Ako vyrovnať reakcie. Ako umiestniť koeficienty do chemických rovníc

Späť dopredu

Pozor! Ukážky snímok slúžia len na informačné účely a nemusia predstavovať všetky funkcie prezentácie. Ak vás táto práca zaujala, stiahnite si plnú verziu.

Účel lekcie: pomôcť žiakom rozvíjať poznatky o chemickej rovnici ako podmienenom zázname chemickej reakcie pomocou chemických vzorcov.

Úlohy:

Vzdelávacie:

• systematizovať predtým študovaný materiál;
• naučiť schopnosť písať rovnice chemické reakcie.

Vzdelávacie:

• rozvíjať komunikačné schopnosti (práca vo dvojici, schopnosť počúvať a počuť).

Vzdelávacie:

• rozvíjať vzdelávacie a organizačné schopnosti zamerané na splnenie úlohy;
• rozvíjať schopnosti analytického myslenia.

Typ lekcie: kombinované.

Vybavenie: počítač, multimediálny projektor, plátno, hodnotiace hárky, reflexná karta, „sada chemických symbolov“, zápisník s potlačou, činidlá: hydroxid sodný, chlorid železitý, alkoholová lampa, držiak, zápalky, papier Whatman, viacfarebná chemikália symbolov.

Prezentácia lekcie (príloha 3)

Štruktúra lekcie.

ja Organizovanie času.
II. Aktualizácia vedomostí a zručností.
III. Motivácia a stanovenie cieľov.
IV. Učenie nového materiálu:
4.1 spaľovacia reakcia hliníka v kyslíku;
4.2 rozkladná reakcia hydroxidu železitého;
4.3 algoritmus na usporiadanie koeficientov;
4,4 minúty relaxácie;
4.5 nastaviť koeficienty;
V. Upevňovanie získaných vedomostí.
VI. Zhrnutie lekcie a hodnotenie.
VII. Domáca úloha.
VIII. Záverečné slová učiteľa.

Počas vyučovania

Chemická povaha komplexnej častice
určuje charakter elementárnych
komponenty,
ich počet a
chemická štruktúra.
D.I.Mendelejev

učiteľ. Ahojte chalani. Posaď sa.
Upozornenie: na stole máte vytlačený zápisník. (Príloha 2), v ktorom budete dnes pracovať a výsledkový list, do ktorého budete zaznamenávať svoje úspechy, podpíšte sa.

učiteľ. Oboznámili sme sa s fyzikálnymi a chemickými javmi, chemickými reakciami a znakmi ich výskytu. Študovali sme zákon zachovania hmotnosti látok.
Otestujme si svoje vedomosti. Navrhujem, aby ste si otvorili vytlačené zošity a dokončili úlohu 1. Na dokončenie úlohy máte 5 minút.

1. Ako sa chemické reakcie líšia od fyzikálnych javov?

1. Zmena tvaru a stavu agregácie látky.
2. Tvorba nových látok.
3. Zmena miesta.

2. Aké sú znaky chemickej reakcie?

3. Podľa akého zákona sa zostavujú rovnice chemických reakcií?

1. Zákon stálosti zloženia hmoty.
2. Zákon zachovania hmotnosti hmoty.
3. Periodický zákon.
4. Zákon dynamiky.
5. Zákon univerzálnej gravitácie.

4. Objavený zákon zachovania hmotnosti hmoty:

1. DI. Mendelejev.
2. C. Darwin.
3. M.V. Lomonosov.
4. I. Newton.
5. A.I. Butlerov.

5. Chemická rovnica sa nazýva:

učiteľ. Zvládli ste prácu. Odporúčam vám to skontrolovať. Vymieňajte si zošity a kontrolujte sa navzájom. Pozor na obrazovku. Za každú správnu odpoveď - 1 bod. Na hodnotiacich hárkoch uveďte celkový počet bodov.

učiteľ. Na základe týchto poznatkov dnes zostavíme rovnice chemických reakcií a odhalíme problém „Je zákon zachovania hmotnosti látok základom pre zostavovanie rovníc chemických reakcií“

učiteľ. Sme zvyknutí si myslieť, že rovnica je matematický príklad, kde existuje neznáma a túto neznámu je potrebné vypočítať. Ale v chemických rovniciach zvyčajne nie je nič neznáme: všetko je v nich jednoducho zapísané pomocou vzorcov: ktoré látky reagujú a ktoré sa získajú počas tejto reakcie. Pozrime sa na skúsenosti.

(Reakcia zlúčeniny síry a železa.) Príloha 3

učiteľ. Z hľadiska hmotnosti látok je reakčná rovnica pre zlúčeninu železa a síry chápaná nasledovne

Železo + síra → sulfid železitý (úloha 2 tpo)

Ale v chémii sa slová odrážajú chemickými znakmi. Napíšte túto rovnicu pomocou chemických symbolov.

Fe + S → FeS

(Jeden študent píše na tabuľu, zvyšok v TVET.)

učiteľ. Teraz si to prečítajte.
Študenti. Molekula železa interaguje s molekulou síry za vzniku jednej molekuly sulfidu železa (II).
učiteľ. Pri tejto reakcii vidíme, že množstvo východiskových látok sa rovná množstvu látok v reakčnom produkte.
Vždy musíme pamätať na to, že pri zostavovaní reakčných rovníc by sa nemal stratiť ani neočakávane objaviť ani jeden atóm. Preto niekedy po zapísaní všetkých vzorcov do reakčnej rovnice musíte vyrovnať počet atómov v každej časti rovnice - nastaviť koeficienty. Pozrime sa na ďalší experiment

(Spaľovanie hliníka v kyslíku.) Príloha 4

učiteľ. Napíšme rovnicu chemickej reakcie (úloha 3 v TPO)

Al + O2 -> Al +30 -2

Aby ste správne napísali vzorec oxidu, pamätajte na to

Študenti. Kyslík v oxidoch má oxidačný stav -2, hliník je chemický prvok s konštantným oxidačným stavom +3. LCM = 6

Al + O2 -> A120 3

učiteľ. Vidíme, že do reakcie vstupuje 1 atóm hliníka, vznikajú dva atómy hliníka. Vstupujú dva atómy kyslíka, tvoria sa tri atómy kyslíka.
Jednoduché a krásne, no nerešpektujúce zákon zachovania hmotnosti látok – je to iné pred a po reakcii.
Preto musíme v tejto rovnici chemickej reakcie usporiadať koeficienty. Aby sme to urobili, nájdime LCM pre kyslík.

Študenti. LCM = 6

učiteľ. Pred vzorce pre kyslík a oxid hlinitý dávame koeficienty tak, aby sa počet atómov kyslíka vľavo a vpravo rovnal 6.

Al + 302 -> 2Al20 3

učiteľ. Teraz zistíme, že v dôsledku reakcie sa vytvoria štyri atómy hliníka. Preto pred atóm hliníka na ľavej strane umiestnime koeficient 4

Spočítajme ešte raz všetky atómy pred a po reakcii. Stavíme rovnako.

4Al + 302_ = 2 Al20 3

učiteľ. Pozrime sa na ďalší príklad

(Učiteľ predvádza pokus o rozklade hydroxidu železitého.)

Fe(OH)3 -> Fe203 + H20

učiteľ. Usporiadajme koeficienty. Jeden atóm železa reaguje a vznikajú dva atómy železa. Preto pred vzorec hydroxidu železa (3) dáme koeficient 2.

učiteľ. Zistíme, že do reakcie vstupuje 6 atómov vodíka (2x3), vznikajú 2 atómy vodíka.

Študenti. NOC = 6. 6/2 = 3. Preto sme pre vzorec vody nastavili koeficient 3

2Fe(OH)3 -> Fe203 + 3 H20

učiteľ. Počítame kyslík.

Študenti. Vľavo – 2x3 =6; vpravo – 3+3 = 6

Študenti. Počet atómov kyslíka, ktoré vstúpili do reakcie, sa rovná počtu atómov kyslíka vytvorených počas reakcie. Môžete staviť rovnako.

2Fe(OH)3 = Fe203 + 3 H20

učiteľ. Teraz zhrňme všetko, čo bolo povedané skôr, a zoznámime sa s algoritmom na usporiadanie koeficientov v rovniciach chemických reakcií.

učiteľ. Tvrdo ste pracovali a pravdepodobne ste unavení. Navrhujem, aby ste sa uvoľnili, zatvorili oči a zapamätali si niektoré príjemné chvíle v živote. Pre každého z vás sú iné. Teraz otvorte oči a robte nimi krúživé pohyby, najprv v smere hodinových ručičiek, potom proti smeru hodinových ručičiek. Teraz intenzívne pohybujte očami horizontálne: vpravo - vľavo a vertikálne: hore - dole.
Teraz aktivujme svoju duševnú aktivitu a masírujme si ušné lalôčiky.

učiteľ. Pokračujeme v práci.
V tlačených zošitoch splníme úlohu 5. Budete pracovať vo dvojiciach. Koeficienty musíte umiestniť do rovníc chemických reakcií. Na dokončenie úlohy máte 10 minút.

• P + Cl2 -> PCl 5
• Na + S → Na2S
• HCl + Mg -> MgCl2 + H 2
• N2 + H2 ->NH 3
• H20 -> H2 + O 2

učiteľ. Skontrolujeme dokončenie úlohy ( učiteľ kladie otázky a zobrazuje správne odpovede na snímke). Za každý správne nastavený koeficient - 1 bod.
Dokončili ste úlohu. Výborne!

učiteľ. Teraz sa vráťme k nášmu problému.
Chlapci, čo myslíte, je zákon zachovania hmotnosti látok základom pre zostavovanie rovníc chemických reakcií?

Študenti.Áno, na hodine sme dokázali, že zákon zachovania hmotnosti látok je základom pre zostavovanie rovníc chemických reakcií.

učiteľ.Študovali sme všetky hlavné problémy. Teraz si urobme krátky test, ktorý vám umožní zistiť, ako ste tému zvládli. Mali by ste odpovedať iba „áno“ alebo „nie“. Na prácu máte 3 minúty.

Vyhlásenia.

1. Pri reakcii Ca + Cl 2 → CaCl 2 nie sú potrebné koeficienty.(Áno)
2. Pri reakcii Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2 je koeficient pre zinok 2. (nie)
3. Pri reakcii Ca + O 2 → CaO je koeficient pre oxid vápenatý 2.(Áno)
4. Pri reakcii CH4 → C + H2 nie sú potrebné žiadne koeficienty.(nie)
5. Pri reakcii CuO + H 2 → Cu + H 2 O je koeficient pre meď 2. (nie)
6. Pri reakcii C + O 2 → CO musí byť oxid uhoľnatý (II) aj uhlík priradený koeficient 2. (Áno)
7. Pri reakcii CuCl 2 + Fe → Cu + FeCl 2 nie sú potrebné žiadne koeficienty.(Áno)

učiteľ. Pozrime sa na priebeh práce. Za každú správnu odpoveď - 1 bod.

učiteľ. Vykonal si dobrú prácu. Teraz vypočítajte celkový počet bodov za lekciu a dajte si známku podľa hodnotenia, ktoré vidíte na obrazovke. Dajte mi svoje hodnotiace hárky, aby ste mohli zapísať svoju známku do denníka.

učiteľ. Skončila sa naša hodina, počas ktorej sme dokázali, že zákon zachovania hmotnosti látok je základom pre zostavovanie reakčných rovníc a naučili sme sa skladať rovnice chemickej reakcie. A na záver napíšte domáca úloha

§ 27, býv. 1 – pre tých, ktorí získali hodnotenie „3“
napr. 2 – pre tých, ktorí získali hodnotenie „4“
napr. 3 – pre tých, ktorí dostali hodnotenie“5”

učiteľ.Ďakujem za lekciu. Pred odchodom z kancelárie však venujte pozornosť stolu (učiteľ ukáže na kus papiera Whatman s obrázkom tabuľky a viacfarebnými chemickými symbolmi). Vidíte chemické znaky iná farba. Každá farba symbolizuje vašu náladu. Navrhujem, aby ste si vytvorili vlastnú tabuľku chemických prvkov (bude sa líšiť od PSHE D.I. Mendeleeva) - tabuľku nálady lekcie. Ak to chcete urobiť, musíte prejsť na notový záznam, vziať jeden chemický prvok podľa charakteristiky, ktorú vidíte na obrazovke, a pripevniť ho k bunke tabuľky. Najprv to urobím tak, že vám ukážem, ako pohodlne sa mi s vami pracuje.

Poďme sa porozprávať o tom, ako napísať rovnicu pre chemickú reakciu. Práve táto otázka spôsobuje najmä školákom vážne ťažkosti. Niektorí nerozumejú algoritmu na zostavovanie súčinových vzorcov, iní nesprávne umiestňujú koeficienty do rovnice. Vzhľadom na to, že všetky kvantitatívne výpočty sa vykonávajú pomocou rovníc, je dôležité pochopiť algoritmus akcií. Skúsme prísť na to, ako napísať rovnice pre chemické reakcie.

Zostavenie vzorcov pre valenciu

Aby sa správne zaznamenávali procesy prebiehajúce medzi rôzne látky, musíte sa naučiť písať vzorce. Binárne zlúčeniny sú zložené s prihliadnutím na valencie každého prvku. Napríklad pre kovy hlavných podskupín zodpovedá číslu skupiny. Pri zostavovaní konečného vzorca sa medzi týmito ukazovateľmi určí najmenší násobok a potom sa umiestnia indexy.

Aká je rovnica

Chápe sa ako symbolický záznam, ktorý zobrazuje interagujúce chemické prvky, ich kvantitatívne vzťahy, ako aj tie látky, ktoré sa získavajú ako výsledok procesu. Jedna z úloh ponúkaných žiakom deviateho ročníka na záverečnej atestácii z chémie má nasledovné znenie: „Vymyslite rovnice reakcií, ktoré charakterizujú Chemické vlastnosti navrhovaná trieda látok“. Aby študenti zvládli úlohu, musia zvládnuť algoritmus akcií.

Algoritmus akcií

Napríklad musíte napísať proces spaľovania vápnika pomocou symbolov, koeficientov a indexov. Poďme sa porozprávať o tom, ako vytvoriť rovnicu pre chemickú reakciu pomocou poradia operácií. Na ľavej strane rovnice zapíšeme cez „+“ znamienka látok, ktoré sa podieľajú na tejto interakcii. Keďže k horeniu dochádza za účasti kyslíka vo vzduchu, ktorý je dvojatómovou molekulou, zapíšeme jeho vzorec ako O2.

Po znamienku rovnosti vytvoríme zloženie reakčného produktu pomocou pravidiel na usporiadanie valencie:

2Ca + O2 = 2CaO.

V konverzácii o tom, ako vytvoriť rovnicu pre chemickú reakciu, si všimneme, že je potrebné použiť zákon o stálosti zloženia, ako aj zachovať zloženie látok. Umožňujú vám vykonať proces vyrovnávania a umiestniť chýbajúce koeficienty do rovnice. Tento proces je jedným z najjednoduchších príkladov interakcií vyskytujúcich sa v anorganickej chémii.

Dôležité aspekty

Aby sme pochopili, ako napísať rovnicu pre chemickú reakciu, všimneme si niektoré teoretické problémy súvisiace s touto témou. Zákon zachovania hmotnosti látok, ktorý sformuloval M. V. Lomonosov, vysvetľuje možnosť usporiadania koeficientov. Pretože počet atómov každého prvku zostáva rovnaký pred a po interakcii, je možné vykonať matematické výpočty.

Pri vyrovnávaní ľavej a pravej strany rovnice sa používa najmenší spoločný násobok, podobne ako je zostavený zložený vzorec s prihliadnutím na valencie každého prvku.

Redoxné interakcie

Potom, čo školáci vypracujú algoritmus akcií, budú schopní vytvoriť rovnicu reakcií, ktoré charakterizujú chemické vlastnosti jednoduchých látok. Teraz môžeme prejsť k analýze zložitejších interakcií, napríklad tých, ktoré sa vyskytujú pri zmenách oxidačných stavov prvkov:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Existujú určité pravidlá, podľa ktorých sa priraďujú oxidačné stavy v jednoduchých a zložitých látkach. Napríklad v dvojatómových molekulách je tento indikátor nula, v komplexných zlúčeninách by sa súčet všetkých oxidačných stavov mal rovnať nule. Pri zostavovaní elektronických váh sa zisťujú atómy alebo ióny, ktoré sa vzdávajú elektrónov (redukčné činidlo) a prijímajú ich (oxidačné činidlo).

Medzi týmito ukazovateľmi sa určí najmenší násobok, ako aj koeficienty. Poslednou fázou analýzy redoxných interakcií je umiestnenie koeficientov do schémy.

Iónové rovnice

Jednou z dôležitých otázok, o ktorých sa diskutuje v školskom kurze chémie, je interakcia medzi riešeniami. Napríklad je zadaná táto úloha: „Vytvorte rovnicu pre chemickú reakciu iónovej výmeny medzi chloridom bárnatým a síranom sodným. Zahŕňa písanie molekulárnej, úplnej, skrátenej iónovej rovnice. Na zváženie interakcie na iónovej úrovni je potrebné uviesť tabuľku rozpustnosti pre každú východiskovú látku a reakčný produkt. Napríklad:

BaCl2 + Na2S04 = 2NaCl + BaS04

Látky, ktoré sa nerozpúšťajú na ióny, sú zapísané v molekulárnej forme. Reakcia iónovej výmeny prebieha úplne v troch prípadoch:

• tvorba sedimentov;
• uvoľňovanie plynu;
• získanie mierne disociovateľnej látky, napríklad vody.

Ak má látka stereochemický koeficient, berie sa do úvahy pri písaní kompletnej iónovej rovnice. Po napísaní kompletnej iónovej rovnice sa uskutoční redukcia tých iónov, ktoré neboli viazané v roztoku. Konečným výsledkom akejkoľvek úlohy zahŕňajúcej zváženie procesu vyskytujúceho sa medzi roztokmi komplexných látok bude zaznamenanie skrátenej iónovej reakcie.

Záver

Chemické rovnice umožňujú vysvetliť pomocou symbolov, indexov a koeficientov tie procesy, ktoré sú pozorované medzi látkami. V závislosti od presného procesu, ktorý prebieha, existujú určité jemnosti pri písaní rovnice. Všeobecný algoritmus vyššie diskutované zloženie reakcií je založené na valencii, zákone zachovania hmotnosti látok a stálosti zloženia.

Aby ste charakterizovali určitú chemickú reakciu, musíte vedieť vytvoriť záznam, ktorý zobrazí podmienky chemickej reakcie, ukáže, ktoré látky reagovali a ktoré vznikli. Na tento účel sa používajú schémy chemických reakcií.

Schéma chemickej reakcie– podmienený záznam ukazujúci, ktoré látky reagujú, aké reakčné produkty vznikajú, ako aj podmienky, za ktorých reakcia prebieha

Uvažujme ako príklad reakciu medzi uhlím a kyslíkom. Schéma táto reakcia je napísaná takto:

C + O2 → CO2.

Uhlie reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu uhličitého

Uhlík a kyslík– v tejto reakcii sú činidlá a výsledné oxid uhličitý– produkt reakcie. podpísať " → “ označuje priebeh reakcie. Často sú podmienky, za ktorých reakcia prebieha, napísané nad šípkou.

Napríklad znamenie « t° → » znamená, že reakcia prebieha pri zahrievaní. Podpísať "R →" označuje tlak a znak "hv →"– že reakcia prebieha pod vplyvom svetla. Ďalšie látky zapojené do reakcie môžu byť tiež označené nad šípkou. Napríklad, "O2 →".

Ak sa v dôsledku chemickej reakcie vytvorí plynná látka, napíšte do reakčnej schémy za vzorec tejto látky znak „ → " Ak sa počas reakcie vytvorí zrazenina, je to označené znakom „ → ».

Napríklad pri zahrievaní kriedového prášku (obsahuje látku s chemickým vzorcom CaCO3) vznikajú dve látky: nehasené vápno CaO a oxid uhličitý.

СaCO3 t° → CaO + CO2.

V prípadoch, keď sú reaktantmi aj reakčnými produktmi napríklad plyny, znak „“ sa nepoužíva. takže, zemný plyn, pozostáva hlavne z metánu CH4, pri zahriatí na 1500°C sa mení na dva ďalšie plyny: vodík H2 a acetylén C2H2. Reakčná schéma je napísaná takto:

CH4 t° -> C2H2 + H2.

Je dôležité nielen vedieť zostaviť schémy chemických reakcií, ale aj pochopiť, čo znamenajú. Zoberme si inú reakčnú schému:

H2O elektrický prúd → H2 + O2

Táto schéma znamená, že pod vplyvom elektrický prúd, voda sa rozkladá na dve jednoduché plynné látky: vodík a kyslík. Diagram chemickej reakcie je potvrdením zákona zachovania hmoty a ukazuje, že chemické prvky pri chemickej reakcii nezanikajú, ale iba sa preskupujú na nové chemické zlúčeniny.

Chemické reakčné rovnice

Podľa zákona o zachovaní hmotnosti sa počiatočná hmotnosť produktov vždy rovná hmotnosti výsledných reaktantov. Počet atómov prvkov pred a po reakcii je vždy rovnaký, atómy sa iba preskupujú a tvoria nové látky.

Vráťme sa k reakčným schémam zaznamenaným skôr:

СaCO3 t° → CaO + CO2; C + O2 CO2.

V týchto reakčných schémach je znak „ → " možno nahradiť znakom "=", pretože je jasné, že počet atómov pred a po reakciách je rovnaký. Záznamy budú vyzerať takto:

CaC03 = CaO + C02; C + O2 = C02.

Práve tieto záznamy sa nazývajú rovnice chemických reakcií, to znamená, že ide o záznamy reakčných schém, v ktorých je počet atómov pred a po reakcii rovnaký.

Chemická reakčná rovnica– konvenčný zápis chemickej reakcie pomocou chemických vzorcov, ktorý zodpovedá zákonu zachovania hmotnosti látky

Ak sa pozrieme na iné schémy rovníc uvedené vyššie, vidíme to v Na prvý pohľad v nich neplatí zákon zachovania hmoty:

CH4 t° -> C2H2 + H2.

Je vidieť, že na ľavej strane diagramu je jeden atóm uhlíka a na pravej strane sú dva. Existuje rovnaký počet atómov vodíka a sú štyri z nich na ľavej a pravej strane. Premeňme tento diagram na rovnicu. Na to je potrebné vyrovnať počet atómov uhlíka. Chemické reakcie sa vyrovnávajú pomocou koeficientov, ktoré sa píšu pred vzorce látok.

Je zrejmé, že na to, aby sa počet atómov uhlíka stal rovnaký vľavo a vpravo, na ľavej strane diagramu, pred metánový vzorec, je potrebné uviesť koeficient 2:

2CH4 t° -> C2H2 + H2

Je vidieť, že teraz je na ľavej a pravej strane rovnaký počet atómov uhlíka, každý po dvoch. Ale teraz počet atómov vodíka nie je rovnaký. Na ľavej strane rovnice ich 2∙4 = 8. Na pravej strane rovnice sú 4 atómy vodíka (dva z nich v molekule acetylénu a ďalšie dva v molekule vodíka). Ak dáte koeficient pred acetylén, poruší sa rovnosť atómov uhlíka. Pred molekulu vodíka dajme faktor 3:

2CH4 = C2H2 + 3H2

Teraz je počet atómov uhlíka a vodíka na oboch stranách rovnice rovnaký. Zákon zachovania hmotnosti je splnený!

Pozrime sa na ďalší príklad. Reakčná schéma Na + H2O → NaOH + H2 treba premeniť na rovnicu.

V tejto schéme je počet atómov vodíka odlišný. Na ľavej strane sú dve a na pravej strane - tri atómy. Dajme faktor 2 pred NaOH.

Na + H2O -> 2NaOH + H2

Potom budú na pravej strane štyri atómy vodíka, Pred vzorec vody je potrebné pridať koeficient 2:

Na + 2H20 -> 2NaOH + H2

Vyrovnajme počet atómov sodíka:

2Na + 2H20 = 2NaOH + H2

Teraz je počet všetkých atómov pred a po reakcii rovnaký.

Môžeme teda dospieť k záveru: Aby sa diagram chemickej reakcie zmenil na rovnicu chemickej reakcie, je potrebné pomocou koeficientov vyrovnať počet všetkých atómov, ktoré tvoria reaktanty a produkty reakcie. Koeficienty sú umiestnené pred vzorcami látok.

Zhrňme si rovnice chemických reakcií

• Schéma chemickej reakcie je konvenčný zápis, ktorý ukazuje, ktoré látky reagujú, aké reakčné produkty vznikajú, ako aj podmienky, za ktorých reakcia prebieha
• V reakčných schémach sa používajú symboly, ktoré označujú zvláštnosti ich výskytu.
• Rovnica chemickej reakcie je konvenčným vyjadrením chemickej reakcie pomocou chemických vzorcov, čo zodpovedá zákonu zachovania hmotnosti látky.
• Diagram chemickej reakcie sa prevedie na rovnicu umiestnením koeficientov pred vzorce látok

Nižšie uvedená kalkulačka je určená na vyrovnanie chemických reakcií.

Ako je známe, existuje niekoľko metód na vyrovnanie chemických reakcií:

• Metóda výberu koeficientov
• Matematická metóda
• Garcia metóda
• Metóda elektronickej váhy
• Metóda elektrón-iónovej rovnováhy (metóda polovičnej reakcie)

Posledné dva sa používajú na redoxné reakcie

Táto kalkulačka využíva matematickú metódu – spravidla je v prípade zložitých chemických rovníc pomerne náročná na ručné výpočty, no funguje skvele, ak vám počítač všetko vypočíta.

Matematická metóda je založená na zákone zachovania hmotnosti. Zákon zachovania hmotnosti hovorí, že množstvo hmoty každého prvku pred reakciou sa rovná množstvu hmoty každého prvku po reakcii. Ľavá a pravá strana chemickej rovnice teda musia mať rovnaký počet atómov konkrétneho prvku. To umožňuje vyrovnať rovnice akýchkoľvek reakcií (vrátane redoxných). Aby ste to dosiahli, musíte napísať reakčnú rovnicu všeobecný pohľad, na základe materiálovej bilancie (rovnosť hmotností určitého chemického prvku vo východiskových a výsledných látkach) vytvorte sústavu matematických rovníc a vyriešte ju.

Pozrime sa na túto metódu na príklade:

Nech je uvedená chemická reakcia:

Označme neznáme koeficienty:

Vytvorme rovnice pre počet atómov každého prvku zúčastňujúceho sa chemickej reakcie:
Pre Fe:
Pre Cl:
Pre Na:
Pre P:
Pre O:

Napíšme ich vo forme všeobecného systému:

V tomto prípade máme päť rovníc pre štyri neznáme a piatu získame vynásobením štvrtej štyrmi, takže ju môžeme pokojne zahodiť.

Prepíšme tento systém lineárnych algebraických rovníc do formy matice:

Tento systém je možné riešiť pomocou Gaussovej metódy. V skutočnosti nebude vždy také šťastie, že počet rovníc sa bude zhodovať s počtom neznámych. Krása Gaussovej metódy je však v tom, že umožňuje riešiť sústavy s ľubovoľným počtom rovníc a neznámych. Špeciálne pre tento účel bola napísaná kalkulačka Riešenie sústavy lineárnych rovníc Gaussovou metódou s nájdením všeobecného riešenia, ktoré sa používa pri vyrovnávaní chemických reakcií.
To znamená, že nižšie uvedená kalkulačka analyzuje reakčný vzorec, zostaví SLAE a odovzdá ho kalkulačke na vyššie uvedenom odkaze, ktorá rieši SLAE pomocou Gaussovej metódy. Riešenie sa potom použije na zobrazenie vyváženej rovnice.

Chemické prvky by sa mali zapisovať tak, ako sú zapísané v periodickej tabuľke, t. j. brať do úvahy veľké a malé písmená (Na3PO4 - správne, na3po4 - nesprávne).

Poďme sa baviť o tom, ako vytvoriť chemickú rovnicu, pretože sú hlavnými prvkami tejto disciplíny. Vďaka hlbokému pochopeniu všetkých vzorcov interakcií a látok ich môžete ovládať, aplikovať rôznych odborochčinnosti.

Teoretické vlastnosti

Zostavovanie chemických rovníc je dôležitá a zodpovedná etapa, o ktorej sa uvažuje v ôsmom ročníku stredných škôl. Čo by malo predchádzať tejto fáze? Predtým, ako učiteľ povie svojim študentom, ako vytvoriť chemickú rovnicu, je dôležité oboznámiť školákov s pojmom „valencia“ a naučiť ich určiť túto hodnotu pre kovy a nekovy pomocou periodickej tabuľky prvkov.

Zostavovanie binárnych vzorcov valenciou

Aby ste pochopili, ako vytvoriť chemickú rovnicu pomocou valencie, musíte sa najprv naučiť, ako vytvoriť vzorce pre zlúčeniny pozostávajúce z dvoch prvkov pomocou valencie. Navrhujeme algoritmus, ktorý pomôže zvládnuť túto úlohu. Napríklad musíte vytvoriť vzorec pre oxid sodný.

Po prvé, je dôležité vziať do úvahy, že chemický prvok, ktorý je uvedený ako posledný v názve, by mal byť vo vzorci na prvom mieste. V našom prípade bude sodík vo vzorci napísaný ako prvý, kyslík ako druhý. Pripomeňme, že oxidy sú binárne zlúčeniny, v ktorých musí byť posledným (druhým) prvkom kyslík s oxidačným stavom -2 (valencia 2). Ďalej pomocou periodickej tabuľky je potrebné určiť valenciu každého z dvoch prvkov. Na tento účel používame určité pravidlá.

Keďže sodík je kov, ktorý sa nachádza v hlavnej podskupine skupiny 1, jeho valencia je konštantná, rovná sa I.

Kyslík je nekov, pretože je posledným v oxide; na určenie jeho valencie odčítame 6 od ôsmich (počet skupín) (skupina, v ktorej sa nachádza kyslík), dostaneme, že valencia kyslíka je II.

Medzi určitými valenciami nájdeme najmenší spoločný násobok, potom ho vydelíme valenciou každého z prvkov, aby sme získali ich indexy. Zapíšeme hotový vzorec Na2O.

Návod na zostavenie rovnice

Teraz si povedzme podrobnejšie o tom, ako napísať chemickú rovnicu. Najprv sa pozrime na teoretické aspekty a potom prejdime na konkrétne príklady. Takže skladanie chemických rovníc predpokladá určitý postup.

• 1. etapa. Po prečítaní navrhovanej úlohy musíte určiť, ktorá chemických látok musí byť prítomný na ľavej strane rovnice. Medzi pôvodnými komponentmi je umiestnený znak „+“.
• 2. etapa. Po znamienku rovnosti musíte vytvoriť vzorec pre reakčný produkt. Pri vykonávaní takýchto akcií budete potrebovať algoritmus na zostavovanie vzorcov pre binárne zlúčeniny, o ktorých sme hovorili vyššie.
• 3. etapa. Pred a po chemickej interakcii skontrolujeme počet atómov každého prvku, v prípade potreby pred vzorce vložíme ďalšie koeficienty.

Príklad spaľovacej reakcie

Pokúsme sa zistiť, ako vytvoriť chemickú rovnicu pre spaľovanie horčíka pomocou algoritmu. Na ľavej strane rovnice napíšeme súčet horčíka a kyslíka. Nezabudnite, že kyslík je dvojatómová molekula, preto musí mať index 2. Po znamienku rovnosti skladáme vzorec pre produkt získaný po reakcii. Bude to, v ktorom je horčík napísaný ako prvý a kyslík ako druhý vo vzorci. Ďalej pomocou tabuľky chemických prvkov určíme valencie. Horčík, nachádzajúci sa v skupine 2 (hlavná podskupina), má konštantná valencia II, pre kyslík, odčítaním 8 - 6 dostaneme aj valenciu II.

Záznam procesu bude vyzerať takto: Mg+O 2 = MgO.

Aby rovnica vyhovovala zákonu zachovania hmotnosti látok, je potrebné usporiadať koeficienty. Najprv skontrolujeme množstvo kyslíka pred reakciou, po ukončení procesu. Keďže boli 2 atómy kyslíka, no vznikol len jeden, treba na pravej strane pred vzorec oxidu horečnatého pridať koeficient 2. Ďalej spočítame počet atómov horčíka pred a po procese. V dôsledku interakcie sa získal horčík 2, preto je na ľavej strane pred jednoduchou látkou horčík potrebný aj koeficient 2.

Konečný typ reakcie: 2Mg+02 = 2MgO.

Príklad substitučnej reakcie

Každý chemický abstrakt obsahuje popis odlišné typy interakcie.

Na rozdiel od zlúčeniny budú pri substitúcii dve látky na ľavej aj pravej strane rovnice. Povedzme, že potrebujeme napísať reakciu interakcie medzi zinkom a Použijeme štandardný algoritmus zápisu. Najprv na ľavej strane napíšeme cez súčet zinok a kyselinu chlorovodíkovú a na pravú stranu napíšeme vzorce pre výsledné reakčné produkty. Pretože sa zinok nachádza pred vodíkom v sérii elektrochemického napätia kovov, v tomto procese vytláča molekulárny vodík z kyseliny a vytvára chlorid zinočnatý. Výsledkom je nasledujúci záznam: Zn+HCL=ZnCl2+H2.

Teraz prejdeme k vyrovnávaniu počtu atómov každého prvku. Pretože na ľavej strane chlóru bol jeden atóm a po interakcii boli dva, pred vzorcom kyseliny chlorovodíkovej je potrebné nastaviť koeficient 2.

Výsledkom je hotová reakčná rovnica zodpovedajúca zákonu o zachovaní hmotnosti látok: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Záver

Typická chemická poznámka nevyhnutne obsahuje niekoľko chemických transformácií. Ani jeden oddiel tejto vedy sa neobmedzuje na jednoduchý slovný opis premien, procesov rozpúšťania, vyparovania, všetko nevyhnutne potvrdzujú rovnice. Špecifickosť chémie spočíva v tom, že všetky procesy, ktoré sa vyskytujú medzi rôznymi anorganickými, resp organické látky, možno opísať pomocou koeficientov a indexov.

Čím sa ešte chémia líši od iných vied? Chemické rovnice pomáhajú nielen popísať transformácie, ktoré sa vyskytujú, ale aj na ich základe vykonávať kvantitatívne výpočty, vďaka ktorým je možné vykonávať laboratórnu a priemyselnú výrobu rôznych látok.