Как составить уравнение химической реакции для воды

Урок 12. Составление уравнений химических реакций

В уроке 12 «Составление уравнений химических реакций» из курса «Химия для чайников» мы научимся составлять уравнения химических реакций и правильно расставлять в них коэффициенты.

Составлять химические уравнения и производить расчеты по ним нужно, опираясь на закон сохранения массы веществ при химических реакциях. Рассмотрим, как можно составить химическое уравнение, на примере реакции меди с кислородом.

Слева запишем названия исходных веществ, справа — продуктов реакции. Если веществ два и более, соединяем их знаком «+». Между левой и правой частями пока поставим стрелку:

медь + кислород → соединение меди с кислородом.

Подобное выражение называют схемой химической реакции. Запишем эту схему при помощи химических формул:

Число атомов кислорода в левой части схемы равно двум, а в правой — одному. Так как при химических реакциях атомы не исчезают, а происходит только их перегруппировка, то число атомов каждого элемента до реакции и после реакции должно быть одинаковым. Чтобы уравнять число атомов кислорода в левой и правой частях схемы, перед формулой CuO ставим коэффициент 2:

Теперь число атомов меди после реакции (в правой части схемы) равно двум, а до реакции (в левой части схемы) — только одному, поэтому перед формулой меди Cu так же поставим коэффициент 2. В результате произведенных действий число атомов каждого вида в левой и правой частях схемы одинаково, что дает нам основание заменить стрелку на знак «=» (равно). Схема превратилась в уравнение химической реакции:

Это уравнение читается так: два купрум плюс о-два равно два купрум-о (рис. 60).

Рассмотрим еще один пример химической реакции между веществами СН₄ (метан) и кислородом. Составим схему реакции, в которой слева запишем формулы метана и кислорода, а справа — формулы продуктов реакции — воды и соединения углерода с кислородом (углекислый газ):

Обратите внимание, что в левой части схемы число атомов углерода равно их числу в правой части. Поэтому уравнивать нужно числа атомов водорода и кислорода. Чтобы уравнять число атомов водорода, поставим перед формулой воды коэффициент 2:

Теперь число атомов водорода справа стало 2×2=4 и слева — также четыре. Далее посчитаем число атомов кислорода в правой части схемы: два атома кислорода в молекуле углекислого газа (1×2=2) и два атома кислорода в двух молекулах воды (2×1=2), суммарно 2+2=4. В левой части схемы кислорода только два атома в молекуле кислорода. Для того чтобы уравнять число атомов кислорода, поставим коэффициент 2 перед формулой кислорода:

В результате проведенных действий число атомов всех химических элементов до реакции равно их числу после реакции. Уравнение составлено. Читается оно так: це-аш-четыре плюс два о-два равно це-о-два плюс два аш-два-о (рис. 61).

Данный способ расстановки коэффициентов называют методом подбора.

В химии существуют и другие методы уравнивания чисел атомов элементов в левой и правой частях уравнений реакций, с которыми мы познакомимся позднее.

Краткие выводы урока:

Для составления уравнений химических реакций необходимо соблюдать следующий порядок действий.

1. Установить состав исходных веществ и продуктов реакции.
2. Записать формулы исходных веществ слева, продуктов реакции — справа.
3. Между левой и правой частями уравнения сначала поставить стрелку.
4. Расставить коэффициенты, т. е. уравнять числа атомов каждого химического элемента до и после реакции.
5. Связать левую и правую части уравнения знаком «=» (равно).

Надеюсь урок 12 «Составление уравнений химических реакций» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.

Как составить уравнение химической реакции: пошаговая инструкция

Превращение одних веществ в другие — обычное явление, которое происходит в ходе химических реакций. Для того чтобы обозначить, как протекают такие процессы, используют специальную систему уравнений. Так, например, горение метана (мы можем наблюдать его каждый день, когда зажигаем газовую плиту) протекает по следующей схеме:

СН4 + 2О2 → СО2 + Н2О

Расшифровать уравнение реакции можно следующим образом. Две молекулы кислорода соединяются с молекулой метана и в результате формируют две молекулы воды и молекулу углекислого газа. Можно отметить, что во время протекания реакции связи между некоторыми атомами (например, водорода и углерода) разрываются. Вместо них появляются новые, благодаря которым и формируются углекислород и вода.

Особенности записи формул химических реакций

Уравнения химических реакций: способы решения заданий

Для удобства записи уравнения химических реакций делают предельно схематичными: их записывают только при помощи латинских букв и цифр. В левой части уравнения указываются реагенты (те вещества, которые взаимодействуют между собой), а в правой — так называемые продукты реакции (те вещества, которые формируются после завершения процесса). При записи уравнения важно помнить о двух правилах.

1. Атомы не исчезают никуда и не появляются из ниоткуда (соответственно, их число в обоих частях формулы должно быть одинаковым).
2. Общая масса реагентов не может отличаться от итоговой массы продуктов реакции (именно по этой причине записи протекания реакций называют уравнениями).

Какими бывают химические реакции

Выделяют четыре варианта взаимодействия химических веществ друг с другом.

Как расставить коэффициенты в химических уравнениях

Чтобы уравнение реакции было верным, крайне важно правильно расставить в нем коэффициенты. С помощью этих цифр указывается, какое число молекул необходимо для протекания реакции. Внешне коэффициент выглядит как число, поставленное перед формулой вещества (например, 2NaCl). Важно не перепутать их с индексами: последние как раз ставятся под символом химического элемента и указывают на количество атомов (например, H2).

Если вам требуется узнать, сколько атомов конкретного вещества участвует в реакции, следует индекс умножит на коэффициент. Например, при использовании двух молекул воды (2H₂O) речь идет о четырех атомах водорода и двух атомах кислорода. При решении уравнения реакции задача ученика — подобрать коэффициент и узнать, сколько молекул участвует в процессе.

Помочь разобраться в этом нелегком деле могут наши репетиторы по химии в Москве. Ведь, согласитесь, поспеть за школьной программой порой непросто и некоторые темы требуют более детального изучения, чем отведенные несколько школьных уроков.

Как составить уравнение химической реакции: пошаговая инструкция

1. Подготовьте схему реакции. Для этого потребуется выделить реагенты и продукты реакции. Например, для формирования оксида магния схема будет выглядеть так: Mg + O2 → MgO.
2. Расставьте коэффициенты. Из предыдущего примера видно, что в левой части уравнения представлено два атома кислорода, а в правой — только один. Поэтому в продукте реакции нужно увеличить количество молекул: Mg + O₂ → 2MgO. Теперь у нас есть равное количество атомов кислорода, а вот с магнием возникла проблема. Уравняем и его число: 2Mg + O₂ = 2MgO. Обратите внимание, что знак равно можно ставить только после того, как уравнение решено, до этого используется символ горизонтальной стрелки.

Уравнения химических реакций: способы решения заданий

В качестве завершающего примера предложим реакцию разложения нитрата калия. Он образует два вещества: кислород и нитрит калия. Схема реакции выглядит следующим образом: KNO₃ → KNO₂ + О₂. Если с атомами азота и калия все в порядке, то кислорода до момента начала реакции было три, а вот по завершении разложения стало уже четыре. Чтобы уравнять части поставим перед реагентом удвоенный коэффициент: 2KNO₃ → KNO₂ + О₂.

Теперь нужно разобраться с цифрами. До реакции мы имеем по два атома азота и калия и шест атомов кислорода. После же разложения атомов азота и калия по одному, а атомов кислорода всего четыре. Чтобы создать равенство, потребуется поставить удвоенный коэффициент перед нитритом калия в продуктах реакции: 2KNO₃ = 2KNO₂ + О₂. В итоге мы получили равное количество атомов в обеих частях: по два калия и азота и шесть кислорода. Важность уравнений состоит в том, что они не только дают определить, какие вещества получатся в ходе протекания реакции, но и позволяют понять количественное соотношение используемых реагентов.

Урок химии. Химические свойства воды.

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

8 класс. Урок № 35.

Тема. Химические свойства воды.

Цель урока: изучить с обучающимися химические свойства воды. Научить записывать уравнения реакций воды с активными металлами, оксидами металлов и неметаллов.

Планируемые результаты обучения

1) личностные. Ф ормировать ответственное отношение к обучению, готовность и способность к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию.

2) метапредметные. Развивать умение применять знаки и символы для решения учебных и познавательных задач.

3) предметные. Уметь составлять уравнения реакций воды с активными металлами, а также оксидами металлов и неметаллов.

Демонстрационный опыт №12. Взаимодействие воды с металлами (натрием, магнием).

Демонстрационный опыт №13. Взаимодействие воды с оксидами кальция, фосфора, углекислым газом. Испытание полученных растворов индикаторами.

Оборудование: периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, таблица растворимости кислот, оснований, солей, мультимедиа доска, комплект реактивов и химической посуды для выполнения демонстрационных опытов, учебник «Х имия. 8 класс. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. — М.: Просвещение, 2014».

1. Организация начала урока.

Проверяю готовность класса к уроку, отмечаю отсутствующих, записываем число и « Классная работа» .

Просмотр наличия выполнения домашнего задания, один обучающийся на доске записывает ответы домашнего задания для самопроверки правильности.

2. Актуализация опорных знаний обучающихся. Подготовка к усвоению нового материала.

2.1. На рабочих местах фронтальная беседа по вопросам (демонстрация вопросов на мультимедиа доске).

1. Какие простые вещества мы изучили?

2. Назовите формулы простых веществ кислорода и водорода.

3. Приведите примеры соединений, содержащих атомы водорода и запишите их формулы.

4. В результате каких реакций можно получить водород?

5. Что называют химической реакцией?

6. Какие типы реакций Вы знаете?

2.2. Объявляются (и комментируются) оценки за практическую работу.

3. Формулирование темы урока при участии обучающихся.

— На предыдущем уроке мы выполняли практическую работу по приготовлению растворов солей.

— Вы заметили главную особенность растворов — свойства воды и свойства соли в растворе сохраняются.

— То есть, приготовление растворов — это физическое явление.

— А возможно ли такое взаимодействие с водой, при котором образуются новые вещества, то есть будет протекать химическая реакция между водой и веществом?

— Как можно сформулировать тему урока в этом случае?

Обучающиеся формулируют возможную тему урока.

— Запишите тему нынешнего урока: Химические свойства воды.

4. Формулирование целей и задач урока при помощи обучающихся. Мотивация учебной деятельности.

— изучить взаимодействие воды с другими веществами, в результате которого образуются новые химические вещества;

— научиться составлять уравнения химических реакций воды с различными простыми и сложными веществами;

— повторить алгоритм составления уравнений химических реакций;

— ф ормировать ответственное отношение к обучению, готовность и способность к саморазвитию.

5. Изучение нового материала. Химические реакции.

5.1. Разложение под действием электрического тока или сильного нагревания (около 2000 о С).

В результате реакции образуются прозрачные газообразные вещества — водород и кислород

Демонстрационный опыт №12. Взаимодействие воды с металлами (натрием, магнием).

Вода при комнатной температуре легко вступает в реакцию с активными металлами. При этом атом металла замещает один из атомов водорода, вытесняя его из воды с последующим образованием газообразного водорода. Также образуются хорошо растворимые в воде гидроксиды металлов.

2 Na + 2 HOH = 2 NaOH + H ₂

С a + 2 HOH = С a ( OH ) ₂ + H ₂

5.3. Взаимодействие с металлами средней активными ( Mg , Zn , Fe ).

Вода при повышенной температуре (500 – 600 о С) вступает в реакцию с металлами средней активности. При этом атом металла замещает атомы водорода, вытесняя их из воды в виде газообразного водорода. Также образуются оксиды металлов.

М g + HOH = MgO + H ₂

Zn + HOH = ZnO + H ₂

Ф И З К У Л Ь Т М И Н У Т К А

Демонстрационный опыт №13. Взаимодействие воды с оксидами кальция, фосфора, углекислым газом. Испытание полученных растворов индикаторами.

Вода при комнатной температуре легко вступает в реакцию со сложными веществами — оксидами активных металлов:

С aO + H ₂ O = С a ( OH ) ₂

При добавлении к образующемуся раствору гидроксида металла (щелочи) раствора красного лакмус а весь объём раствора становится синим , а прозрачный раствор фенолфталеин а становится малиновым.

Вода при комнатной температуре легко вступает в реакцию со сложными веществами — оксидами неметаллов:

Вода вступает в реакцию с оксидом фосфора ( V ) при комнатной температуре:

При нагревании или с горячей водой реакция протекает по-другому:

При добавлении к образующемуся раствору кислоты раствора синего лакмус а весь объём раствора становится красным , а прозрачный раствор фенолфталеин а не изменяет свой цвет.

5.6. Взаимодействие с некоторыми неметаллами при нагревании.

Водяной пар при температуре свыше 1000°C взаимодействует с раскаленным коксом (углём) с образованием водяного газа (смесь водорода и оксида углерода (II) – угарного газа).

6. Первичное закрепление изученного материала.

6.1. Игра «Найди пару». К формуле простого или сложного вещества найдите соответствующую формулу продукта реакции его с водой.

Г) Na 4) С a ( OH ) ₂

7. Закрепление, обсуждение и коррекция изученного материала.

Обсуждение правильности выполнения заданий игры, повторение химических свойств воды.

8. Подведение итогов занятия.

Подводится итог-обобщение изученного на уроке материала.

Объявление оценок, полученных обучающимися за урок.

9. Задаётся и объясняется домашнее задание.

— Ребята! Запишите, пожалуйста, домашнее задание к следующему уроку (задание появляется на мультимедиа доске или записано на обороте обычной доски):

Учить §32 (с.107, 108) (химические свойства воды),