Составьте уравнение химических реакций по схемам

Составьте уравнение химических реакций по схемам

ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,

величайшие завоевания разума будут сделаны

именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)

Таблица
Менделеева

Универсальная таблица растворимости

Коллекция таблиц к урокам по химии

Составление уравнений химических реакций

Урок посвящен изучению алгоритма составления уравнения химической реакции. В ходе урока вы научитесь составлять схему и уравнение химической реакции, зная формулы исходных веществ и продуктов реакции.

I. Схема химической реакции

Сущ­ность хи­ми­че­ской ре­ак­ции с по­зи­ции атом­но-мо­ле­ку­ляр­ной тео­рии за­клю­ча­ет­ся в том, что про­дук­ты ре­ак­ции об­ра­зу­ют­ся из тех же ато­мов, ко­то­рые вхо­ди­ли в со­став ис­ход­ных ве­ществ.

При­мер 1. При раз­ло­же­нии воды об­ра­зу­ют­ся про­стые ве­ще­ства – во­до­род и кис­ло­род (Рис.1.).

Рис. 1. Раз­ло­же­ние воды под дей­ствие элек­три­че­ско­го тока

За­пи­шем фор­му­лу ис­ход­но­го ве­ще­ства воды слева, а фор­му­лы про­дук­тов ре­ак­ции — во­до­ро­да и кис­ло­ро­да – спра­ва. Между ними по­ста­вим стрел­ку:

Эта за­пись яв­ля­ет­ся схе­мой ре­ак­ции.

Схема ре­ак­ции по­ка­зы­ва­ет толь­ко со­став ис­ход­ных ве­ществ и про­дук­тов ре­ак­ции, но не может пол­но­стью от­ра­жать сущ­ность ре­ак­ции. В со­став мо­ле­ку­лы воды вхо­дит один атом кис­ло­ро­да, а в со­став про­сто­го ве­ще­ства кис­ло­ро­да вхо­дят два атома. Это зна­чит, что не вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния массы ве­ществ.

II. Химические уравнения реакций

Химическое уравнение – это условная запись химической реакции посредством химических формул и коэффициентов.

В результате химического взаимодействия серы и железа получено вещество – сульфид железа (II) – оно отличается от исходной смеси. Ни железо, ни сера не могут быть визуально обнаружены в нем. Невозможно их разделить и с помощью магнита. Произошло химическое превращение.

Запишем протекающую реакцию в виде уравнения химической реакции:

Рассмотрим еще один пример: 2Н2О = 2Н2 + О2

Чтобы не было про­ти­во­ре­чий с за­ко­ном со­хра­не­ния массы ве­ществ, нужно урав­нять число ато­мов каж­до­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та слева и спра­ва от стрел­ки.

Чтобы об­ра­зо­ва­лась одна мо­ле­ку­ла кис­ло­ро­да, в ре­ак­цию долж­ны всту­пить две мо­ле­ку­лы воды. По­ста­вив ко­эф­фи­ци­ент «2» перед фор­му­лой воды. Те­перь урав­ня­ем ко­ли­че­ство ато­мов во­до­ро­да, по­ста­вив ко­эф­фи­ци­ент «2» перед фор­му­лой Н2, вме­сто стрел­ки по­ста­вим знак ра­вен­ства:

Эта за­пись яв­ля­ет­ся урав­не­ни­ем хи­ми­че­ской ре­ак­ции. В от­ли­чие от схемы ре­ак­ции, урав­не­ние учи­ты­ва­ет, что число ато­мов каж­до­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та в ре­ак­ции не ме­ня­ет­ся.

Цифры, сто­я­щие перед фор­му­лой ве­ще­ства, на­зы­ва­ют­ся ко­эф­фи­ци­ен­та­ми. Ко­эф­фи­ци­ент по­ка­зы­ва­ет ко­ли­че­ство мо­ле­кул ве­ще­ства.

Про­чи­тать за­пи­сан­ное урав­не­ние можно так: «Из двух мо­ле­кул воды об­ра­зу­ет­ся две мо­ле­ку­лы во­до­ро­да и 1 мо­ле­ку­ла кис­ло­ро­да».

Составим уравнение химической реакции взаимодействия фосфора и кислорода

1. В левой части уравнения записываем химические формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию). Помните! Молекулы большинства простых газообразных веществ двухатомны – H₂; N₂; O₂; F₂; Cl₂; Br₂; I₂. Между реагентами ставим знак «+», а затем стрелку:

2. В правой части (после стрелки) пишем химическую формулу продукта (вещества, образующегося при взаимодействии). Помните! Химические формулы необходимо составлять, используя валентности атомов химических элементов:

3. Согласно закону сохранения массы веществ число атомов до и после реакции должно быть одинаковым. Это достигается путём расстановки коэффициентов перед химическими формулами реагентов и продуктов химической реакции.

• Вначале уравнивают число атомов, которых в реагирующих веществах (продуктах) содержится больше.
• В данном случае это атомы кислорода.
• Находим наименьшее общее кратное чисел атомов кислорода в левой и правой частях уравнения. Наименьшее кратное для атомов натрия –10:

§ 14. Составление уравнений химических реакций

1. Что обозначает схема химической реакции? Чем она отличается от уравнения химической реакции?

Уравнение химической реакции – это условная запись реакции с помощью химических формул и знаков «+», «-», «=».

Схема показывает только формулы исходных и конечных веществ. Между ними ставят стрелку, не расставляют коэффициенты.

2. Почему число атомов каждого элемента в обеих частях химического уравнения должно быть одинаковым?

Составление химических уравнений основано на законе сохранения массы веществ при химических реакциях.

3. Какие из приведенных записей представляют собой схемы химических реакций, а какие — уравнения:

Схемы химических реакция – б, г; уравнения – а, в.

4. Перечислите основные действия, которые необходимо выполнить, чтобы составить уравнение химической реакции.

1. составить формулы исходных и конечных веществ.

2. формулы исходных веществ записать слева, конечных справа.

3. уравнять числа атомов каждого элемента до и после реакции.

4. поставить знак «=».

5. Составьте уравнения химических реакций, приняв во внимание, что в образующихся веществах азот проявляет валентность три, а сера — два: а) магний + азот; б) калий + сера; в) алюминий + азот; г) алюминий + сера.

6. Составьте уравнения химических реакций:

7. Вместо знака вопроса запишите формулы веществ и составьте уравнения химических реакций:

а) HgO → Hg + ?; б) H₂O→ O₂ + ?; в) P + O₂ →?; г) Ca + O₂ = ?; д) Fe + ? →FeCl₃; е) Al + S → ?.

8. Для остановки кровотечения и дезинфекции раны ее обрабатывают раствором вещества Н2О2 (т. н. перекиси водорода). При контакте с кровью оно превращается в два новых вещества — Н2О и О2. Напишите уравнение соответствующей реакции.

9. Перечислите важнейшие химические реакции, протекающие в: а) природе; б) живых организмах; в) быту; г) промышленности.

а) образование озона при грозе, фотосинтез

б) расщепление питательных веществе с целью получения энергии, пищеварение, свёртываемость крови

в) приготовление творога, брожение сока, горение угля, прокисание молока

г) получение металлов из руд, переработка отходов, получение удобрений

Составьте уравнения реакций, схемы которых даны ниже:

а) Li + … → Li₂O
Продуктом реакции является оксид. В левой части у нас только литий, значит, в левой части не хватает кислорода:
Li + O₂ → Li₂O
Слева у нас молекула кислорода с двумя атомами, справа – всего 1 атом кислорода. Значит нужно поставить коэффициент два у оксида лития:
Li + O₂ → 2Li₂O
Осталось уравнять литий:
4Li + O₂ = 2Li₂O

б) Ca + … → CaO
Продуктом реакции является оксид. В левой части у нас только кальций, значит, в левой части не хватает кислорода:
Ca + O₂ → CaO
Слева у нас молекула кислорода с двумя атомами, справа – всего 1 атом кислорода. Значит нужно поставить коэффициент два у оксида кальция:
Ca + O₂ → 2CaO
Остаётся уравнять кальций:
2Ca + O₂ = 2CaO

в) C + … → CO₂
Продуктом реакции является оксид. В левой части у нас только углерод, значит, в левой части не хватает кислорода:
C + O₂ → CO₂
Слева у нас 1 атом углерода и молекула с двумя атомами кислорода; справа молекула углекислого газа содержит 1 атом углерода и 2 атома кислорода. Имеем право поставить знак равенства.
C + O₂ = CO₂

г) Al + … → Al₂O₃
Продуктом реакции является оксид. В левой части у нас только алюминий, значит, в левой части не хватает кислорода:
Al + O₂ → Al₂O₃
В левой части у нас 2 атома кислорода в молекуле; в правой части 3 атома кислорода в оксиде алюминия. Наименьшее кратное – шесть. Поставим коэффициенты:
Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
Уравниваем алюминий:
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

д) PH₃ + … → P₂O₅ + H₂O
В правой части у нас только оксиды. Очевидно, что это реакция горения и в левой части не хватает кислорода:
PH₃ + O₂ → P₂O₅ + H₂O
Хотелось бы считать по кислороду, но в правой части мы видим 2 атома фосфора в оксиде P₂O₅, поэтому для начала нужно поставить коэффициент 2 у фосфина:
2PH₃ + O₂ → P₂O₅ + H₂O
Теперь уравняем водород:
2PH₃ + O₂ → P₂O₅ + 3H₂O
Наконец, можем перейти к кислороду:
2PH₃ + 4O₂ = P₂O₅ + 3H₂O

е) Li₂O + … → LiNO₃ + H₂O
Справа мы видим соль – нитрат лития и воду. Это говорит о том, что в левой части не хватает азотной кислоты.
Li₂O + HNO₃ → LiNO₃ + H₂O
Слева у нас два атома лития в оксиде, а справа – один в нитрате. Уравниваем:
Li₂O + HNO₃ → 2LiNO₃ + H₂O
Теперь справа мы имеем два остатка азотной кислоты в нитрате лития. Ставим коэффициент два у азотной кислоты:
Li₂O + 2HNO₃ = 2LiNO₃ + H₂O

ж) CuO + … → CuCl₂ + H₂O
Справа мы видим хлорид меди и воду. Значит, в левой части нам не хватает хлора и водорода. Логично предположить, что это соляная кислота (HCl): CuO + HCl → CuCl₂ + H₂O
Видно, что в правой части у нас по два атома хлора и водорода. Значит, у соляной кислоты ставим коэффициент два:
CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

3) Li₂O + … → LiOH
В параграфе есть табличка, где указано, что гидроксиды могут получаться из оксидов и воды.
Li₂O + H₂O → LiOH
Слева у нас 2 атома водорода,а справа два атома лития. Поэтому коэффициент два у гидроксида лития напрашивается сам:
Li₂O + H₂O = 2LiOH

и) P₂O₅ + … → H₃PO₄
Кислоты могут образовываться из кислотных оксидов при взаимодействии с водой:
P₂O₅ + H₂O → H₃PO₄
Молекула фосфорной кислоты содержит 3 атома водорода, а молекула воды – два. Наименьшим кратным будет шесть:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

к) SO₃ + … → Na₂SO₄ + …
Соли могут образовываться при взаимодействии кислотного оксида либо с основным оксидом (реакция соединения), либо с основанием (реакция замещения). Так как в правой части у нас чего-то не хватает, очевидно, что речь идёт о втором варианте.
SO₃ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O
В правой части у нас два атома натрия в сульфате. Значит ставим коэффициент два у гидроксида:
SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O