előtt, a folyamat befejezése után ellenőrizzük az oxigén mennyiségét. Mivel 2 oxigénatom volt, és csak egy keletkezett, a jobb oldalon, a magnézium-oxid képlet előtt, 2-es tényezőt kell hozzáadni. Ezután megszámoljuk a magnéziumatomok számát a folyamat előtt és után. A kölcsönhatás eredményeként 2 magnéziumot kaptunk, ezért a bal oldalon egy egyszerű magnézium anyag előtt is 2-es együttható szükséges.

A reakció végső formája: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO.

Egy példa a helyettesítési reakcióra

A kémia bármely kivonata tartalmazza a különböző típusú kölcsönhatások leírását.

A vegyülettel ellentétben a helyettesítésben két anyag lesz az egyenlet bal és jobb oldalán. Tegyük fel, hogy meg kell írnia a cink és a kölcsönhatási reakciót. A szabványos írási algoritmust használjuk. Először a bal oldalon cinket és sósavat írunk át az összegen, a jobb oldalon pedig a keletkező reakciótermékek képleteit. Mivel a fémek elektrokémiai feszültségsorában a cink a hidrogén előtt helyezkedik el, ebben a folyamatban a molekuláris hidrogént kiszorítja a savból, cink-kloridot képezve. Ennek eredményeként a következő bejegyzést kapjuk: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Most rátérünk az egyes elemek atomszámának kiegyenlítésére. Mivel a klór bal oldalán egy atom volt, a kölcsönhatás után pedig kettő, ezért a sósavképlet elé 2-es tényezőt kell tenni.

Ennek eredményeként egy kész reakcióegyenletet kapunk, amely megfelel az anyagok tömegének megmaradásának törvényének: Zn + 2HCL = ZnCl 2 +H 2.

Következtetés

Egy tipikus kémiai absztrakt szükségszerűen több kémiai átalakulást tartalmaz. Ennek a tudománynak egyetlen szakasza sem korlátozódik az átalakulások, az oldódási, párolgási folyamatok egyszerű szóbeli leírására, mindent szükségszerűen egyenletek erősítenek meg. A kémia sajátossága abban rejlik, hogy a különböző szervetlen vagy szerves anyagok között végbemenő folyamatok együtthatók, indexek segítségével leírhatók.

Miben különbözik a kémia a többi tudománytól? A kémiai egyenletek nemcsak a folyamatban lévő átalakulások leírását, hanem mennyiségi számítások elvégzését is segítik, amelyeknek köszönhetően lehetőség nyílik különféle anyagok laboratóriumi és ipari előállítására.

A kémiában a megértés fő témája a különböző kémiai elemek és anyagok közötti reakciók. Az anyagok és folyamatok kémiai reakciókban való kölcsönhatásának érvényességének nagy ismerete lehetővé teszi azok kezelését és saját céljaira történő alkalmazását. A kémiai egyenlet egy kémiai reakció kifejezésének módszere, amelyben felírják a kiindulási anyagok és termékek képleteit, indikátorokat, amelyek bármely anyag molekuláinak számát mutatják. A kémiai reakciókat kapcsolódási, helyettesítési, bomlási és cserereakciókra osztjuk. Közöttük is meg lehet különböztetni a redox, ionos, reverzibilis és irreverzibilis, exogén stb.

Utasítás

1. Határozza meg, mely anyagok lépnek kölcsönhatásba egymással reakciójában. Írd le őket az egyenlet bal oldalára! Vegyük például az alumínium és a kénsav közötti kémiai reakciót. Rendezze el a reagenseket a bal oldalon: Al + H2SO4 Ezután tegyen egy "egyenlőségi" jelet, mint a matematikai egyenletben. A kémiában találhatunk egy jobbra mutató nyilat, vagy két ellentétes irányú nyilat, ami a „reverzibilitás jele”. A fém és a sav kölcsönhatása következtében só és hidrogén képződik. Írja fel a reakciótermékeket az egyenlőségjel után jobbra: Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 A reakciósémát megkapjuk.

2. Egy kémiai egyenlet felírásához meg kell találni a kitevőket. A korábban kapott séma bal oldalán a kénsav hidrogén-, kén- és oxigénatomokat tartalmaz 2:1:4 arányban, a jobb oldalon 3 kénatom és 12 oxigénatom található a só összetételében és 2 hidrogénatomok a H2 gázmolekulában. A bal oldalon ennek a 3 elemnek az aránya 2:3:12.

3. Az alumínium(III)-szulfát összetételében lévő kén- és oxigénatomok számának kiegyenlítése érdekében az egyenlet bal oldalán a sav elé tegyük a 3-as mutatót, a bal oldalon pedig hat hidrogénatom található. A hidrogénelemek számának kiegyenlítése érdekében tegye a 3 jelzőt elé a jobb oldalon. Most az atomok aránya mindkét részben 2:1:6.

4. Marad az alumínium számának kiegyenlítése. Mivel a só két fématomot tartalmaz, tegyen egy 2-est az alumínium elé a diagram bal oldalán. Ennek eredményeként megkapja a reakcióegyenletet ehhez a sémához. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2

A reakció az egyik vegyi anyag átalakulása egy másikká. És a képlet, hogy speciális szimbólumok segítségével írjuk őket, ennek a reakciónak az egyenlete. Különféle típusú kémiai kölcsönhatások léteznek, de a képletek felírásának szabálya azonos.

Szükséged lesz

• kémiai elemek periodikus rendszere D.I. Mengyelejev

Utasítás

1. Az egyenlet bal oldalán fel vannak írva a reakció kezdeti anyagok. Ezeket reagenseknek nevezik. A felvétel speciális szimbólumok segítségével készül, amelyek bármilyen anyagot jelölnek. A reagens anyagok közé egy plusz jel kerül.

2. Az egyenlet jobb oldalán a kapott egy vagy több anyag képlete van felírva, amelyeket reakciótermékeknek nevezünk. Az egyenlőségjel helyett az egyenlet bal és jobb oldala közé egy nyíl kerül, amely jelzi a reakció irányát.

3. Később a reaktánsok és reakciótermékek képleteinek megírásakor el kell rendezni a reakcióegyenlet mutatóit. Ez úgy történik, hogy az anyagtömeg megmaradásának törvénye szerint ugyanazon elem atomjainak száma az egyenlet bal és jobb oldalán azonos maradjon.

4. A mutatók helyes elrendezéséhez ki kell választania a reakcióba belépő anyagokat. Ehhez felvesszük az egyik elemet, és összehasonlítjuk a bal és jobb oldali atomjainak számát. Ha eltér, akkor meg kell találni az adott anyag atomjainak számát jelölő számok többszörösét a bal és a jobb oldalon. Ezt követően ezt a számot elosztjuk az egyenlet megfelelő részében lévő anyag atomjainak számával, és bármelyik részéhez mutatót kapunk.

5. Mivel a mutató a képlet elé kerül, és minden benne szereplő anyagra vonatkozik, a következő lépés a kapott adatok összehasonlítása egy másik, a képlet részét képező anyag számával. Ez ugyanúgy történik, mint az első elemnél, és figyelembe veszik az egyes képletek meglévő mutatóját.

6. Később a képlet összes elemének elemzése után végre kell hajtani a bal és a jobb oldali rész megfelelésének végső ellenőrzését. Ekkor a reakcióegyenlet teljesnek tekinthető.

Kapcsolódó videók

Jegyzet!
A kémiai reakciók egyenleteiben lehetetlen felcserélni a bal és a jobb oldalt. Ellenkező esetben egy teljesen más folyamat sémája alakul ki.

Hasznos tanácsok
Mind az egyes reagens anyagok, mind a reakciótermékeket alkotó anyagok atomjainak számát a D.I. kémiai elemeinek periodikus rendszerével határozzuk meg. Mengyelejev

Mennyire nem meglepő az ember számára a természet: télen havas paplanba burkolja a földet, tavasszal mindent, ami élő, feltárja, mint a pattogatott kukoricapehely, nyáron tombol a színek tombolása, ősszel a növényeket lángba borítja. vörös tűz... És csak ha jobban belegondolsz és alaposan megnézed, láthatod, mi áll mindezen megszokott változások mögött nehéz fizikai folyamatok és KÉMIAI REAKCIÓK állnak. És ahhoz, hogy minden élőlényt tanulmányozhasson, meg kell tudnia oldani a kémiai egyenleteket. A kémiai egyenletek kiegyenlítésekor a fő követelmény az anyagszám megmaradásának törvényének ismerete: 1) a reakció előtti anyagszám egyenlő a reakció utáni anyagszámmal; 2) a reakció előtti összes anyagok száma megegyezik a reakció utáni anyagok teljes számával.

Utasítás

1. A kémiai "példa" kiegyenlítéséhez néhány lépést kell követnie: Írja le az egyenlet reakciók általában. Ehhez az anyagok képlete előtti ismeretlen mutatókat a latin ábécé betűivel (x, y, z, t stb.) jelöljük. Legyen szükséges a hidrogén és az oxigén kombinációjának reakciójának kiegyenlítése, amelynek eredményeként víz keletkezik. A hidrogén-, oxigén- és vízmolekulák elé tegye a latin betűket (x, y, z) - mutatókat.

2. Bármely elemre a fizikai egyensúly alapján állítson össze matematikai egyenleteket, és állítson elő egyenletrendszert. Ebben a példában a bal oldali hidrogénhez vegyen 2x-et, mert ennek indexe „2”, a jobb oldalon - 2z, a teának szintén „2” indexe van, kiderül, hogy 2x=2z, otsel, x=z. Az oxigénhez vegyen 2y-t a bal oldalon, mert van egy „2” index, a jobb oldalon - z, a teára nincs index, ami azt jelenti, hogy egyenlő eggyel, amit általában nem írnak le. Kiderült, hogy 2y=z és z=0,5y.

Jegyzet!
Ha több kémiai elem vesz részt az egyenletben, akkor a feladat nem bonyolódik, hanem térfogata nő, amitől nem kell megijedni.

Hasznos tanácsok
Valószínűségszámítás segítségével is lehetséges a reakciók kiegyenlítése, a kémiai elemek vegyértékeinek felhasználásával.

4. tipp: Hogyan állítsunk össze redox reakciót

A redoxreakciók az oxidációs állapot változásával járó reakciók. Gyakran előfordul, hogy a kiindulási anyagokat megadják, és meg kell írni kölcsönhatásuk termékeit. Esetenként ugyanaz az anyag különböző végtermékeket ad különböző környezetben.

Utasítás

1. Nemcsak a reakcióközegtől, hanem az oxidáció mértékétől is függően az anyag eltérően viselkedik. Egy anyag a legmagasabb oxidációs állapotában változatlanul oxidálószer, a legalacsonyabb oxidációs állapotában pedig redukálószer. A savas környezet kialakítására hagyományosan kénsavat (H2SO4), ritkábban salétromsavat (HNO3) és sósavat (HCl) használnak. Ha szükséges, alkosson lúgos környezetet, használjon nátrium-hidroxidot (NaOH) és kálium-hidroxidot (KOH). Nézzünk néhány példát az anyagokra.

2. MnO4(-1) ion. Savas környezetben Mn (+2) színtelen oldattá alakul. Ha a közeg semleges, akkor MnO2 képződik, barna csapadék képződik. Lúgos közegben MnO4 (+2) zöld oldatot kapunk.

3. Hidrogén-peroxid (H2O2). Ha oxidálószerről van szó, pl. elektronokat fogad fel, majd semleges és lúgos közegben a séma szerint fordul: H2O2 + 2e = 2OH (-1). Savas környezetben a következőt kapjuk: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O.Feltéve, hogy a hidrogén-peroxid redukálószer, pl. elektronokat ad, savas közegben O2 képződik, lúgos közegben O2 + H2O. Ha a H2O2 erős oxidálószerrel rendelkező környezetbe kerül, akkor maga is redukálószer lesz.

4. A Cr2O7 ion oxidálószer, savas környezetben 2Cr(+3) képződik, amelyek zöld színűek. A Cr(+3) ionból hidroxidionok jelenlétében, azaz. lúgos közegben sárga CrO4(-2) keletkezik.

5. Adjunk példát a reakció összetételére KI + KMnO4 + H2SO4 - Ebben a reakcióban a Mn a legmagasabb oxidációs állapotában van, azaz oxidálószer, elektronokat fogad fel. A környezet savas, ezt mutatja a kénsav (H2SO4), redukálószer itt I (-1), elektronokat ad, miközben növeli oxidációs állapotát. Felírjuk a reakciótermékeket: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. A mutatókat elektronikus egyensúlyi módszerrel vagy félreakciós módszerrel rendezzük el, így kapjuk: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Kapcsolódó videók

Jegyzet!
Ne felejtsen el indikátorokat hozzáadni reakcióihoz!

A kémiai reakciók az anyagok kölcsönhatása, amelyet összetételük megváltozása kísér. Más szóval, a reakcióba belépő anyagok nem egyeznek meg a reakcióból származó anyagokkal. Egy személy óránként, percenként találkozik hasonló interakciókkal. A szervezetében lezajló teafolyamatok (légzés, fehérjeszintézis, emésztés stb.) szintén kémiai reakciók.

Utasítás

1. Minden kémiai reakciót helyesen kell írni. Az egyik fő követelmény, hogy a reakció bal oldalán lévő anyagok teljes elemének atomjainak száma (ezeket "kezdeti anyagoknak" nevezik) egyezzen meg ugyanazon elem atomjainak számával a jobb oldalon lévő anyagokban. (ezeket „reakciótermékeknek” nevezik). Más szóval, a reakció rekordját ki kell egyenlíteni.

2. Nézzünk egy konkrét példát. Mi történik, ha egy gázégő ég a konyhában? A földgáz reakcióba lép a levegő oxigénjével. Ez az oxidációs reakció annyira exoterm, vagyis hőleadás kíséri, hogy láng keletkezik. Ennek segítségével vagy ételt főz, vagy már megfőtt ételt melegít fel.

3. Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy a földgáz csak az egyik összetevőből áll - a metánból, amelynek képlete CH4. Mert hogyan lehet megkomponálni és kiegyenlíteni ezt a reakciót?

4. A széntartalmú tüzelőanyagok elégetésekor, vagyis amikor a szén oxigénnel oxidálódik, szén-dioxid keletkezik. Ismeri a képletét: CO2. Mi keletkezik, amikor a metánban lévő hidrogént oxigénnel oxidálják? Mindenképpen víz gőz formájában. Még a kémiától legtávolabb álló ember is fejből tudja a képletét: H2O.

5. Kiderül, hogy a reakció bal oldalára írjuk fel a kiindulási anyagokat: CH4 + O2, a jobb oldalon pedig reakciótermékek lesznek: CO2 + H2O.

6. Ennek a kémiai reakciónak az előzetes rögzítése további lesz: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. Egyenlítse ki a fenti reakciót, azaz érje el az alapszabályt: a kémiai reakció bal és jobb oldali részében a teljes elem atomszámának azonosnak kell lennie.

8. Látható, hogy a szénatomok száma azonos, de az oxigén- és hidrogénatomok száma eltérő. A bal oldalon 4 hidrogénatom található, a jobb oldalon pedig csak 2. Ezért a 2-es mutatót tegyük a vízképlet elé.. Kap: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.

9. A szén és a hidrogén atomok kiegyenlítődnek, most ugyanazt kell tenni az oxigénnel. A bal oldalon 2, a jobb oldalon 4 oxigénatom található.. Ha az oxigénmolekula elé tesszük a 2-es indexet, akkor megkapjuk a metán oxidációs reakciójának végső rekordját: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

A reakcióegyenlet egy olyan kémiai folyamat feltételes feljegyzése, amelyben bizonyos anyagok tulajdonságai megváltoznak. A kémiai reakciók rögzítéséhez anyagok képleteit és a vegyületek kémiai tulajdonságaira vonatkozó ismereteket használnak.

Utasítás

1. Írd le helyesen a képleteket a nevük szerint! Tegyük fel, hogy az alumíniumból származó alumínium-oxid 3-as indexe (amely a vegyületben lévő oxidációs állapotának felel meg) az oxigén közelébe kerül, és a 2-es indexű (az oxigén oxidációs állapota) az alumínium közelében. Ha az oxidációs állapot +1 vagy -1, akkor az index nincs beállítva. Például le kell írnia az ammónium-nitrát képletét. A nitrát a salétromsav (-NO?, s.o. -1), az ammónium (-NH?, s.o. +1) savmaradéka. Tehát az ammónium-nitrát képlete NH? NEM?. Esetenként az oxidációs állapotot feltüntetik a vegyület nevében. Kén-oxid (VI) - SO?, szilícium-oxid (II) SiO. Néhány primitív anyag (gáz) 2-es indexszel van írva: Cl?, J?, F?, O?, H? stb.

2. Tudnia kell, mely anyagok reagálnak. A reakció látható jelei: gázfejlődés, színmetamorfózis és csapadék. A reakciók gyakran látható változások nélkül múlnak el. 1. példa: semlegesítési reakció H2SO? + 2 NaOH? Na?SO? + 2 H?O A nátrium-hidroxid reakcióba lép kénsavval, így nátrium-szulfát és víz oldható sója keletkezik. A nátriumiont leválasztják és a savmaradékkal egyesítik, a hidrogént helyettesítve. A reakció külső jelek nélkül megy végbe. 2. példa: jodoform-teszt С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O A reakció több lépésben megy végbe. A végeredmény sárga jodoform kristályok kiválása (jó reakció az alkoholokra). 3. példa: Zn + K?SO? ? A reakció elképzelhetetlen, mert fémfeszültségek sorozatában a cink későbbi, mint a kálium, és nem tudja kiszorítani a vegyületekből.

3. A tömegmegmaradás törvénye kimondja, hogy a reaktánsok tömege megegyezik a képződött anyagok tömegével. Egy kémiai reakció kompetens feljegyzése fele a furornak. Mutatókat kell beállítani. Kezdje el a kiegyenlítést azokkal a vegyületekkel, amelyek képleteiben nagy indexek vannak. K?Cr?O? + 14 HCl? 2CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O képlete tartalmazza a legnagyobb indexet (7). A reakciók rögzítésének ilyen pontossága szükséges a tömeg, térfogat, koncentráció, felszabadult energia és egyéb mennyiségek kiszámításához. Légy óvatos. Emlékezzen különösen a savak és bázisok gyakori képleteire, valamint a savmaradékokra.

7. tipp: Redox-egyenletek meghatározása

A kémiai reakció az anyagok reinkarnációjának folyamata, amely összetételük megváltozásával megy végbe. Azokat az anyagokat, amelyek reakcióba lépnek, kezdetinek, a folyamat eredményeként keletkező anyagokat pedig termékeknek nevezzük. Előfordul, hogy egy kémiai reakció során a kiindulási anyagokat alkotó elemek megváltoztatják oxidációs állapotukat. Azaz el tudják fogadni mások elektronjait és odaadják a sajátjukat. Mindkét esetben a töltésük változik. Az ilyen reakciókat redox reakcióknak nevezzük.

Utasítás

1. Írja fel a vizsgált kémiai reakció pontos egyenletét. Nézze meg, milyen elemeket tartalmaz a kiindulási anyagok összetétele, és milyen oxidációs állapotúak ezek az elemek. Később hasonlítsa össze ezeket az ábrákat ugyanazon elemek oxidációs állapotával a reakció jobb oldalán.

2. Ha az oxidációs állapot megváltozott, ez a reakció redox. Ha az összes elem oxidációs állapota változatlan maradt, akkor nem.

3. Itt van például a széles körben ismert jó minőségű reakció az SO4^2- szulfátion kimutatására. Lényege, hogy a bárium-szulfát, amelynek képlete BaSO4, gyakorlatilag nem oldódik vízben. Kialakulásakor azonnal kicsapódik sűrű, nehéz fehér csapadék formájában. Írjon fel egyenletet egy hasonló reakcióra, mondjuk BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. Kiderült, hogy a reakcióból látható, hogy a bárium-szulfát csapadéka mellett nátrium-klorid is keletkezett. Ez a reakció redox reakció? Nem, nem, mert egyetlen elem sem változtatta meg oxidációs állapotát, amely a kiindulási anyagok részét képezi. A kémiai egyenlet bal és jobb oldalán is a bárium oxidációs állapota +2, klór -1, nátrium +1, kén +6, oxigén -2.

5. És itt a reakció Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Ez redox? A kiindulási anyagok elemei: cink (Zn), hidrogén (H) és klór (Cl). Nézze meg, milyen az oxidációs állapotuk? A cink esetében ez egyenlő 0-val, mint bármely egyszerű anyagban, a hidrogénnél +1, a klórnál -1. És ezeknek az elemeknek milyen oxidációs állapotai vannak a reakció jobb oldalán? Klórban rendíthetetlen maradt, vagyis egyenlő -1. De a cink esetében ez egyenlővé vált +2, a hidrogéné pedig - 0 (attól a ténytől, hogy a hidrogén egyszerű anyag - gáz formájában) szabadult fel. Ezért ez a reakció redoxreakció.

Kapcsolódó videók

Az ellipszis kanonikus egyenlete abból a megfontolásból áll össze, hogy az ellipszis bármely pontja és 2 fókuszpontja közötti távolságok összege változatlanul folytonos. Ennek az értéknek a rögzítésével és a pont ellipszis mentén történő mozgatásával meg lehet határozni az ellipszis egyenletét.

Szükséged lesz

• Papírlap, golyóstoll.

Utasítás

1. Adjon meg két fix pontot az F1 és F2 síkon. Legyen a pontok távolsága valamilyen fix értékkel F1F2= 2s.

2. Rajzolj egy papírlapra egy egyenest, amely az abszcissza tengely koordinátája, és rajzold meg az F2 és F1 pontokat. Ezek a pontok az ellipszis fókuszpontjai. A teljes fókuszpont és az origó távolságának azonos értékűnek kell lennie, c.

3. Rajzolja meg az y tengelyt, ezzel egy derékszögű koordinátarendszert, és írja fel az ellipszist meghatározó alapegyenletet: F1M + F2M = 2a. Az M pont az ellipszis aktuális pontját jelöli.

4. Határozza meg az F1M és F2M szakaszok értékét a Pitagorasz-tétel segítségével! Ne feledje, hogy az M pont aktuális koordinátái (x, y) vannak az origóhoz képest, és mondjuk az F1 pont tekintetében az M pontnak vannak koordinátái (x + c, y), vagyis az „x” koordináta eltolódást kap. . Így a Pitagorasz-tétel kifejezésében az egyik tagnak egyenlőnek kell lennie az érték négyzetével (x + c), vagy az értékkel (x-c).

5. Helyettesítsük be az F1M és F2M vektorok modulusának kifejezéseit az ellipszis alaparányába, és négyzetezzük az egyenlet mindkét oldalát, előre mozgatva az egyik négyzetgyököt az egyenlet jobb oldalára, és kinyitva a zárójeleket. Az azonos tagok csökkentése után ossza el a kapott arányt 4a-val, és ismét emelje a második hatványra.

6. Adjon meg hasonló kifejezéseket, és gyűjtsön tagokat az "x" változó négyzetének azonos tényezőjével. Vegye ki az "X" változó négyzetét.

7. Vegyük valamely mennyiség négyzetét (mondjuk b) a és c négyzete közötti különbségnek, és osszuk el a kapott kifejezést ennek az új mennyiségnek a négyzetével. Így megkapta az ellipszis kanonikus egyenletét, amelynek bal oldalán a koordináták négyzeteinek összege osztva a tengelyek nagyságával, a bal oldalon pedig az egy.

Hasznos tanácsok
A feladat végrehajtásának ellenőrzéséhez használhatja a tömegmegmaradás törvényét.