2.4. Cheminių reakcijų schemos ir lygtys
Cheminėse reakcijose viena medžiaga virsta kita. Prisiminkite mums žinomą sieros reakciją su deguonimi. Ir jame nuo kai kurių medžiagų ( pradinės medžiagos arba reagentai) susidaro kitos ( galutinės medžiagos arba reakcijos produktai).
Naudojama informacijai apie chemines reakcijas įrašyti ir perduoti schemos Ir reakcijų lygtys.
Reakcijos schema parodo, kurios medžiagos reaguoja ir kurios susidaro dėl reakcijos. Tiek schemose, tiek reakcijų lygtyse medžiagos žymimos jų formulėmis.
Sieros degimo schema parašyta taip: S 8 + O 2 SO 2.
Tai reiškia, kad sierai sąveikaujant su deguonimi įvyksta cheminė reakcija, dėl kurios susidaro sieros dioksidas (sieros dioksidas). Visos medžiagos čia yra molekulinės, todėl rašant schemą buvo naudojamos šių medžiagų molekulinės formulės. Tas pats pasakytina ir apie kitos reakcijos - baltojo fosforo degimo reakcijos - schemą:
P 4 + O 2 P 4 O 10 .
Kaitinant kalcio karbonatą (kreidą, kalkakmenį) iki 900 o C, vyksta cheminė reakcija: kalcio karbonatas virsta kalcio oksidu (negesintomis kalkėmis) ir anglies dioksidu (anglies dioksidu) pagal schemą:
CaCO 3 CaO + CO 2 .
Norint nurodyti, kad procesas vyksta kaitinant, schema (ir lygtis) paprastai papildoma ženklu „t " , o tai, kad anglies dioksidas šiuo atveju išsiskiria, rodo aukštyn nukreipta rodyklė:
CaCO 3 CaO + CO 2 .
Kalcio karbonatas ir kalcio oksidas yra nemolekulinės medžiagos, todėl schemoje naudojamos paprasčiausios jų formulės, atspindinčios jų formulių vienetų sudėtį. Molekulinei medžiagai - anglies dioksidui - naudojama molekulinė formulė.
Apsvarstykite reakcijos schemą, kuri vyksta fosforo pentachloridui sąveikaujant su vandeniu: PCl 5 +H 2 O H 3 PO 4 + HCl.
Iš diagramos matyti, kad taip susidaro fosforo rūgštis ir vandenilio chloridas.
Kartais, norint perteikti informaciją apie cheminę reakciją, pakanka ir trumpa schemaši reakcija, pavyzdžiui:
S8SO2; P 4 P 4 O 10; CaCO 3 CaO.
Natūralu, kad kelios skirtingos reakcijos gali atitikti trumpą schemą.
Bet kuriai cheminei reakcijai galioja vienas iš svarbiausių chemijos dėsnių:
Vykstant cheminėms reakcijoms atomai neatsiranda, neišnyksta ir nevirsta vienas kitu.
Rašant cheminių reakcijų lygtis, be medžiagų formulių, naudojami ir koeficientai. Kaip ir algebroje, koeficientas "1" cheminės reakcijos lygtyje nėra įtrauktas, o numanomas. Mūsų aptartos reakcijos apibūdinamos tokiomis lygtimis:
1S 8 + 8O 2 = 8SO 2 arba S 8 + 8O 2 \u003d 8SO 2;
1P 4 + 5O 2 = 1P 4 O 10 arba P 4 + 5O 2 \u003d P 4 O 10;
1CaCO 3 \u003d 1CaO + 1CO 2 arba CaCO 3 \u003d CaO + CO 2;
1PCl 5 + 4H 2 O \u003d 1H 3 PO 4 + 5HCl arba PCI 5 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 5HCI.
Lygybės ženklas tarp dešinės ir kairės lygties pusių reiškia, kad kiekvieno elemento, sudarančio pradines medžiagas, atomų skaičius, lygusšio elemento atomų, įtrauktų į reakcijos produktus, skaičius.
Koeficientai cheminės reakcijos lygtyje parodo atitinkamų medžiagų reaguojančių ir susidariusių molekulių skaičiaus (nemolekulinėms medžiagoms – formulės vienetų skaičiaus) santykį. Taigi, reakcijai, kuri vyksta fosforo pentachlorido sąveikos su vandeniu metu
ir taip toliau (iš viso 6 proporcijos).Paprastai atskiras koeficientas reakcijos lygtyje neturi jokios prasmės, bet kai kuriais atvejais tai gali reikšti tam tikros medžiagos molekulių skaičių arba formulės vienetus.Reakcija pateikiamos informacijos pavyzdžiai schemos ir lygtys.
1 pavyzdys. Metano degimo reakcija deguonyje (arba ore):
CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O (schema),
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O (lygtis).
Cheminės reakcijos diagrama rodo, kad (1) reakcija tarp metano ir deguonies gamina anglies dioksidą ir vandenį.
Reakcijos lygtis prideda, kad (2) sureagavusių metano molekulių skaičius yra susijęs su reagavusių deguonies molekulių skaičiumi nuo 1 iki 2 ir taip toliau, t.y.:
Be to, lygtis rodo, kad viena metano molekulė reaguoja su dviem deguonies molekulėmis ir sudaro vieną anglies dioksido molekulę ir dvi vandens molekules.
2-as pavyzdys. Geležies redukcija vandeniliu iš jo oksido:
Fe 2 O 3 + H 2 Fe + H 2 O (schema),
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O (lygtis).
Cheminės reakcijos diagrama rodo, kad (1) geležies oksidui (Fe 2 O 3) reaguojant su vandeniliu (kuris atsiranda kaitinant), susidaro geležis ir vanduo.
Prie to pridedama lygtis, kad (2) sureagavusio geležies oksido formulės vienetų skaičius yra susijęs su reagavusių vandenilio molekulių skaičiumi nuo 1 iki 3 ir pan. T.y:
Be to, lygtis rodo, kad vienas geležies oksido formulės vienetas reaguoja su trimis vandenilio molekulėmis ir sudaro du geležies atomus ir tris vandens molekules.
Kaip sužinosite vėliau, reakcijų lygtys suteikia mums ir kitos kiekybinės informacijos.
| Kalcio karbonatas – CaCO 3. Bespalvė nemolekulinė medžiaga, netirpi vandenyje. Tokios gerai žinomos uolienos, kaip marmuras ir kalkakmenis, daugiausia sudarytos iš kalcio karbonato. Kreida, kuria rašote lentoje, taip pat yra kalcio karbonatas: daugelis jūrų organizmų (radiolarija ir kt.) iš šios medžiagos susikuria savo kiautus; ilgą laiką vandenyno dugne susidaro kreidos nuosėdos, kurios yra didžiuliai suspaustų šių organizmų kiautų sluoksniai. Kalcio karbonatas neturi galimybės lydytis – kaitinant jis suyra. Kalcio karbonato suformuotos uolienos naudojamos statybose kaip apdailos medžiagos, statybinis akmuo, taip pat negesintų kalkių (CaO) gamybai. Metalurgijoje, siekiant geresnio šlako susidarymo, į rūdą pridedamas kalcio karbonatas kalkakmenio pavidalu. |
REAGENTAI, REAKCIJOS PRODUKTAI, REAKCIJŲ SCHEMOS IR LYGTYBĖS, KOEFICIENTAI REAKCIJŲ LYGTYTE
1. Užrašykite lygtis, atitinkančias šias reakcijų schemas:
a) Na + Cl2 NaCl; b) CuO + Al Al2O3 + Cu;
c) N2O N2 + O2; d) NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 O.
2. Kokią informaciją perteikia jūsų sudarytos reakcijų lygtys (tarp nurodytų medžiagų Cl 2, N 2 O, N 2, O 2, H 2 SO 4 ir H 2 O yra molekulinės, likusios nemolekulinės).
2.5. Pradinė informacija apie grynų cheminių medžiagų klasifikavimą
Jūs jau tam tikru mastu susipažinote su maždaug penkiasdešimt atskirų (grynųjų) cheminių medžiagų. Iš viso mokslas žino kelis milijonus tokių medžiagų. Kad nepaskęstume šioje medžiagų „jūroje“, jos turi būti susistemintos ir, svarbiausia, klasifikuojamos – suskirstytos išsamiau, nei padarėme 1.4 pastraipoje (1.3 pav.).
Medžiagos skiriasi viena nuo kitos savo savybėmis, o medžiagų savybes lemia sudėtis ir struktūra. Todėl svarbiausi požymiai, pagal kuriuos klasifikuojamos medžiagos, yra sudėtis, struktūra ir savybės.
Pagal sudėtį, tiksliau, pagal į jų sudėtį įtrauktų elementų skaičių, medžiagos skirstomos į paprastas ir sudėtingas (tu jau tai žinote). Yra šimtus tūkstančių kartų sudėtingesnių medžiagų nei paprastos, todėl tarp jų išskiriamos dvejetainės medžiagos (dvejetainiai junginiai).
Šios klasifikacijos schema parodyta 2.1 pav.
Ženklas, pagal kurį atliekamas tolesnis medžiagų klasifikavimas, yra jų savybės.
Pradėkime nuo paprastų medžiagų.
Pagal fizines savybes paprastos medžiagos skirstomos į metalai Ir nemetalai.
Būdingos fizinės metalų savybės:
1) didelis elektros laidumas (gebėjimas gerai praleisti elektros srovę),
2) didelis šilumos laidumas (gebėjimas gerai praleisti šilumą),
3) didelis plastiškumas (plastiškumas, lankstumas, pailgėjimas).
Be to, visi metalai turi „metalinį“ blizgesį. Tačiau reikia atsiminti, kad ne tik metalai, bet ir kai kurie nemetalai ir net kai kurios sudėtingos medžiagos turi tokį blizgesį. Kristalinis silicis šviečia, viena iš polimorfinių arseno, telūro modifikacijų, ir visa tai yra nemetalai. Iš sudėtingų medžiagų - piritas FeS 2, chalkopiritas CuFeS 2 ir kai kurios kitos.
Cheminių elementų, paprastų medžiagų ir junginių sisteminimo pagrindas yra NATŪRALI CHEMINIŲ ELEMENTŲ SISTEMA, 1869 m. atrado iškilus rusų chemikas Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas (1834–1907) ir pavadino jį. periodinė sistema". Daugelio mokslininkų kartų patobulinta ši sistema ir toliau vadinama „periodine“, nors tai nėra visiškai teisinga. Grafiškai cheminių elementų sistema išreiškiama elementų lentele (2.2 pav.); su šios lentelės struktūra išsamiai susipažinsite perskaitę 6 skyrių. Kol kas pažiūrėkime, kur yra elementų lentelė elementai, kurie sudaro nemetalus, Ir kur - elementai, sudarantys metalus. Pasirodo, kad elementai, sudarantys nemetalus, yra sugrupuoti viršutiniame dešiniajame elementų lentelės kampe. Visi kiti elementai yra elementai, sudarantys metalus. To priežastį sužinosite tyrinėdami atomų struktūrą ir cheminius ryšius.
Kambario temperatūroje metalai yra kieti (išimtis – gyvsidabris, jo lydymosi temperatūra 39 o C).
Skirtingai nuo metalų, nemetalai neturi specifinių fizinių savybių rinkinio. Netgi jų agregacijos būsena gali skirtis. Kambario temperatūroje dvylika paprastų medžiagų yra dujinės (H 2, He, N 2, O 2, O 3, F 2, Ne, Cl 2, Ar, Kr, Xe, Rn), vienas skystis (Br 2) ir kt. kietųjų medžiagų dešimt (B, C (deimantas), C (grafitas), Si, P 4, S 8, As, Se, Te, I 2 ir kt.). Pagal savo chemines savybes dauguma metalų labai skiriasi nuo daugumos nemetalų, tačiau tarp jų nėra ryškios ribos.
Daugelis paprastų medžiagų tam tikromis sąlygomis gali reaguoti viena su kita, pavyzdžiui:
2H2 + O2 \u003d 2H2O; 2Na + Cl 2 \u003d 2NaCl; 2Ca + O 2 \u003d 2CaO.
Dėl tokių reakcijų susidaro dvejetainiai junginiai.
Iš esmės dvejetainiame junginyje gali būti bet kokių elementų (išskyrus helią ir neoną). Tačiau dažnai vienas iš šių elementų yra deguonis, vandenilis arba vienas iš halogenų (fluoras, chloras, bromas ar jodas). Tokios medžiagos vadinamos deguonies junginiai, vandenilio junginiai arba halogenidai. Dvejetainių junginių pavyzdžiai: CaO, Al 2 O 3, KH, HCl, AlI 3, CaC 2.
Deguonies junginių pavyzdžiai: H 2 O (vanduo), H 2 O 2 (vandenilio peroksidas), Na 2 O (natrio oksidas), Na 2 O 2 (natrio peroksidas), CO 2 (anglies dioksidas), OF 2 (deguonies fluoridas). Dauguma deguonies junginių yra oksidai. Kuo oksidai skiriasi nuo kitų deguonies junginių, sužinosite vėliau.
Oksidų pavyzdžiai:
Li 2 O - ličio oksidas, CO 2 - anglies dioksidas, CaO - kalcio oksidas, SiO 2 - silicio dioksidas, Al 2 O 3 - aliuminio oksidas, H 2 O - vanduo,
MnO 2 - mangano dioksidas, SO 3 - sieros trioksidas.
Vandenilio junginių pavyzdžiai: NaH - natrio hidridas, H 2 O - vanduo, KH - kalio hidridas, Hcl - vandenilio chloridas, CaH 2 - kalcio hidridas,
NH 3 - amoniakas, BaH 2 - bario hidridas, CH 4 - metanas.
Halogenidų pavyzdžiai: CaF 2 - kalcio fluoridas, BF 3 - boro trifluoridas, NaCl - natrio chloridas, PCl 5 - fosforo pentachloridas, KBr - kalio bromidas, HBr - vandenilio bromidas, AlI 3 - aliuminio jodidas, HI - vandenilio jodidas.
Dvejetainių junginių pavadinimų pavyzdžiai pateikti 6 lentelėje.
6 lentelė Dvejetainių junginių pavadinimų pavyzdžiai.
Atminkite, kad visuose šiuose pavadinimuose yra priesaga -id. Tokiu būdu galima vadinti bet kurį dvejetainį junginį, išskyrus dvejetainius elementų junginius, kurie sudaro metalus ( intermetalinis junginiai). Tuo pačiu metu kai kurie dvejetainiai junginiai turi savo tradicinius pavadinimus (vanduo, amoniakas, vandenilio chloridas, metanas ir kai kurie kiti).
Tarp dvejetainių junginių Žemėje labiausiai paplitę oksidai. Taip yra dėl to, kad kas antras atomas žemės plutoje (atmosferoje, hidrosferoje ir litosferoje) yra deguonies atomas. O tarp oksidų labiausiai paplitusi medžiaga yra vanduo. Viena iš priežasčių yra ta, kad vandenilis taip pat yra vienas gausiausių elementų žemės plutoje.
Dabar – apie sudėtingesnius ryšius. Tegul junginys susideda iš trijų elementų. Tokių ryšių yra daug. Kurie iš jų svarbiausi? Žinoma, deguonies turintys junginiai. Ir visų pirma tie, kuriuose yra vandenilio. Šių junginių svarbą lemia ir tai, kad dėl cheminių oksidų ir vandens reakcijų gaunamos kaip tik tokios medžiagos, pavyzdžiui:
CaO + H2O \u003d 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.
Medžiagos, susidariusios dėl šių reakcijų, vadinamos hidroksidai. Pavadinimas kilęs iš žodžių „oksido hidratas“ derinio, tai yra, oksido ir vandens derinio.
Yra daug hidroksidų, įskaitant tuos, kurie nesusidaro tiesiogiai oksidui sąveikaujant su vandeniu, pavyzdžiui: H 2 SiO 3 , Al (OH) 3 , Cu (OH) 2 ir kt. Šios medžiagos dar vadinamos hidroksidais, nes kaitinamos skyla į oksidą ir vandenį.
Tiesą sakant, beveik visi hidroksidai suyra kaitinant, sudarydami atitinkamą oksidą ir vandenį, pavyzdžiui:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O 100 o C temperatūroje;
Ca(OH)2 = CaO +H2O 500 o C temperatūroje;
H 2 SO 4 \u003d SO 3 + H 2 O 450 o C temperatūroje;
2Al(OH) 3 \u003d Al 2 O 3 + 3H 2 O 200 o C temperatūroje;
H 2 SiO 3 \u003d SiO 2 + H 2 O žemesnėje nei 100 o C temperatūroje.
Tačiau hidroksidai, tokie kaip, pavyzdžiui, NaOH ir KOH, nesuyra net kaitinant iki 1500 o C.
Kai kurių hidroksidų pavadinimų pavyzdžiai pateikti 7 lentelėje.
vardas |
vardas |
||
| NaOH | Natrio hidroksidas | H2SO4 | Sieros rūgštis |
| KOH | Kalio hidroksidas | H2SO3 | sieros rūgštis |
| Ca(OH)2 | kalcio hidroksidas | HNO3 | Azoto rūgštis |
| Ba(OH)2 | bario hidroksidas | HNO 2 | Azoto rūgštis |
| Al(OH)3 | aliuminio hidroksidas | H3PO4 | Fosforo rūgštis |
| Cu(OH)2 | vario hidroksidas | H2CO3 | Anglies rūgštis |
| Zn(OH)2 | Cinko hidroksidas | H2SiO3 | Silicio rūgštis |
Atkreipkite dėmesį, kad kairėje lentelės pusėje yra metalą sudarančių elementų hidroksidai (pavadinimas prasideda žodžiu „hidroksidas“), o dešinėje – nemetalą sudarančių elementų hidroksidai (pavadinime yra žodis „rūgštis“). “). Skirtingos pavadinimų formos atsiranda dėl to, kad šie hidroksidai labai skiriasi savo cheminėmis savybėmis. Pavyzdžiui, jų tirpalai keičia medžiagų, vadinamų, spalvą rodikliai(tiksliau, rūgštus-pagrindinis rodikliai). Tokios indikatorinės medžiagos yra dažai, esantys mėlynėse, avietėse, juoduosiuose serbentuose, raudonuosiuose kopūstuose ir net arbatoje. Laboratorijoje kaip indikatoriai dažniausiai naudojami lakmusas (natūralus dažiklis), metilo apelsinas ir fenolftaleinas (abu sintetiniai). Taigi lakmusas tirpaluose, kuriuose yra rūgščių, parausta, o tirpaluose, kuriuose yra tirpių metalų hidroksidų ( šarmų) – mėlynos spalvos. Kitų rodiklių spalvos pateiktos 3 priede. Rūgštys yra rūgštoko skonio, tačiau jų nereikėtų bandyti, nes dauguma jų yra nuodingos arba deginančios.
Iš 6 lentelėje pateiktų hidroksidų šarmai yra NaOH, KOH ir Ba(OH) 2 . Mažai tirpus Ca(OH) 2 taip pat keičia indikatorių spalvą. Iš toje pačioje lentelėje išvardytų rūgščių tik silicio rūgštis nekeičia indikatorių spalvos, ypač todėl, kad, skirtingai nei kitos rūgštys, ji netirpi vandenyje.
Paprastai rūgštys nereaguoja viena su kita, bet reaguoja su metalų hidroksidais, pavyzdžiui:
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + H2O;
2HNO3 + 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.
Be vandens, šių reakcijų produktai yra druskos- kitos svarbios klasės sudėtinės medžiagos. Dėl reakcijos tirpale nelieka nei rūgšties, nei šarmų, o tirpalas tampa neutralus todėl šios reakcijos vadinamos reakcijos neutralizavimas.
Atkreipkite dėmesį į 8 lentelėje pateiktų druskų pavadinimų galūnes.
8 lentelė. Druskos ir jų pavadinimai
vardas |
vardas |
||
| K 2 SO 3 | Sulf tai kalio | Na2CO3 | Anglies adresu natrio |
| CaSO4 | Sulf adresu kalcio | MgCO 3 | Anglies adresu magnio |
| Al 2 (SO 4) 3 | Sulf adresu aliuminio | K 2 SiO 3 | Silicinis adresu kalio |
| Ba(NO2)2 | Nitras tai baris | K3PO4 | Fosph adresu kalio |
| Ba(NO3)2 | Nitras adresu baris | Ca 3 (PO 4) 2 | Fosph adresu kalcio |
Kai kurie visų kitų hidroksidų hidroksidai reaguoja tik su rūgštimis. Tokie hidroksidai vadinami pagrindu. Vadinami tie patys hidroksidai, kurie reaguoja ir su rūgštimis, ir su bazėmis (šarmais). amfoteriniai hidroksidai. Pagrindai atitinka baziniai oksidai, rūgštys - rūgščių oksidai, ir amfoteriniai hidroksidai - amfoteriniai oksidai. Skirtingo cheminio elgesio oksidų pavyzdžiai pateikti 9 lentelėje.
9 lentelė. Bazinių, amfoterinių ir rūgščių oksidų, taip pat juos atitinkančių hidroksidų pavyzdžiai.
Pagrindinis |
Amfoterinis |
Rūgšti |
|||
Hidroksidai |
Hidroksidai |
Hidroksidai |
|||
*) Pateikta idealizuota hidroksido formulė
**) Yra tik vandeniniame tirpale
Druskos susidaro ne tik rūgščių reakcijose su bazėmis, bet ir metalams sąveikaujant su rūgštimis:
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2 O,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl3 + 3H 2,
taip pat sąveikaujant baziniams oksidams su rūgštiniais oksidais Li 2 O + CO 2 \u003d Li 2 CO 3,
baziniai oksidai su rūgštimis FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O
ir rūgščių oksidai su bazėmis SO 2 + 2NаOH = Na 2 SO 3 + H 2 O.
Amfoteriniai oksidai ir hidroksidai taip pat dalyvauja panašiose reakcijose.
O dabar grįžkime prie jau pažįstamo medžiagų skirstymo į molekulines ir nemolekulines, tai yra klasifikuoti jas pagal struktūros tipą. Kaip molekulinės ir nemolekulinės medžiagos pasiskirsto įvairiose sudėtingų medžiagų klasėse, parodyta 10 lentelėje.
10 lentelėKai kurių sudėtingų medžiagų struktūros tipas
Ryšio klasė |
Molekulinė struktūra |
Nemolekulinė struktūra |
Baziniai ir amfoteriniai oksidai |
||
Rūgščių oksidai |
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 |
Baziniai ir amfoteriniai hidroksidai |
||
Rūgščių hidroksidai (rūgštys) |
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 |
||
Halidai |
BF 3 , SiCl 4 , CBr 4 , C 2 I 6 , NCl 3 |
NaF, KC1, CaBr 2, MgI 2, BaF 2 |
Kaip matote, cheminės medžiagos yra labai skirtingos, skiriasi sudėtimi, savo fizinėmis savybėmis, skirtingomis cheminėmis savybėmis. Tačiau vis tiek negalite atsakyti į klausimus, kodėl ši medžiaga turi tokią sudėtį, kodėl ji turi tokias savybes, kodėl ji reaguoja su šiomis medžiagomis ir kaip su jomis reaguoja. Atminkite, kad medžiagos savybes lemia jos sudėtis ir struktūra. Todėl norint atsakyti į šiuos klausimus, pirmiausia reikia ištirti, kaip išsidėsto medžiagos, tai yra medžiagos sandara.
| Anglies dioksidas – CO 2, arba anglies dioksidas. Molekulinė medžiaga, rūgšties oksidas. Nepaisant to, kad jo tūrinė dalis žemės atmosferoje yra tik 0,03 - 0,04%, anglies dioksidas yra vienas iš svarbiausių oro komponentų, o jo vaidmenį mūsų gyvenime vargu ar galima pervertinti. Jis tiesiogiai dalyvauja dviejuose svarbiausiuose gamtos procesuose: kvėpavime ir fotosintezėje. Pavyzdžiui, per vieną valandą suaugęs žmogus iškvepia apie 20 litrų anglies dvideginio. Jo kiekio padidėjimas kenkia žmonėms ir gyvūnams: kai tūrinė dalis yra 0,2–0,15%, žmogus praranda sąmonę. Atmosferos CO 2 apsaugo mūsų planetą nuo hipotermijos, nes sugeba sulaikyti nuo Žemės paviršiaus sklindančią šiluminę spinduliuotę, tačiau jos perteklius gali sukelti vadinamąjį „šiltnamio efektą“. Aušinimui naudojamas kietas CO 2 – „sausas ledas“: pavyzdžiui, ledo gabaliukai iš ledų pardavėjo turi ne ką daugiau, kaip „sausą ledą“. Kalcio oksidas – CaO, arba negesintos (degintos) kalkės – pagrindinis oksidas yra baltas, higroskopiškas (sugeria drėgmę). Ši medžiaga intensyviai reaguoja su vandeniu, sudarydama „gesintas kalkes“ – kalcio hidroksidą. Šis oksidas gaunamas skrudinant įvairias uolienas, susidariusias iš kalcio karbonato, iš čia ir kilo pavadinimas „degintos kalkės“. Susilietus su oda sukelia nudegimus. Tai ypač pavojinga, jei patenka į akis. Kalcio hidroksidas – Ca (OH) 2, arba gesintos kalkės, yra balta bazė, šiek tiek tirpi vandenyje. Jis gaunamas vadinamuoju gesinimo būdu – į kalcio oksidą pridedant vandens. Reakcijoje išsiskiria tiek šilumos, kad reakcijos mišinys užverda. Hidratuotos kalkės naudojamos statybose kaip rišamoji medžiaga ir kaip žaliava baltųjų silikatinių plytų gamybai, taip pat mineralinių trąšų gamyboje. |
Natūralių cheminių elementų sistema, metalai, nemetala, dvejetainiai junginiai, deguonies junginiai, vandenilio junginiai, halogenidai, hidridai, oksidai, hidroksidai, rūgštys, bazės, druska, šarmai, amfoteriniai hidroksidai, indikatoriai, neutralizavimo reakcija, pagrindiniai oksidų oksidai, amfoteroksidai a) Fe(OH)2; b) Pb(OH)2; c) Fe(OH)3; d) Cr(OH) 3 .
7. Sudarykite reakcijų lygtis pagal šias reakcijų schemas:
Li 2 O + P 4 O 1 0 Li 3 PO 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.
Kokioms klasėms priklauso šių reakcijų pradinės ir galutinės medžiagos?
1. Rūgščių ir bazių tirpalų sąveika su indikatoriais.
2. Rūgščių ir bazių cheminės savybės.
3. Metalų cheminės savybės.
4. Cheminės oksidų savybės.
Cheminės reakcijos schema.
Yra keletas būdų, kaip parašyti chemines reakcijas. Jūs susipažinote su „žodinės“ reakcijos schema 13 §.
Štai dar vienas pavyzdys:
siera + deguonis -> sieros dioksidas.
Lomonosovas ir Lavuazjė atrado medžiagų masės tvermės dėsnį vykstant cheminei reakcijai. Jis suformuluotas taip:
Paaiškinkime kodėl masės pelenai ir kalcinuotas varis skiriasi nuo popieriaus ir vario masės prieš jį kaitinant.
Deginant popierių, dalyvauja deguonis, kurio yra ore (48 pav., a).
Todėl reakcijoje dalyvauja dvi medžiagos. Be pelenų susidaro anglies dioksidas ir vanduo (garų pavidalu), kurie patenka į orą ir išsisklaido.
Ryžiai. 48. Popieriaus (a) ir vario (b) reakcijos su deguonimi
Antoine'as Laurent'as Lavoisier (1743-1794)
Įžymus prancūzų chemikas, vienas iš mokslinės chemijos pradininkų. Paryžiaus mokslų akademijos akademikas. Į chemiją diegė kiekybinius (tikslius) tyrimo metodus. Jis eksperimentiškai nustatė oro sudėtį ir įrodė, kad degimas yra medžiagos reakcija su deguonimi, o vanduo yra vandenilio ir deguonies derinys (1774–1777).
Sudarė pirmąją paprastų medžiagų lentelę (1789 m.), iš tikrųjų siūlydama cheminių elementų klasifikaciją. Nepriklausomai nuo M. V. Lomonosovo, jis atrado medžiagų masės tvermės cheminėse reakcijose dėsnį.
Ryžiai. 49. Patirtis, patvirtinanti Lomonosovo – Lavuazjė dėsnį: a – eksperimento pradžia; b – eksperimento pabaiga
Jų masė viršija deguonies masę. Todėl pelenų masė mažesnė už popieriaus masę.
Kaitinant varį su juo „susijungia“ oro deguonis (48 pav., b). Metalas virsta juoda medžiaga (jo formulė yra CuO, o pavadinimas – vario (P) oksidas). Akivaizdu, kad reakcijos produkto masė turi viršyti vario masę.
Pakomentuokite 49 paveiksle pavaizduotą patirtį ir padarykite išvadą.
Teisė kaip mokslo žinių forma.
Chemijos, fizikos ir kitų mokslų dėsniai atrandami mokslininkams atlikus daugybę eksperimentų ir išanalizavus rezultatus.
Teisė – tai objektyvių, nuo žmogaus nepriklausomų ryšių tarp reiškinių, savybių ir kt.
Medžiagų masės tvermės cheminėje reakcijoje dėsnis yra svarbiausias chemijos dėsnis. Jis taikomas visoms medžiagų transformacijoms, vykstančioms tiek laboratorijoje, tiek gamtoje.
Cheminiai dėsniai leidžia numatyti medžiagų savybes ir cheminių reakcijų eigą, reguliuoti procesus chemijos technologijoje.
Siekiant paaiškinti dėsnį, keliamos hipotezės, kurios patikrinamos atitinkamų eksperimentų pagalba. Jei kuri nors iš hipotezių pasitvirtina, jos pagrindu sukuriama teorija. Vidurinėje mokykloje susipažinsite su keliomis teorijomis, kurias sukūrė chemikai.
Bendra medžiagų masė cheminės reakcijos metu nekinta, nes vykstant reakcijai cheminių elementų atomai neatsiranda ir neišnyksta, o vyksta tik jų persitvarkymas. Kitaip tariant,
kiekvieno elemento atomų skaičius prieš reakciją yra lygus jo atomų skaičiui po reakcijos. Tai rodo reakcijos schemos, pateiktos pastraipos pradžioje. Rodykles tarp kairės ir dešinės pakeiskime lygybės ženklais:
Tokie įrašai vadinami cheminėmis lygtimis.
Cheminė lygtis yra cheminės reakcijos įrašas, naudojant reagentų ir produktų formules, atitinkantis medžiagų masės išsaugojimo dėsnį.
Yra daug reakcijos schemų, kurios neatitinka Lomonosovo-Lavoisier įstatymo.
Pavyzdžiui, vandens susidarymo reakcijos schema:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Abiejose schemos dalyse yra toks pat vandenilio atomų skaičius, bet skirtingas deguonies atomų skaičius.
Paverskime šią schemą chemine lygtimi.
Kad dešinėje pusėje būtų 2 deguonies atomai, prieš vandens formulę įdedame koeficientą 2:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Dabar dešinėje yra keturi vandenilio atomai. Kad kairėje pusėje būtų tiek pat vandenilio atomų, prieš vandenilio formulę užrašome koeficientą 2. Gauname cheminę lygtį:
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 0.
Taigi, norint reakcijos schemą paversti chemine lygtimi, reikia pasirinkti kiekvienos medžiagos koeficientus (jei reikia), juos užrašyti prieš chemines formules, o rodyklę pakeisti lygybės ženklu.
Galbūt vienas iš jūsų parašys šią lygtį: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0. Joje kairėje ir dešinėje pusėse yra vienodas kiekvieno elemento atomų skaičius, tačiau visus koeficientus galima sumažinti padalijus iš 2. turėtu būti padaryta.
Tai įdomu
Cheminė lygtis turi daug bendro su matematine.
Žemiau pateikiami įvairūs nagrinėjamos reakcijos įrašymo būdai.
Reakcijos schemą Cu + O 2 -> CuO paverskite chemine lygtimi.
Atlikime sunkesnę užduotį: reakcijos schemą paverskime chemine lygtimi
Kairėje schemos pusėje - I aliuminio atomas, o dešinėje - 2. Prieš metalo formulę įdėkite koeficientą 2:
Dešinėje pusėje yra tris kartus daugiau sieros atomų nei kairėje. Prieš sieros junginio formulę kairėje pusėje užrašome koeficientą 3:
Dabar kairėje pusėje vandenilio atomų skaičius yra 3 2 = 6, o dešinėje - tik 2. Kad dešinėje jų būtų 6, prieš vandenilio formulę (6) dedame koeficientą 3 : 2 = 3):
Palyginkime deguonies atomų skaičių abiejose schemos dalyse. Jie yra vienodi: 3 4 = 4 * 3. Pakeiskime rodyklę lygybės ženklu:
išvadas
Cheminės reakcijos rašomos naudojant reakcijų schemas ir chemines lygtis.
Reakcijos schemoje yra reagentų ir produktų formulės, o cheminėje lygtyje yra ir koeficientai.
Cheminė lygtis atitinka Lomonosovo-Lavoisier medžiagų masės išsaugojimo dėsnį:
medžiagų, patekusių į cheminę reakciją, masė yra lygi medžiagų, susidariusių dėl reakcijos, masei.
Reakcijų metu cheminių elementų atomai neatsiranda ir neišnyksta, o vyksta tik jų persitvarkymas.
?
105. Kuo skiriasi cheminė lygtis ir reakcijos schema?
106. Reakcijų įrašuose sutvarkykite trūkstamus koeficientus:
107. Šias reakcijų schemas paverskite cheminėmis lygtimis:
108. Sudarykite reakcijos produktų formules ir atitinkamas chemines lygtis:
109. Vietoj taškų užrašykite paprastų medžiagų formules ir sudarykite chemines lygtis:
Turėkite omenyje, kad boras ir anglis yra sudaryti iš atomų; fluoras, chloras, vandenilis ir deguonis – iš dviatomių molekulių, o fosforas (baltas) – iš keturių atomų molekulių.
110. Pakomentuokite reakcijų schemas ir paverskite jas cheminėmis lygtimis:
111. Kokia negesintų kalkių masė susidarė ilgai deginant 25 g kreidos, jei žinoma, kad išsiskyrė 11 g anglies dvideginio?
Popelis P. P., Kriklya L. S., Chemija: Pdruch. 7 ląstelėms. zahalnosvit. navch. zakl. - K .: Parodų centras "Akademija", 2008. - 136 p.: il.
Pamokos turinys pamokos santrauka ir pagalbinis rėmelis pamokos pristatymas interaktyvios technologijos greitinančios mokymo metodus Praktika viktorinos, testavimo internetinės užduotys ir pratimai namų darbų seminarai ir mokymų klausimai klasės diskusijoms Iliustracijos vaizdo ir garso medžiaga nuotraukos, paveikslėliai grafika, lentelės, schemos komiksai, palyginimai, posakiai, kryžiažodžiai, anekdotai, anekdotai, citatos Priedai santraukos cheat sheets lustai smalsiems straipsniams (MAN) literatūra pagrindinis ir papildomas terminų žodynas Vadovėlių ir pamokų tobulinimas klaidų taisymas vadovėlyje pasenusių žinių pakeitimas naujomis Tik mokytojams kalendoriniai planai mokymo programos metodinės rekomendacijosPakalbėkime apie tai, kaip parašyti cheminę lygtį, nes jie yra pagrindiniai šios disciplinos elementai. Dėl gilaus visų sąveikos ir medžiagų modelių suvokimo galite juos valdyti, pritaikyti įvairiose veiklos srityse.
Teoriniai bruožai
Cheminių lygčių sudarymas yra svarbus ir lemiamas etapas, svarstomas aštuntoje vidurinių mokyklų klasėje. Kas turėtų būti prieš šį etapą? Prieš mokytojui nurodant mokiniams, kaip sudaryti cheminę lygtį, svarbu supažindinti moksleivius su terminu „valencija“, išmokyti juos nustatyti metalų ir nemetalų vertę naudojant periodinę elementų lentelę.
Dvejetainių formulių sudarymas pagal valentiškumą
Norėdami suprasti, kaip parašyti cheminę lygtį valentingumo požiūriu, pirmiausia turite išmokti formuluoti junginius, sudarytus iš dviejų elementų, naudojant valentiškumą. Siūlome algoritmą, kuris padės susidoroti su užduotimi. Pavyzdžiui, reikia parašyti natrio oksido formulę.
Pirma, svarbu atsižvelgti į tai, kad cheminis elementas, kuris pavadinime minimas paskutinis, formulėje turėtų būti pirmoje vietoje. Mūsų atveju formulėje pirmiausia bus rašomas natris, antras – deguonis. Prisiminkite, kad dvejetainiai junginiai vadinami oksidais, kurių paskutinis (antrasis) elementas būtinai turi būti deguonis, kurio oksidacijos būsena yra -2 (2 valentingumas). Be to, pagal periodinę lentelę būtina nustatyti kiekvieno iš dviejų elementų valentingumą. Norėdami tai padaryti, naudojame tam tikras taisykles.
Kadangi natris yra metalas, esantis pagrindiniame 1 grupės pogrupyje, jo valentingumas yra pastovi vertė, jis lygus I.
Deguonis yra nemetalas, kadangi jis yra paskutinis okside, norėdami nustatyti jo valentingumą, iš aštuonių (grupių skaičiaus) atimame 6 (grupės, kurioje yra deguonis), gauname, kad deguonies valentingumas yra II.
Tarp tam tikrų valentų randame mažiausią bendrą kartotinį, tada padalijus jį iš kiekvieno elemento valentingumo, gauname jų indeksus. Užrašome gatavą formulę Na 2 O.
Nurodymai, kaip sudaryti lygtį
Dabar pakalbėkime daugiau apie tai, kaip parašyti cheminę lygtį. Pirmiausia pažvelkime į teorinius dalykus, tada pereikime prie konkrečių pavyzdžių. Taigi, cheminių lygčių sudarymas apima tam tikrą procedūrą.
- 1 etapas. Perskaičius siūlomą užduotį, būtina nustatyti, kokios cheminės medžiagos turi būti kairėje lygties pusėje. „+“ ženklas dedamas tarp originalių komponentų.
- 2 etapas. Po lygybės ženklo reikia sudaryti reakcijos produkto formulę. Atliekant tokius veiksmus, reikės dvejetainių junginių formulių sudarymo algoritmo, kurį aptarėme aukščiau.
- 3 etapas. Prieš ir po cheminės sąveikos patikriname kiekvieno elemento atomų skaičių, jei reikia, prieš formules dedame papildomus koeficientus.
Degimo reakcijos pavyzdys
Pabandykime išsiaiškinti, kaip naudojant algoritmą sudaryti cheminę magnio degimo lygtį. Kairėje lygties pusėje rašome per magnio ir deguonies sumą. Nepamirškite, kad deguonis yra dviatomė molekulė, todėl jo indeksas turi būti 2. Po lygybės ženklo sudarome po reakcijos gauto produkto formulę. Jose bus pirmas parašytas magnis, o antroje formulėje deguonį dedame. Be to, pagal cheminių elementų lentelę nustatome valentingus. Magnis, esantis 2 grupėje (pagrindiniame pogrupyje), turi pastovų II valentumą, deguoniui atėmus 8 - 6 gauname ir II valentumą.
Proceso įrašas atrodys taip: Mg+O 2 =MgO.
Tam, kad lygtis atitiktų medžiagų masės tvermės dėsnį, reikia išdėstyti koeficientus. Pirma, mes patikriname deguonies kiekį prieš reakciją, pasibaigus procesui. Kadangi buvo 2 deguonies atomai, o susidarė tik vienas, dešinėje pusėje, prieš magnio oksido formulę, reikia pridėti koeficientą 2. Toliau skaičiuojame magnio atomų skaičių prieš ir po proceso. Dėl sąveikos buvo gautas 2 magnio, todėl kairėje pusėje prieš paprastą medžiagą magnį taip pat reikalingas koeficientas 2.
Galutinė reakcijos forma: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO.
Pakeitimo reakcijos pavyzdys
Bet kurioje chemijos santraukoje yra įvairių sąveikų tipų aprašymas.
Skirtingai nuo junginio, pakeitus kairėje ir dešinėje lygties pusėse bus dvi medžiagos. Tarkime, kad reikia parašyti sąveikos reakciją tarp cinko ir Mes naudojame standartinį rašymo algoritmą. Pirmiausia kairėje pusėje per sumą įrašome cinką ir druskos rūgštį, dešinėje – gautų reakcijos produktų formules. Kadangi cinkas elektrocheminėje metalų įtampų serijoje yra prieš vandenilį, šiame procese jis išstumia molekulinį vandenilį iš rūgšties, sudarydamas cinko chloridą. Dėl to gauname tokį įrašą: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2 .
Dabar pereiname prie kiekvieno elemento atomų skaičiaus išlyginimo. Kadangi kairėje chloro pusėje buvo vienas atomas, o po sąveikos jų buvo du, prieš druskos rūgšties formulę reikia įdėti koeficientą 2.
Dėl to gauname paruoštą reakcijos lygtį, atitinkančią medžiagų masės išsaugojimo dėsnį: Zn + 2HCL = ZnCl 2 +H 2.
Išvada
Tipiška chemijos santrauka būtinai turi keletą cheminių transformacijų. Ne viena šio mokslo dalis apsiriboja paprastu žodiniu virsmų, tirpimo, garavimo procesų aprašymu, viskas būtinai patvirtinama lygtimis. Chemijos specifika slypi tame, kad visi procesai, vykstantys tarp skirtingų neorganinių ar organinių medžiagų, gali būti aprašomi naudojant koeficientus, indeksus.
Kuo chemija skiriasi nuo kitų mokslų? Cheminės lygtys padeda ne tik aprašyti vykstančias transformacijas, bet ir atlikti jų kiekybinius skaičiavimus, kurių dėka galima atlikti įvairių medžiagų laboratorinę ir pramoninę gamybą.
Pagrindinis chemijos supratimo dalykas yra įvairių cheminių elementų ir medžiagų reakcijos. Didelis supratimas apie medžiagų ir procesų sąveikos pagrįstumą cheminėse reakcijose leidžia jas valdyti ir naudoti savo reikmėms. Cheminė lygtis – cheminės reakcijos išreiškimo būdas, kuriame užrašomos pradinių medžiagų ir produktų formulės, rodikliai, rodantys bet kurios medžiagos molekulių skaičių. Cheminės reakcijos skirstomos į sujungimo, pakeitimo, skilimo ir mainų reakcijas. Taip pat tarp jų leidžiama išskirti redoksinius, joninius, grįžtamuosius ir negrįžtamus, egzogeninius ir kt.
Instrukcija
1. Nustatykite, kurios medžiagos sąveikauja viena su kita jūsų reakcijoje. Užrašykite juos kairėje lygties pusėje. Pavyzdžiui, apsvarstykite cheminę reakciją tarp aliuminio ir sieros rūgšties. Reagentus išdėstykite kairėje pusėje: Al + H2SO4 Tada įdėkite „lygybės“ ženklą, kaip matematinė lygtis. Chemijoje galite rasti rodyklę, nukreiptą į dešinę, arba dvi priešingos krypties rodykles – „grįžtamumo ženklą“. Dėl metalo sąveikos su rūgštimi susidaro druska ir vandenilis. Reakcijos produktus parašykite po lygybės ženklo dešinėje Al + H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + H2 Gaunama reakcijos schema.
2. Norėdami parašyti cheminę lygtį, turite rasti eksponentus. Kairėje anksčiau gautos schemos pusėje sieros rūgštyje yra vandenilio, sieros ir deguonies atomų santykiu 2:1:4, dešinėje yra 3 sieros atomai ir 12 deguonies atomų druskos sudėtyje ir 2 vandenilio atomai H2 dujų molekulėje. Kairėje pusėje šių 3 elementų santykis yra 2:3:12.
3. Norėdami suvienodinti sieros ir deguonies atomų skaičių aliuminio (III) sulfato sudėtyje, kairėje lygties pusėje prieš rūgštį pastatykite indikatorių 3. Dabar kairėje pusėje yra šeši vandenilio atomai. Norėdami suvienodinti vandenilio elementų skaičių, dešinėje pusėje priešais jį padėkite indikatorių 3. Dabar atomų santykis abiejose dalyse yra 2:1:6.
4. Belieka išlyginti aliuminio skaičių. Kadangi druskoje yra du metalo atomai, kairėje diagramos pusėje prieš aliuminį padėkite 2. Taip gausite šios schemos reakcijos lygtį. 2Al + 3H2SO4 \u003d Al2 (SO4) 3 + 3H2
Reakcija yra vienos cheminės medžiagos pavertimas kita. O jų rašymo specialių simbolių pagalba formulė yra šios reakcijos lygtis. Yra įvairių cheminių sąveikų tipų, tačiau jų formulių rašymo taisyklė yra identiška.
Jums reikės
- periodinė cheminių elementų sistema D.I. Mendelejevas
Instrukcija
1. Pradinės medžiagos, kurios reaguoja, parašytos kairėje lygties pusėje. Jie vadinami reagentais. Įrašas daromas specialių simbolių, žyminčių bet kokią medžiagą, pagalba. Tarp reagentų dedamas pliuso ženklas.
2. Dešinėje lygties pusėje parašyta gautos vienos ar kelių medžiagų formulė, kurios vadinamos reakcijos produktais. Vietoj lygybės ženklo tarp kairės ir dešinės lygties pusių dedama rodyklė, kuri nurodo reakcijos kryptį.
3. Vėliau, rašant reagentų ir reakcijos produktų formules, reikia sutvarkyti reakcijos lygties rodiklius. Tai daroma taip, kad pagal medžiagos masės tvermės dėsnį to paties elemento atomų skaičius kairėje ir dešinėje lygties dalyse išliktų identiškas.
4. Norėdami teisingai išdėstyti rodiklius, turite nustatyti bet kurią iš medžiagų, kurios patenka į reakciją. Norėdami tai padaryti, imamas vienas iš elementų ir palyginamas jo atomų skaičius kairėje ir dešinėje. Jei jis skiriasi, tada reikia rasti skaičių, žyminčių tam tikros medžiagos atomų skaičių kairėje ir dešinėje dalyse, kartotinį. Po to šis skaičius padalijamas iš medžiagos atomų skaičiaus atitinkamoje lygties dalyje ir gaunamas bet kurios jos dalies rodiklis.
5. Kadangi indikatorius yra prieš formulę ir taikomas kiekvienai į ją įtrauktai medžiagai, kitas žingsnis bus gautus duomenis palyginti su kitos cheminės medžiagos, kuri yra formulės dalis, skaičiumi. Tai atliekama taip pat, kaip ir pirmasis elementas, atsižvelgiant į esamą kiekvienos formulės rodiklį.
6. Vėliau, išnagrinėjus visus formulės elementus, atliekama galutinė kairės ir dešinės dalių atitikties patikra. Tada reakcijos lygtis gali būti laikoma baigta.
Susiję vaizdo įrašai
Pastaba!
Cheminių reakcijų lygtyse neįmanoma sukeisti kairės ir dešinės pusės. Priešingu atveju pasirodys visiškai kitokio proceso schema.
Naudingi patarimai
Tiek atskirų reagentų, tiek medžiagų, sudarančių reakcijos produktus, atomų skaičius nustatomas naudojant periodinę D.I cheminių elementų sistemą. Mendelejevas
Kokia nenuostabu žmogui gamta: žiemą apgaubia žemę į apsnigtą antklodę, pavasarį tarsi spragėsių dribsniai atskleidžia viską, kas gyva, vasarą siautėja spalvų šėlsmu, rudenį sudegina augalus. raudona ugnis... Ir tik gerai pagalvojus ir įdėmiai pažiūrėjus pamatysi, kas slypi Už visų šių įprastų pokyčių – sunkūs fiziniai procesai ir CHEMINĖS REAKCIJOS. O norint ištirti viską, kas gyva, reikia mokėti išspręsti chemines lygtis. Pagrindinis reikalavimas cheminėms lygtims išlyginti – medžiagos skaičiaus tvermės dėsnio žinojimas: 1) medžiagos skaičius prieš reakciją yra lygus medžiagų skaičiui po reakcijos; 2) bendras medžiagų skaičius prieš reakciją lygus bendram medžiagų skaičiui po reakcijos.
Instrukcija
1. Norint suvienodinti cheminį "pavyzdį" reikia atlikti keletą žingsnių.Užrašykite lygtis reakcijos apskritai. Tam nežinomi rodikliai prieš medžiagų formules žymimi lotyniškos abėcėlės raidėmis (x, y, z, t ir kt.). Tegul reikia išlyginti vandenilio ir deguonies derinio reakciją, dėl kurios bus gautas vanduo. Prieš vandenilio, deguonies ir vandens molekules įdėkite lotyniškas raides (x, y, z) - indikatorius.
2. Bet kuriam elementui, remdamiesi fizine pusiausvyra, sudarykite matematines lygtis ir gaukite lygčių sistemą. Šiame pavyzdyje kairėje paimkite vandenilį 2x, nes jis turi indeksą „2“, dešinėje - 2z, arbata taip pat turi indeksą „2“, pasirodo, 2x=2z, otsel, x=z. Deguoniui paimkite 2y kairėje, nes yra indeksas „2“, dešinėje - z, arbatos indekso nėra, vadinasi, jis lygus vienetui, kuris paprastai nerašomas. Pasirodo, 2y=z ir z=0,5y.
Pastaba!
Jei lygtyje dalyvauja daugiau cheminių elementų, tada užduotis nepasunkėja, o didėja apimtis, ko nereikėtų išgąsdinti.
Naudingi patarimai
Taip pat galima išlyginti reakcijas tikimybių teorijos pagalba, naudojant cheminių elementų valentingus.
4 patarimas: kaip sudaryti redokso reakciją
Redokso reakcijos yra reakcijos, kurių metu pasikeičia oksidacijos būsenos. Dažnai atsitinka taip, kad pradinės medžiagos yra duodamos ir reikia parašyti jų sąveikos produktus. Kartais ta pati medžiaga skirtingose aplinkose gali sudaryti skirtingus galutinius produktus.
Instrukcija
1. Priklausomai ne tik nuo reakcijos terpės, bet ir nuo oksidacijos laipsnio, medžiaga elgiasi skirtingai. Medžiaga, kurios oksidacijos laipsnis yra didžiausias, visada yra oksidatorius, o žemiausio oksidacijos laipsnio – reduktorius. Rūgščiai aplinkai sudaryti tradiciškai naudojama sieros rūgštis (H2SO4), rečiau azoto rūgštis (HNO3) ir druskos rūgštis (HCl). Jei reikia, sukurkite šarminę aplinką, naudokite natrio hidroksidą (NaOH) ir kalio hidroksidą (KOH). Pažvelkime į keletą medžiagų pavyzdžių.
2. MnO4(-1) jonas. Rūgščioje aplinkoje jis virsta bespalviu tirpalu Mn (+2). Jei terpė neutrali, tuomet susidaro MnO2, susidaro rudos nuosėdos. Šarminėje terpėje gauname MnO4 (+2), žalią tirpalą.
3. Vandenilio peroksidas (H2O2). Jeigu tai oksidatorius, t.y. priima elektronus, tada neutralioje ir šarminėje terpėje sukasi pagal schemą: H2O2 + 2e = 2OH (-1). Rūgščioje aplinkoje gauname: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O Su sąlyga, kad vandenilio peroksidas yra reduktorius, t.y. dovanoja elektronus, rūgščioje terpėje susidaro O2, šarminėje – O2 + H2O. Jei H2O2 pateks į aplinką su stipriu oksidatoriumi, jis pats bus reduktorius.
4. Cr2O7 jonas yra oksidatorius, rūgščioje aplinkoje jis virsta 2Cr(+3), kurie yra žalios spalvos. Iš Cr(+3) jono esant hidroksido jonams, t.y. šarminėje terpėje susidaro geltonas CrO4(-2).
5. Pateikiame reakcijos sudėties pavyzdį KI + KMnO4 + H2SO4 - Šioje reakcijoje Mn yra aukščiausios oksidacijos būsenos, tai yra oksidatorius, priimantis elektronus. Aplinka rūgšti, tai rodo sieros rūgštis (H2SO4), reduktorius čia yra I (-1), jis atiduoda elektronus, padidindamas savo oksidacijos laipsnį. Užrašome reakcijos produktus: KI + KMnO4 + H2SO4 - MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Rodiklius išdėstome elektroninės pusiausvyros metodu arba pusinės reakcijos metodu, gauname: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.
Susiję vaizdo įrašai
Pastaba!
Nepamirškite prie savo reakcijų pridėti rodiklių!
Cheminės reakcijos yra medžiagų sąveika, kurią lydi jų sudėties pasikeitimas. Kitaip tariant, medžiagos, patenkančios į reakciją, neatitinka medžiagų, susidarančių reakcijos metu. Su panašiomis sąveikomis žmogus susiduria kas valandą, kiekvieną minutę. Jo organizme vykstantys arbatos procesai (kvėpavimas, baltymų sintezė, virškinimas ir kt.) taip pat yra cheminės reakcijos.
Instrukcija
1. Bet kokia cheminė reakcija turi būti parašyta teisingai. Vienas iš pagrindinių reikalavimų – viso kairėje reakcijos pusėje esančių medžiagų elemento atomų skaičius (jos vadinamos „pradinėmis medžiagomis“) atitiktų to paties elemento atomų skaičių medžiagose, esančiose dešinėje. (jie vadinami „reakcijos produktais“). Kitaip tariant, reakcijos įrašas turi būti išlygintas.
2. Pažiūrėkime į konkretų pavyzdį. Kas atsitinka, kai virtuvėje užsidega dujinis degiklis? Gamtinės dujos reaguoja su deguonimi ore. Ši oksidacijos reakcija yra tokia egzoterminė, tai yra kartu su šilumos išsiskyrimu, kad atsiranda liepsna. Su kuria jūs arba gaminate maistą, arba pašildote jau pagamintą maistą.
3. Paprastumo dėlei tarkime, kad gamtines dujas sudaro tik vienas iš jų komponentų – metanas, kurio formulė yra CH4. Nes kaip sukomponuoti ir išlyginti šią reakciją?
4. Deginant anglies turintį kurą, tai yra, kai anglį oksiduoja deguonis, susidaro anglies dioksidas. Jūs žinote jo formulę: CO2. Kas susidaro, kai metane esantis vandenilis oksiduojamas deguonimi? Tikrai vanduo garų pavidalu. Net labiausiai nuo chemijos nutolęs žmogus mintinai žino jos formulę: H2O.
5. Pasirodo, kairėje reakcijos pusėje užrašykite pradines medžiagas: CH4 + O2. Dešinėje bus atitinkamai reakcijos produktai: CO2 + H2O.
6. Išankstinis šios cheminės reakcijos registravimas bus toliau: CH4 + O2 = CO2 + H2O.
7. Išlyginkite aukščiau pateiktą reakciją, tai yra, pasiekite pagrindinę taisyklę: viso elemento atomų skaičius kairėje ir dešinėje cheminės reakcijos dalyse turi būti identiškas.
8. Matote, kad anglies atomų skaičius yra vienodas, tačiau skiriasi deguonies ir vandenilio atomų skaičius. Kairėje pusėje yra 4 vandenilio atomai, o dešinėje tik 2. Todėl prieš vandens formulę pastatykite indikatorių 2. Gauk: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O.
9. Anglies ir vandenilio atomai yra išlyginti, dabar belieka tą patį padaryti su deguonimi. Kairėje pusėje yra 2 deguonies atomai, dešinėje – 4. Prieš deguonies molekulę padėję indikatorių 2, gausite galutinį metano oksidacijos reakcijos įrašą: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.
Reakcijos lygtis yra sąlyginis cheminio proceso, kurio metu vienos medžiagos paverčiamos kitomis, pasikeitus savybėms, įrašas. Cheminėms reakcijoms fiksuoti naudojamos medžiagų formulės ir įgūdžiai apie junginių chemines savybes.
Instrukcija
1. Taisyklingai parašykite formules pagal jų pavadinimus. Tarkime, aliuminio oksidas Al?O?, kurio indeksas 3 iš aliuminio (atitinka jo oksidacijos būseną šiame junginyje), yra šalia deguonies, o indeksas 2 (deguonies oksidacijos būsena) yra šalia aliuminio. Jei oksidacijos būsena yra +1 arba -1, indeksas nenustatytas. Pavyzdžiui, reikia užsirašyti amonio nitrato formulę. Nitratas yra azoto rūgšties (-NO?, s.o. -1), amonio (-NH?, s.o. +1) rūgštinė liekana. Taigi amonio nitrato formulė yra NH? NE?. Kartais junginio pavadinime nurodoma oksidacijos būsena. Sieros oksidas (VI) - SO?, silicio oksidas (II) SiO. Kai kurios primityviosios medžiagos (dujos) rašomos indeksu 2: Cl?, J?, F?, O?, H? ir tt
2. Turite žinoti, kurios medžiagos reaguoja. Matomi reakcijos požymiai: dujų išsiskyrimas, spalvos metamorfozė ir krituliai. Gana dažnai reakcijos praeina be matomų pakitimų. 1 pavyzdys: neutralizacijos reakcija H?SO? + 2 NaOH? Na? SO? + 2 H2O Natrio hidroksidas reaguoja su sieros rūgštimi, sudarydamas tirpią natrio sulfato ir vandens druską. Natrio jonas yra atskiriamas ir sujungiamas su rūgšties liekana, pakeičiant vandenilį. Reakcija vyksta be išorinių požymių. 2 pavyzdys: jodoformo testas С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?O Reakcija vyksta keliais etapais. Galutinis rezultatas yra geltonų jodoformo kristalų nusodinimas (gera reakcija į alkoholius). 3 pavyzdys: Zn + K?SO? ? Reakcija neįsivaizduojama, nes metalo įtempių serijoje cinkas yra vėliau nei kalis ir negali jo išstumti iš junginių.
3. Masės tvermės dėsnis teigia, kad reaguojančių medžiagų masė yra lygi susidariusių medžiagų masei. Kompetentingas cheminės reakcijos įrašas yra pusė furoro. Turite nustatyti indikatorius. Pradėkite lyginti su tais junginiais, kurių formulėse yra dideli indeksai. K?Cr?O? + 14 HCl? 2CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O jo formulėje yra didžiausias indeksas (7). Toks tikslumas registruojant reakcijas reikalingas norint apskaičiuoti masę, tūrį, koncentraciją, išsiskiriančią energiją ir kitus dydžius. Būk atsargus. Prisiminkite ypač įprastas rūgščių ir bazių formules, taip pat rūgščių likučius.
7 patarimas: kaip nustatyti redokso lygtis
Cheminė reakcija yra medžiagų reinkarnacijos procesas, kuris vyksta pasikeitus jų sudėčiai. Medžiagos, kurios patenka į reakciją, vadinamos pradinėmis, o tos, kurios susidaro dėl šio proceso, vadinamos produktais. Taip atsitinka, kad vykstant cheminei reakcijai pradines medžiagas sudarantys elementai keičia savo oksidacijos būseną. Tai yra, jie gali priimti svetimus elektronus ir atiduoti savuosius. Abiem atvejais jų mokestis keičiasi. Tokios reakcijos vadinamos redokso reakcijomis.
Instrukcija
1. Užrašykite tikslią svarstomos cheminės reakcijos lygtį. Pažiūrėkite, kokie elementai yra įtraukti į pradinių medžiagų sudėtį ir kokios yra šių elementų oksidacijos būsenos. Vėliau palyginkite šiuos skaičius su tų pačių elementų oksidacijos būsenomis dešinėje reakcijos pusėje.
2. Jei oksidacijos būsena pasikeitė, ši reakcija yra redoksinė. Jei visų elementų oksidacijos būsenos išliko tokios pačios, tai ne.
3. Pavyzdžiui, čia yra plačiai žinoma geros kokybės reakcija, skirta aptikti sulfato joną SO4 ^ 2-. Jo esmė ta, kad bario sulfatas, kurio formulė BaSO4, praktiškai netirpsta vandenyje. Susidarius iš karto nusėda tankių, sunkių baltų nuosėdų pavidalu. Užrašykite kokią nors panašios reakcijos lygtį, tarkime, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.
4. Pasirodo, iš reakcijos matote, kad be bario sulfato nuosėdų susidarė natrio chloridas. Ar ši reakcija yra redokso reakcija? Ne, taip nėra, nes nei vienas elementas, kuris yra pradinių medžiagų dalis, nepakeitė savo oksidacijos būsenos. Tiek kairėje, tiek dešinėje cheminės lygties pusėje bario oksidacijos būsena yra +2, chloro -1, natrio +1, sieros +6, deguonies -2.
5. O štai reakcija Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Ar tai redoksas? Pradinių medžiagų elementai: cinkas (Zn), vandenilis (H) ir chloras (Cl). Pažiūrėkite, kokios yra jų oksidacijos būsenos? Cinkui jis lygus 0, kaip ir bet kurioje paprastoje medžiagoje, vandeniliui – +1, chlorui –1. O kokios yra tų pačių elementų oksidacijos būsenos dešinėje reakcijos pusėje? Chlore jis išliko nepajudinamas, tai yra lygus -1. Bet cinkui jis tapo lygus +2, o vandeniliui - 0 (dėl to, kad vandenilis išsiskyrė paprastos medžiagos - dujų pavidalu). Todėl ši reakcija yra redokso reakcija.
Susiję vaizdo įrašai
Kanoninė elipsės lygtis sudaryta iš tų samprotavimų, kad atstumų nuo bet kurio elipsės taško iki 2 jos židinių suma visada yra tolydi. Fiksavus šią reikšmę ir perkeliant tašką išilgai elipsės, galima nustatyti elipsės lygtį.
Jums reikės
- Popieriaus lapas, tušinukas.
Instrukcija
1. Plokštumoje nurodykite du fiksuotus taškus F1 ir F2. Tegul atstumas tarp taškų lygus kokiai nors fiksuotai reikšmei F1F2= 2s.
2. Ant popieriaus lapo nubrėžkite tiesią liniją, kuri yra abscisių ašies koordinačių linija, ir nubrėžkite taškus F2 ir F1. Šie taškai yra elipsės židiniai. Atstumas nuo viso židinio taško iki pradžios turi būti vienodas, c.
3. Nubraižykite y ašį, taip suformuodami Dekarto koordinačių sistemą ir parašykite pagrindinę elipsę apibrėžiančią lygtį: F1M + F2M = 2a. M taškas reiškia dabartinį elipsės tašką.
4. Naudodami Pitagoro teoremą nustatykite atkarpų F1M ir F2M reikšmę. Turėkite omenyje, kad taškas M turi esamas koordinates (x, y) nuo pradžios, o, tarkime, taško F1 atžvilgiu, taškas M turi koordinates (x + c, y), tai yra, "x" koordinatė įgyja poslinkį. . Taigi Pitagoro teoremos išraiškoje vienas iš narių turi būti lygus reikšmės kvadratui (x + c), arba reikšmės (x-c).
5. Pakeiskite vektorių F1M ir F2M modulių išraiškas į pagrindinį elipsės santykį ir abiejų lygties pusių kvadratą, iš anksto perkeldami vieną iš kvadratinių šaknų į dešinę lygties pusę ir atidarydami skliaustus. Sumažinus identiškus narius, gautą santykį padalinkite iš 4a ir vėl padidinkite iki antrojo laipsnio.
6. Pateikite panašius terminus ir surinkite terminus su tuo pačiu „x“ kintamojo kvadrato koeficientu. Išimkite „X“ kintamojo kvadratą.
7. Paimkite tam tikro dydžio kvadratą (tarkim b) kaip skirtumą tarp a ir c kvadratų ir gautą išraišką padalinkite iš šio naujo dydžio kvadrato. Taigi gavote kanoninę elipsės lygtį, kurios kairėje yra koordinačių kvadratų suma, padalyta iš ašių dydžių, o kairėje - vienetas.
Naudingi patarimai
Norėdami patikrinti užduoties atlikimą, galite naudoti masės tvermės dėsnį.
