Закон сохранения массы веществ химия уравнения реакций

Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения

В 1748 г. М. В. Ломоносов (Россия) и в 1789 г. А. Лавуазье (Франция) независимо друг от друга открыли закон сохранения массы веществ в химических реакциях. Этот закон формулируется так:

Масса всех веществ, которые вступают в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.

Запишем схему реакции горения метана СН₄ в кислороде О₂. В результате этой реакции образуются углекислый газ СО₂ и вода Н₂О:

По закону сохранения массы:

где m(СН₄) и m(О₂) — массы метана и кислорода, которые вступили в реакцию; m(СО₂) и m(Н₂О) — массы углекислого газа и воды, образовавшиеся в результате реакции.

Сохранение массы веществ в химических реакциях объясняется тем, что число атомов каждого элемента до и после реакции не изменяется. В ходе химической реакции происходит только перегруппировка атомов. В реакции, например, в молекулах исходных веществ — СН₄ и О₂ — атом углерода соединяется с атомами водорода, а атомы кислорода— друг с другом; в молекулах продуктов реакции — СО₂ и Н₂О — и атом углерода, и атомы водорода соединяются с атомами кислорода. Легко посчитать, что для сохранения числа атомов каждого элемента в данную реакцию должны вступать 1 молекула СН₄ и 2 молекулы О₂, а в результате реакции должны образоваться 1 молекула СО₂ и 2 молекулы Н₂О:

Данное выражение является уравнением химической реакции, или химическим уравнением.

Числа перед формулами веществ в уравнении реакции называются коэффициентами. В уравнении коэффициенты перед формулами О₂ и Н₂О равны 2; коэффициенты перед формулами СН₄ и СО₂ равны 1 (их обычно не записывают).

Химическое уравнение — это выражение химической реакции, в котором записаны формулы исходных веществ (реагентов) и продуктов реакции, а также коэффициенты, показывающие число молекул каждого вещества.

Если известна схема реакции, то для составления химического уравнения нужно найти коэффициенты.

Составим, например, уравнение реакции, которая выражается следующей схемой:

В левой части схемы атомы водорода и хлора входят в состав молекулы HCl в соотношении 1 : 1; в правой части схемы содержатся 3 атома хлора в составе молекулы AlC1₃ и 2 атома водорода в составе молекулы Н₂. Наименьшее общее кратное чисел 3 и 2 равно 6.

Напишем коэффициент «6» перед формулой HCl, коэффициент «2» — перед формулой AlC1₃ и коэффициент «3» — перед формулой Н;

Так как теперь в правой части содержится 2 атома алюминия, напишем коэффициент «2» перед формулой Al в левой части схемы:

В результате мы получили уравнение данной реакции. Коэффициенты в химическом уравнении показывают не только число молекул, но и число молей исходных веществ и продуктов реакции. Например, это уравнение показывает, что в реакцию вступают 2 моля алюминия Аl и 6 молей хлороводорода HCl, а в результате реакции образуются 2 моля хлорида алюминия AlC1₃ и 3 моля водорода Н₂).

Урок №17-18. Закон сохранения массы веществ.

Закон сохранения массы веществ

Проблемный вопрос: изменится ли масса реагирующих веществ по сравнению с массой продуктов реакции?

Чтобы ответить на данный вопрос наблюдайте за следующими видео-экспериментами:

Вывод: Масса веществ до и после реакции не изменилась.

Формулировка закона сохранения массы: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ.

С точки зрения атомно-молекулярного учения этот закон объясняется тем, что при химических реакциях общее количество атомов не изменяется, а происходит лишь их перегруппировка.

Закон сохранения массы веществ является основным законом химии, все расчеты по химическим реакциям производятся на его основе. Именно с открытием этого закона связывают возникновение современной химии как точной науки.

Закон сохранения массы был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году русским ученым М.В. Ломоносовым.

Французский учёный Антуан Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и ртуть) в запаянных сосудах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.

Химические уравнения

Закон сохранения массы веществ применяется при составлении уравнений химических 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.

Исходные вещества, принимающие участие в химических реакциях называются реагентами.

Новые вещества, образующиеся в результате химической реакции называются продуктами.

Запишем протекающую реакцию в виде уравнения химической реакции:

Алгоритм составления уравнения химической реакции

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 – H 2 ; N 2 ; O 2 ; F 2 ; Cl 2 ; Br 2 ; I 2 . 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:

Химические уравнения. Закон сохранения массы веществ

Презентация к уроку

1. Образовательные: систематизировать знания учащихся о классификации веществ, научить учащихся составлять уравнения химических реакций согласно Закону сохранения массы веществ.

2. Развивающие: совершенствовать умения учащихся при составлении химических уравнений, развивать у них умения сравнивать и обобщать, устойчивое внимание; развивать аналитическое мышление; осуществлять межпредметную связь.

3. Воспитательные: формировать информационную и коммуникативную культуру.

Оборудование и реактивы: весы, пробирки, колбы, HCL, CuSO_4, CaCO₃, H₂ SO₄, Cu(OH)₂.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока

1. Орг.момент.

Девиз урока: “ О, сколько нам открытий чудных

Готовит просвещения дух…”

Сегодня на уроке мы будем говорить об открытиях, узнаем много нового, мы повторим пройденный материал, вспомним, как пишутся формулы веществ, познакомимся с законом сохранения массы веществ, научимся писать уравнения. А для достижения наших целей мы будем работать по следующему плану: (на экране появляется план).

2. Актуализация знаний

– Вспомните, какие явления существуют в природе.

– Чем физические явления отличаются от химических?

– Чем сопровождаются химические реакции?

– Как обозначают вещества в химии?

– Кто предложил такое обозначение?

А теперь, обратите внимание на экран. Вы видите кроссворд, разгадав который вы не только повторите то, что всем известно, но и узнаете тему нашего сегодняшнего урока.

Обратите внимание, заголовок написан, а ключевое слово выделено красным цветом и зашифровано. После решения верные ответы появляются на экране.

Молодцы! Таким образом, тема нашего урока: “Химические уравнения.

Закон сохранения массы веществ”

Открываем тетради, пишем число, тему урока.

Сейчас мы с вами напишем диктант.

Я буду называть вещества, а вы будете записывать формулы.

На экране появляются верные формулы. Учащиеся сверяют свои записи.

3. Изучение нового материала.

Теперь, когда мы вспомнили знаки, формулы, приступим к изучению нового материала.

З.С.М.В. был открыт великим русским ученым Ломоносовым в 1748 году, позднее подтвердил этот закон в 1789 году французский химик Лавуазье. Какова же история открытия?

Пытливый ум Ломоносова занимала мысль о том, что происходит с веществами, вступающими в химическую реакцию.

Изменяется ли их состав и масса?

Он проводил опыты.

Сначала он брал для опытов сосуды с открытыми отверстиями. Масса изменялась.

Затем он провел опыты в запаянных стеклянных ретортах– масса оставалась неизменной.

Тогда он объяснил закон тем, что при химических реакциях атомы не исчезают и не возникают, а происходит только их перегруппировка.

Сейчас мы с вами проведем опыты, подтверждающие открытия Ломоносова.

Какой вывод мы можем сделать, как изменилась масса веществ ?

Какой закон физики имеет подобное смысловое значение? (закон сохранения энергии).

Как он формулируется?

Во всех явлениях, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом её значение сохраняется.

– Теперь, когда вы вспомнили закон сохранения энергии и узнали суть закона сохранения массы веществ. попробуйте сформулировать сам Закон сохранения массы веществ.(на экране появляется закон)

– Запишите в тетради.

Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

– Вещества вступают в реакцию, образуются новые вещества.

Мы обо всем этом говорим. А как это можно записать?

А записывают эти процессы с помощью уравнений.

Как в русском языке вы из букв составляете слова, а из слов предложения, так и в химии из знаков – формулы, из формул – уравнения.

Для записи уравнений в химии используются следующие знаки:

Записывая уравнения, нужно придерживаться следующего алгоритма действий (на экране).

– Ребята, кто сможет предположить что такое химическое уравнение?

(Формулировка появляется на экране)

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

Вещества, принимающие участие в реакции называются реагентами.

Вещества, образующиеся в результате реакции – продуктами реакции.

Учащиеся записывают в тетради.

– А теперь составим уравнение реакции, которые мы провели.

4. Упражнения для закрепления

– Ребята, у кого есть вопросы?

– А сейчас мы выполним несколько упражнений для закрепления:

1. Какой коэффициент стоит в уравнении реакции перед формулой соляной кислоты

2. Продолжите уравнения реакции, расставьте коэффициенты :

3. Запишите уравнения реакции и расставьте коэффициенты : сульфат натрия соединяется с нитратом бария с образованием сульфата бария и нитрата натрия

3. Найдите ошибки:

6. Выполните ряд превращений, запишите уравнения реакции:

– Закончили, хорошо. Обратите внимание на экран. Возьмите друг у друга тетради и проверьте себя. Поменяйтесь обратно. У кого все верно? Хорошо.

5. Итоги урока.

– Какие выводы мы можем сделать?

– Что мы проходим на уроке?

– Как уравниваются уравнения?

– Кто открыл Закон сохранения массы веществ?

– Что называется уравнением?

– Как называются вещества, вступившие в реакцию?

– Как называются получившиеся вещества?

Сегодня славно потрудились
Могу я подвести итог.
Вы все старались, не ленились
И каждый сделал сколько мог!
Выставление оценок.

– А теперь, запишите в дневниках:

П. 31, упр.2,3.стр.110, для любознательных упр. 2,3,4.

– А урок мы закончим песенкой про Закон на мотив песни “Улыбка”.

Ломоносов сей закон открыл
Подтвердил французский химик Лавуазье
Массы всех веществ в реакцию вступивших
Равна массе получившихся веществ
Каждый атом не дурак
Поступает ровно так:
Не возникнет, не исчезнет
Не изменится

Ну, а масса как всегда
Этих атомов одна
И в исходных веществах она не сменится. – 2 раза

Ломоносова закон тогда
В химии стал главной панацеей
Все реакции теперь всегда
Составляются системой уравнений.

Каждый атом не дурак
Поступает ровно так:
Не возникнет, не исчезнет
Не изменится

Ну, а масса как всегда
Этих атомов одна
И в исходных веществах она не сменится. — 2 раза

Вместо знака ? напишите формулу соответствующих веществ и составьте уравнения реакции:

2. O₂ + ? —> CuO

Вместо знака ? напишите формулу соответствующих веществ и составьте уравнения реакции:

2.. HCL + ? —> MgCL₂ + H₂

Вместо знака ? напишите формулу соответствующих веществ и составьте уравнения реакции: