Как научиться решать по химии уравнения: Составление и решение химических уравнений

Содержание

Урок 13. Составление химических уравнений – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

В уроке 13 «Составление химических уравнений» из курса «Химия для чайников» рассмотрим для чего нужны химические уравнения; научимся уравнивать химические реакции, путем правильной расстановки коэффициентов. Данный урок потребует от вас знания химических основ из прошлых уроков. Обязательно прочитайте об элементном анализе, где подробно рассмотрены эмпирические формулы и анализ химических веществ.

Химическое уравнение

В результате реакции горения метана CH4 в кислороде O2 образуются диоксид углерода CO2 и вода H2O. Эта реакция может быть описана химическим уравнением:

  • CH4 + O2 → CO2 + H2O (1)

Попробуем извлечь из химического уравнения больше сведений, чем просто указание продуктов и реагентов реакции. Химичекое уравнение (1) является НЕполным и потому не дает никаких сведений о том, сколько молекул O2 расходуется в расчете на 1 молекулу CH4 и сколько молекул CO2 и h3O получается в результате. Но если записать перед соответствующими молекулярными формулами численные коэффициенты, которые укажут сколько молекул каждого сорта принимает участие в реакции, то мы получим полное химическое уравнение реакции.

Для того, чтобы завершить составление химического уравнения (1), нужно помнить одно простое правило: в левой и правой частях уравнения должно присутствовать одинаковое число атомов каждого сорта, поскольку в ходе химической реакции не возникает новых атомов и не происходит уничтожение имевшихся. Данное правило основывается на законе сохранения массы, который мы рассмотрели в начале главы.

Уравнивание химических реакций

Уравнивание химических реакций нужно для того, чтобы из простого химического уравнения получить полное. Итак, перейдем к непосредственному уравниванию реакции (1): еще раз взгляните на химическое уравнение, в точности на атомы и молекулы в правой и левой части. Нетрудно заметить, что в реакции участвуют атомы трех сортов: углерод C, водород H и кислород O. Давайте подсчитаем и сравним количество атомов каждого сорта в правой и левой части химического уравнения.

Начнем с углерода. В левой части один атом С входит в состав молекулы CH4, а в правой части один атом С входит в состав CO2. Таким образом в левой и в правой части количество атомов углерода совпадает, поэтому его мы оставляем в покое. Но для наглядности поставим коэффициент 1 перед молекулами с углеродом, хоть это и не обязательно:

  • 1CH4 + O2 → 1CO2 + H2O (2)

Затем переходим к подсчету атомов водорода H. В левой части присутствуют 4 атома H (в количественном смысле H4 = 4H) в составе молекулы CH4, а в правой – всего 2 атома H в составе молекулы H2O, что в два раза меньше чем в левой части химического уравнения (2). Будем уравнивать! Для этого поставим коэффициент 2 перед молекулой H2O. Вот теперь у нас и в реагентах и в продуктах будет по 4 молекулы водорода H:

  • 1CH4 + O2 → 1CO2 + 2H2O (3)

Обратите свое внимание, что коэффициент 2, который мы записали перед молекулой воды H2O для уравнивания водорода H, увеличивает в 2 раза все атомы, входящие в ее состав, т.е 2H2O означает 4H и 2O. Ладно, с этим вроде бы разобрались, осталось подсчитать и сравнить количество атомов кислорода O в химическом уравнении (3). Сразу бросается в глаза, что в левой части атомов O ровно в 2 раза меньше чем в правой. Теперь-то вы уже и сами умеете уравнивать химические уравнения, поэтому сразу запишу финальный результат:

  • 1CH4 + 2O2 → 1CO2 + 2H2O или СH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (4)

Как видите, уравнивание химических реакций не такая уж и мудреная штука, и важна здесь не химия, а математика.  Уравнение (4) называется полным уравнением химической реакции, потому что в нем соблюдается закон сохранения массы, т.е. число атомов каждого сорта, вступающих в реакцию, точно совпадает с числом атомов данного сорта по завершении реакции. В каждой части этого полного химического уравнения содержится по 1 атому углерода, по 4 атома водорода и по 4 атома кислорода. Однако стоит понимать пару важных моментов: химическая реакция — это сложная последовательность отдельных промежуточных стадий, и потому нельзя к примеру истолковывать уравнение (4) в том смысле, что 1 молекула метана должна одновременно столкнуться с 2 молекулами кислорода. Процессы происходящие при образовании продуктов реакции гораздо сложнее. Второй момент: полное уравнение реакции ничего не говорит нам о ее молекулярном механизме, т.е о последовательности событий, которые происходят на молекулярном уровне при ее протекании.

Коэффициенты в уравнениях химических реакций

Еще один наглядный пример того, как правильно расставить коэффициенты в уравнениях химических реакций: Тринитротолуол (ТНТ) C7H5N3O6 энергично соединяется с кислородом, образуя H2O, CO2 и N2. Запишем уравнение реакции, которое будем уравнивать:

  • C7H5N3O6 + O2 → CO2 + H2O + N2 (5)

Проще составлять полное уравнение, исходя из двух молекул ТНТ, так как в левой части содержится нечетное число атомов водорода и азота, а в правой — четное:

  • 2C7H5N3O6 + O2 → CO2 + H2O + N2 (6)

Тогда ясно, что 14 атомов углерода, 10 атомов водорода и 6 атомов азота должны превратиться в 14 молекул диоксида углерода, 5 молекул воды и 3 молекулы азота:

  • 2C7H5N3O6 + O2 → 14CO2 + 5H2O + 3N2 (7)

Теперь в обеих частях содержится одинаковое число всех атомов, кроме кислорода. Из 33 атомов кислорода, имеющихся в правой части уравнения, 12 поставляются двумя исходными молекулами ТНТ, а остальные 21 должны быть поставлены 10,5 молекулами O2. Таким образом полное химическое уравнение будет иметь вид:

  • 2C7H5N3O6 + 10,5O2 → 14CO2 + 5H2O + 3N2 (8)

Можно умножить обе части на 2 и избавиться от нецелочисленного коэффициента 10,5:

  • 4C7H5N3O6 + 21O2 → 28CO2 + 10H2O + 6N2 (9)

Но этого можно и не делать, поскольку все коэффициенты уравнения не обязательно должны быть целочисленными. Правильнее даже составить уравнение, исходя из одной молекулы ТНТ:

  • C7H5N3O6 + 5,25O2 → 7CO2 + 2,5H2O + 1,5N2 (10)

Полное химическое уравнение (9) несет в себе много информации. Прежде всего оно указывает исходные вещества — реагенты, а также продукты реакции. Кроме того, оно показывает, что в ходе реакции индивидуально сохраняются все атомы каждого сорта.  Если умножить обе части уравнения (9) на число Авогадро NA=6,022·1023, мы сможем утверждать, что 4 моля ТНТ реагируют с 21 молями O2 с образованием 28 молей CO2, 10 молей H2O и 6 молей N2.

Есть еще одна фишка. При помощи таблицы Менделеева определяем молекулярные массы всех этих веществ:

  • C7H5N3O6 = 227,13 г/моль
  • O2 = 31,999 г/моль
  • CO2 = 44,010 г/моль
  • h3O = 18,015 г/моль
  • N2 = 28,013 г/моль

Теперь уравнение 9 укажет еще, что 4·227,13 г = 908,52 г ТНТ требуют для осуществления полной реакции 21·31,999 г = 671,98 г кислорода и в результате образуется 28·44,010 г = 1232,3 г CO2, 10·18,015 г = 180,15 г H2O и 6·28,013 г = 168,08 г N2. Проверим, выполняется ли в этой реакции закон сохранения массы:

Реагенты Продукты
908,52 г ТНТ 1232,3 г CO2
671,98 г CO2 180,15 г h3O
168,08 г N2
Итого 1580,5 г 1580,5 г

Но необязательно в химической реакции должны участвовать индивидуальные молекулы. Например, реакция известняка CaCO3 и соляной кислоты HCl, с образованием водного раствора хлорида кальция CaCl2 и диоксида углерода CO2:

  • CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O (11)

Химическое уравнение (11) описывает реакцию карбоната кальция CaCO3 (известняка) и хлористоводородной кислоты HCl с образованием водного раствора хлорида кальция CaCl2 и диоксида углерода CO2. Это уравнение полное, так как число атомов каждого сорта в его левой и правой частях одинаково.

Смысл этого уравнения на макроскопическом (молярном) уровне таков: 1 моль или 100,09 г CaCO3 требует для осуществления полной реакции 2 моля или 72,92 г HCl, в результате чего получается по 1 молю CaCl2 (110,99 г/моль), CO2 (44,01 г/моль) и H2O (18,02 г/моль). По этим численным данным нетрудно убедиться, что в данной реакции выполняется закон сохранения массы.

Интерпретация уравнения (11) на микроскопическом (молекулярном) уровне не столь очевидна, поскольку карбонат кальция представляет собой соль, а не молекулярное соединение, а потому нельзя понимать химическое уравнение (11) в том смысле, что 1 молекула карбоната кальция CaCO3 реагирует с 2 молекулами HCl. Тем более молекула HCl в растворе вообще диссоциирует (распадается) на ионы H+ и Cl. Таким образом более правильным описанием того, что происходит в этой реакции на молекулярном уровне, дает уравнение:

  • CaCO3(тв.) + 2H+(водн.) → Ca2+(водн.) + CO2(г.) + H2O(ж.) (12)

Здесь в скобках сокращенно указано физическое состояние каждого сорта частиц (тв. — твердое, водн. — гидратированный ион в водном растворе, г. — газ, ж. — жидкость).

Уравнение (12) показывает, что твердый CaCO3 реагирует с двумя гидратированными ионами H+, образуя при этом положительный ион Ca2+, CO2 и H2O. Уравнение (12) как и другие полные химические уравнения не дает представления о молекулярном механизме реакции и менее удобно для подсчета количества веществ, однако, оно дает лучшее описание происходящего на микроскопическом уровне.

Закрепите полученные знания о составлении химических уравнений, самостоятельно разобрав пример с решением:

Надеюсь из урока 13 «Составление химических уравнений» вы узнали для себя что-то новое. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

МЦКО

Число сдающих ЕГЭ по химии ежегодно увеличивается. Чтобы успешно сдать этот предмет, будущим участникам экзамена стоит потренироваться в решении комбинированных заданий, записи заданий с развернутым ответом и научиться грамотно распределять свое время. Серию публикаций от специалистов Федерального института педагогических измерений (ФИПИ) продолжает обзор методических рекомендаций с советами по подготовке к ЕГЭ по химии.

На протяжении нескольких лет сохраняется тенденция к увеличению количества выпускников, выбирающих экзамен по химии. Это может быть связано как с возрастанием в обществе внимания к подготовке специалистов в области естественных наук, так и с увеличением количества вузов и расширением перечня специальностей, для поступления на которые нужны результаты ЕГЭ по химии.

В 2019 году структура и содержание экзаменационной работы по химии не менялись по сравнению с предыдущим годом.

Наиболее успешно участники экзамена выполняют задания, проверяющие умения характеризовать особенности строения атомов химических элементов, определять степени окисления атомов, определять принадлежность веществ к классам/группам неорганических и органических веществ, классифицировать химические реакции, составлять уравнения реакций ионного обмена и гидролиза, анализировать зависимость скорости химической реакции от различных факторов. Практически все эти умения относятся к содержательным блокам «Теоретические основы химии» и «Химическая реакция» и отрабатываются на уроках на протяжении всех лет изучения химии в школе.

Одной из важных составляющих качественной подготовки к ЕГЭ по химии является совершенствование навыков работы с химической информацией, представленной в различной форме: текстов, схем, таблиц, рисунков.

Рекомендуется также для повторения изученного материала использовать комбинированные задания, в которых для решения требуется проведение различных типов расчетов и применение знаний из разных тем. Например, это могут быть задания, включающие перечень веществ, для которых нужно определить возможность их взаимодействия и составить соответствующие им химические реакции: молекулярные уравнения, полные и сокращенные ионные для реакций ионного обмена и окислительно-восстановительные реакции с составлением электронного баланса.

Одним из наиболее важных факторов, определяющих результат ЕГЭ у конкретного участника, является умение четко записывать решение заданий с развернутым ответом. Поэтому в процессе подготовки к экзамену надо обратить внимание на отработку записи решения задач, в том числе выходящих за рамки ЕГЭ. Для расчетных задач в ряде случаев можно предложить учащимся прописывать в общем виде порядок нахождения физических величин, без арифметических расчетов. Такой подход позволит сформировать у старшеклассников умение самостоятельно разрабатывать алгоритм решения заданий.

Ежегодно существенные затруднения у экзаменуемых вызывают задания, направленные на проверку знаний о способах получения и областях применения веществ (задание 26) и качественных реакциях на вещества (задание 25). Выполнение этих заданий основывается на опыте проведения реального химического эксперимента. Учитывая распределение данного материала практически по всем темам курса химии, важным моментом при подготовке к экзамену становится составление обобщающих таблиц, в которых фиксируются необходимые сведения о веществах: реактивы для распознавания, области применения, способы получения.

Успех на экзамене связан и с умением выпускников рационально использовать время, отведенное на выполнение экзаменационной работы. В процессе предэкзаменационной тренировки важно выработать для себя индивидуальный порядок и темп выполнения заданий экзаменационного варианта.

Урок химии в 8-м классе по теме «Химические уравнения»

Цель: научить учащихся составлять
химические уравнения. Научить их уравнивать с
помощью коэффициентов на основе знания закона
сохранения массы вещества М.В. Ломоносова.

Задачи:

  • Образовательные:
    • продолжить изучение физических и химических
      явлений с введением понятия «химическая
      реакция»,
    • ввести понятие «химическое уравнение»;
    • научить учащихся составлять химические
      уравнения, уравнивать уравнения с помощью
      коэффициентов.
  • Развивающие:
    • продолжить развивать творческий потенциал
      личности учащихся через создание ситуации
      проблемного обучения, наблюдения, проведения
      опытов химических реакций.
  • Воспитательная:
    • воспитать умение работать в команде, группе.

Оборудование: табличный материал,
справочники, алгоритмы, набор заданий.

Д/О: «Горение бенгальских огней»:,
спички, сухое горючее, железный лист/ ТБ при
работе с огнём.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Определение цели урока.

II. Повторение

1) На доске набор физических и химических
явлений: испарение воды; фильтрование; ржавление;
горение дров; скисание молока; таяние льда;
извержение вулкана; растворение сахара в воде.

Задание:

Дать пояснение каждому явлению, назвать
практическое применение данного явления в жизни
человека.

2) Задание:

На доске нарисована капля воды. Создать полную
схему превращения воды из одного агрегатного
состояния в другое. Как называется данное
явление в природе и каково его значение в жизни
нашей планеты и всего живого?

III. Д/О «Горение бенгальских огней»

1. Что происходит с магнием, который составляет
основу бенгальского огня ?

2. Что явилось основной причиной такого явления?

3. К какому типу относится данная химическая
реакция?

4. Попробуйте схематично изобразить химическую
реакцию, которую вы наблюдали в этом опыте.

– Предлагаю попробовать составить схему
данной реакции:

Mg + воздух = другое вещество

– Как мы узнали, что получилось другое
вещество? (По признакам химической реакции:
изменение окраски, появление запаха. )


– Какой газ находится в воздухе, который
поддерживает горение? (Кислород – О)

IV. Новый материал

Химическую реакцию можно записывать с помощью
химического уравнения.

Можно вспомнить понятия «уравнение», которое
дается в математике. В чем суть самого уравнения?
Что-то уравнивают, какие-то части.

Попробуем дать определение «химического
уравнения», можно смотреть на схему и попытаться
дать определение:

2Mg + О2 = 2 MgО

Химическое уравнение – это условная запись
химической реакции с помощь химических знаков,
формул и коэффициентов.

Химические уравнения записываются на основе
Закона сохранения массы вещества, открытого
М.В.Ломоносовым в 1756 году, который гласит (учебник
стр. 96): «Масса веществ, вступивших в реакцию,
равна массе веществ, получившихся в результате
её».

– Надо научиться уравнивать химические
уравнения с помощью коэффициентов.

– Для того чтобы хорошо научиться составлять
химические уравнения, нам необходимо вспомнить:

– Что такое коэффициент?

– Что такое индекс?

Не забываем алгоритм «Составление химических
формул».

Предлагаю пошаговый алгоритм составления
химического уравнения:

V. Составления химического уравнения

1. Записываю в левой части уравнение вступающие
в реакцию вещества: Al + O2

2. Ставлю знак «=» и записываю образующиеся
вещества в правой части уравнения – продукты
реакции: Al + O2 = Al2O3

3. Уравнивать начинаю с того химического
элемента, которого больше или с кислорода, затем
составляю конструкцию:

Al + O2 = Al2O3

          2
      /6  3

вступило кислорода «2», а получилось «3», их
число не равно.

4. Ищу НОК (наименьшее общее кратное) двух цифр
«2» и «3» – это «6»

5. Делю НОК «6» на число «2» и «3»и выставляю в
качестве коэффициентов перед формулами.

Al + 3O2 = 2Al2O3

          6    =
      6

6. Начинаю уравнивать следующие химические
элементы – Al, рассуждаю так же. Вступило Al «1», а
получилось «4», ищу НОК

Al + 3O2 = 2Al2O3

1      /4          4


4 =
               4


4 Al + 3O2 = 2Al2O3

Коэффициент «1» в уравнениях не пишется, но
учитывается при составлении уравнения.

7. Читаю всю запись химического уравнения.

Такое долгое рассуждение позволяет быстро
научиться уравнивать в химических уравнениях,
учитывая, что правильное составление уравнений
реакций для химии имеет большое значение:
решение задач, написание химических реакций.

VI. Задание на закрепление

Фосфор + кислород = оксид фосфора (V)

Серная кислота + алюминий = сульфат алюминия +
водород

Вода = водород + кислород

– Работает на доске один сильный ученик.

Zn + O2 = ZnO­;

H2 + O2 = H2O;

Ba + O2 = BaO;

S + O2= SO2;

Na + O2 = Na2O2;

Fe + O2 = Fe3O4

– Расставить коэффициенты в уравнениях
химических реакций.

Химические уравнения отличаются по типам, но
это мы рассмотрим на следующем уроке.

VII. Подведение итогов урока

Вывод. Выставление оценок.

VIII. Домашнее задание: § 27, упр. 2, с. 100.

Дополнительный материал: Р.т.с. 90-91,
упражнение 2 – индивидуально.

Задачи по химии. Как решать задачи по химии

Химия – наука, которая очень тесно связана с окружающим нас миром. Все живое состоит из элементов и соединений элементов, свойства которых изучает химия. Она настолько глубоко внедрилась в нашу жизнь, что невозможно представить существование без нее. В быту: при приготовлении пищи, консервировании, уборке дома, стирке, мы, сами того не замечая, используем знания о химических процессах. При производстве любого окружающего нас предмета, на том или ином этапе его получения, также необходимо применение химических знаний. Сохранение здоровья также напрямую зависит от того, насколько обширны наши знания о химии.

Теоретические знания этой науки и умение производить вычисления помогут вам лучше ориентироваться в реальной жизни. Если вы получаете химическое или тесно связанное с химией образование, то просто необходимо научиться решать задачи по химии. На производстве, в химической и экологической лаборатории очень часто вам придется производить вычисления, правильность которых будет зависеть от того навыка, который вы приобрели, обучаясь будущей специальности.

При получении образования Вам придется не только решать контрольные работы, но и писать рефераты, курсовые работы и, конечно же, Вас ждет защита диплома специалиста, а также, вполне возможно, и защита магистерской, затем кандидатской диссертаций. При написании текста работы необходимо проверить его уникальность, исключить плагиат. Здесь вы сможете бесплатно проверить уникальность Вашей работы, а также, в случае необходимости, подобрать необходимый готовый текст или заказать его выполнение.

Сайт Задачи по химии создан для того, чтобы помочь освоить вам различные типы задач и приобрести необходимые навыки их решения. Здесь размещены как теоретическая часть по общей химии, неорганической химии и органической химии, так и примеры задач по химии с готовыми решениями.

Многие учащиеся и их родители задаются вопросом: Как научиться решать задачи по химии? Ниже приведем несколько советов, которые помогут вам решать задачи по химии самостоятельно.

Советы по самостоятельному решению задач по химии

Вот несколько советов, которые, я очень надеюсь, помогут вам в освоении этого нелегкого дела.

  • Первое и самое главное – ваше желание, ваш труд и усердие. Поставьте перед собой цель и не отступайте!
  • Второе – это теоретические знания, без которых вы просто не сможете правильно написать даже самую простую формулу соединения, не говоря уже об уравнениях реакций между ними. Здесь важно научиться «читать» таблицу Менделеева – самую большую открытую шпаргалку, в которой можно найти сведения о свойствах элементов и образуемых ими соединений.
  • Сама задача. Внимательно прочитайте условие задачи по химии и запишите кратко все известные данные, а также что надо найти (иногда даже это вызывает определенные трудности). Далее четко следуем выбранному алгоритму решения химических задач.

Алгоритм решения задачи по химии

Для решения задачи по химии следует придерживаться нижеприведенного порядка действий. Чем точнее вы выполните наши рекомендации, тем быстрее будет найдено правильное решение! Итак, давайте перейдем непосредственно к алгоритму решения задач по химии:

  1. Записать уравнение реакции (при необходимости), не забыть расставить коэффициенты. Для наглядности, над соответствующими соединениями, записать известные и неизвестные данные.
  2. Определить, каким способом можно найти неизвестные данные. Можно ли это сделать в одно действие или в несколько. Возможно, придется воспользоваться таблицей Менделеева (для определения молекулярной массы, например) или другими справочными данными (например, при переводе массы вещества в объем, необходимо знать его плотность).
  3. Далее, при необходимости, составить пропорцию (хотя этот способ имеет много противников) или использовать понятие количество вещества. Либо подставить известные и найденные данные в необходимые формулы. Напоминаю, что действий в большинстве случаев больше одного, поэтому определите, какие данные в выбранной формуле для нахождения требуемого параметра, неизвестны и постарайтесь их найти, применяя необходимые пропорции или формулы.
  4. При необходимости использования формул, следите за единицами измерений. Иногда бывает необходимо перевести их в систему СИ.
  5. В конце еще раз прочитать условие задачи по химии и проверить правильность ее решения.

И последнее, если не получается решить задачу по химии, то забудьте о том, каким способом вы ее решали. Попробуйте подойти к ней с «другой стороны», найти иной способ решения.

Верьте в свои силы и у вас обязательно все получится. Решать задачи по химии это не так сложно, как кажется! Успехов!

Задачи по химии с решениями

Ниже приведены ссылки на представленные на нашем сайте задачи по химии с готовыми решениями:

Как легко решать химические уравнения. Как уравнять химическое уравнение: правила и алгоритм

Реакции между разного рода химическими веществами и элементами являются одним из главных предметов изучения в химии. Чтобы понять, как составить уравнение реакции и использовать их в своих целях необходимо достаточно глубокое понимание всех закономерностей при взаимодействии веществ, а также процессов с химическими реакциями.

Составление уравнений

Одним из способов выражения химической реакции является – химическое уравнение. В нем записывается формула исходного вещества и продукта, коэффициенты, которые показывают, какое количество молекул имеет каждое вещество. Все известные химические реакции разделяются на четыре типа: замещение, соединение, обмен и разложение. Среди них выделяют: окислительно-восстановительные, экзогенные, ионные, обратимые, необратимые и т.д.

Подробнее о том, как составлять уравнения химических реакций:

  1. Необходимо определить, название веществ, взаимодействующих между собой в реакции. Пишем их в левой части нашего уравнения. В качестве примера рассмотрим химическую реакцию, которая образовалась между серной кислотой и алюминием. Реагенты располагаем слева: h3SO4+Al. Далее пишем знак «равно». В химии вы можете повстречать знак «стрелочка», которая указывает вправо, или же направленные противоположно две стрелки, они означают «обратимость». Результат взаимодействия металла и кислоты – соль и водород. Полученные после реакции продукты запиши после знака «равно», то есть справа. h3SO4+Al= h3+ Al2(SO4)3. Итак, у нас видна схема реакции.
  2. Для составления химического уравнения обязательно нужно найти коэффициенты. Вернемся к предыдущей схеме. Посмотрим на левую ее часть. В составе серной кислоты содержатся атомы водорода, кислорода и серы, в примерном соотношении 2:4:1. В правой части – 3 атома серы и 12 атомов кислорода в соли. Два атома водорода содержится в молекуле газа. В левой части соотношение этих элементов составляет2:3:12
  3. Для уравнивания количества атомов кислорода и серы, которые в составе сульфата алюминия (III), необходимо поставить перед кислотой в левую часть уравнения коэффициент 3. Теперь у нас в левой части имеется 6 атомов водорода. Для того чтобы сравнять количество элементов водорода, нужно поставить 3 перед водородом в правой части уравнения.
  4. Теперь осталось лишь уравнять количество алюминия. Поскольку в состав соли входит два атома металла, то в левой части перед алюминием выставляем коэффициент 2. В итоге, мы получим уравнение реакции этой схемы: 2Al+3h3SO4=Al2(SO4)3+3h3

Поняв основные принципы как составить уравнение реакции химических веществ, в дальнейшем не вызовет особого труда записать любую, даже самую экзотическую, с точки зрения химии, реакцию.

Поговорим о том, как составить уравнение химической реакции. Именно этот вопрос в основном вызывает серьезные затруднения у школьников. Одни не могут понять алгоритм составления формул продуктов, другие неправильно расставляют коэффициенты в уравнении. Учитывая, что все количественные вычисления осуществляются именно по уравнениям, важно понять алгоритм действий. Попробуем выяснить, как составлять уравнения химических реакций.

Составление формул по валентности

Для того чтобы правильно записывать процессы, происходящие между различными веществами, нужно научиться записывать формулы. Бинарные соединения составляют с учетом валентностей каждого элемента. Например, у металлов главных подгрупп она соответствует номеру группы. При составлении конечной формулы между этими показателями определяется наименьшее кратное, затем расставляются индексы.

Что такое уравнение

Под ним понимают символьную запись, которая отображает взаимодействующие химические элементы, их количественные соотношения, а также те вещества, которые получаются в результате процесса. Одно из заданий, предлагаемых ученикам девятого класса на итоговой аттестации по химии, имеет следующую формулировку: «Составьте уравнения реакций, характеризующих химические свойства предложенного класса веществ». Для того чтобы справиться с поставленной задачей, ученики должны владеть алгоритмом действий.

Алгоритм действий

Например, нужно написать процесс горения кальция, пользуясь символами, коэффициентами, индексами. Поговорим о том, как составить уравнение химической реакции, воспользовавшись порядком действий. В левой части уравнения через «+» записываем знаками вещества, которые участвуют в данном взаимодействии. Так как горение происходит с участием кислорода воздуха, который относится к двухатомным молекулам, его формулу пишем О2.

За знаком равенства формируем состав продукта реакции, используя правила расстановки валентности:

2Ca + O2 = 2CaO.

Продолжая разговор о том, как составить уравнение химической реакции, отметим необходимость использования закона постоянства состава, а также сохранения состава веществ. Они позволяют проводить процесс уравнивания, расставлять в уравнении недостающие коэффициенты. Данный процесс является одним из простейших примеров взаимодействий, происходящих в неорганической химии.

Важные аспекты

Для того чтобы понять, как составить уравнение химической реакции, отметим некоторые теоретические вопросы, касающиеся этой темы. Закон сохранения массы веществ, сформулированный М. В. Ломоносовым, объясняет возможность расстановки коэффициентов. Так как количество атомов каждого элемента до и после взаимодействия остается неизменным, можно проводить математические расчеты.

При уравнивании левой и правой частей уравнения используют наименьшее общее кратное, аналогично тому, как составляется формула соединения с учетом валентностей каждого элемента.

Окислительно-восстановительные взаимодействия

После того как у школьников будет отработан алгоритм действий, они смогут составить уравнение реакций, характеризующих химические свойства простых веществ. Теперь можно переходить к разбору более сложных взаимодействий, например протекающих с изменением степеней окисления у элементов:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Существуют определенные правила, согласно которым расставляют степени окисления в простых и сложных веществах. Например, у двухатомных молекул этот показатель равен нулю, в сложных соединениях сумма всех степеней окисления также должна быть равна нулю. При составлении электронного баланса определяют атомы или ионы, которые отдают электроны (восстановитель), принимают их (окислитель).

Между этими показателями определяется наименьшее кратное, а также коэффициенты. Завершающим этапом разбора окислительно-восстановительного взаимодействия является расстановка коэффициентов в схеме.

Ионные уравнения

Одним из важных вопросов, который рассматривается в курсе школьной химии, является взаимодействие между растворами. Например, дано задание следующего содержания: «Составьте уравнение химической реакции ионного обмена между хлоридом бария и сульфатом натрия». Оно предполагает написание молекулярного, полного, сокращенного ионного уравнения. Для рассмотрения взаимодействия на ионном уровне необходимо по таблице растворимости указать ее для каждого исходного вещества, продукта реакции. Например:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

Вещества, которые не растворяются на ионы, записывают в молекулярном виде. Реакция обмена ионами протекает полностью в трех случаях:

  • образование осадка;
  • выделение газа;
  • получение малодиссоциируемого вещества, например воды.

При наличии у вещества стереохимического коэффициента он учитывается при написании полного ионного уравнения. После того как будет написано полное ионное уравнение, проводят сокращение тех ионов, которые не были связаны в растворе. Конечным итогом любого задания, предполагающего рассмотрение процесса, протекающего между растворами сложных веществ, будет запись сокращенной ионной реакции.

Заключение

Химические уравнения позволяют объяснять с помощью символов, индексов, коэффициентов те процессы, которые наблюдаются между веществами. В зависимости от того, какой именно протекает процесс, существуют определенные тонкости записи уравнения. Общий алгоритм составления реакций, рассмотренный выше, основывается на валентности, законе сохранения массы веществ, постоянстве состава.

Имеет валентность равную двум, но в некоторых соединениях может проявлять высшую валентность. Если будет написана неправильно, то может не уравняться.

После правильного написания получившихся формул расставляем коэффициенты. Они для уравнения элементов. Суть уравнивания заключается в том, чтобы число элементов до реакции равнялось числу элементов после реакции. Начинать уравнивание стоит всегда с . Расставляем коэффициенты согласно индексам в формулах. Если с одной стороны реакции имеет индекс два, а с другой не имеет (принимает значение единицы), то во втором случае перед формулой ставим двойку.

Как только перед веществом поставлен коэффициент, значения всех элементов в этом увеличиваются в значение коэффициента. Если элемент обладает индексом, то сумма получившихся будет равняться произведению индекса и коэффициента.

После уравнивания металлов переходим к неметаллам. Затем переходим к кислотным остаткам и гидроксильным группам. Далее уравниваем водород. В самом конце проверяем реакцию
по уравненному кислороду.

Химические реакции – это взаимодействие веществ, сопровождаемое изменением их состава. Иными словами, вещества, вступающие в , не соответствуют веществам, получающимся в результате реакции. С подобными взаимодействиями человек сталкивается ежечасно, ежеминутно. Ведь процессы, протекающие в его организме (дыхание, синтез белков, пищеварение и т.д.) – это тоже химические реакции.

Инструкция

Итак, запишите в левой части реакции исходные вещества: СН4 + О2.

В правой, соответственно, будут продукты реакции: СО2 + Н2О.

Предварительная запись этой химической реакции будет следующей: СН4 + О2 = СО2 + Н2О.

Уравняйте вышенаписанную реакцию, то есть добейтесь выполнения основного правила: количество атомов каждого элемента в левой и правой частях химической реакции должно быть одинаковым.

Вы видите, что количество атомов углерода совпадает, а количество атомов кислорода и водорода разное. В левой части 4 атома водорода, а в правой — только 2. Поэтому поставьте перед формулой воды коэффициент 2. Получите: СН4 + О2 = СО2 + 2Н2О.

Атомы углерода и водорода уравнены, теперь осталось сделать то же самое с кислородом. В левой части атомов кислорода 2, а в правой – 4. Поставив перед молекулой кислорода коэффициент 2, получите итоговую запись реакции окисления метана: СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.

Как неудивительна природа для человека: зимой она окутывает землю снежным пуховым одеялом, весной — раскрывает, словно хлопья поп корна, все живое, летом — бушует буйством красок, осенью поджигает рыжим огнем растения… И только если вдуматься и присмотреться, можно увидеть, что стоят за всеми этими столь привычными изменениями сложные физические процессы и ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. А чтобы исследовать все живое, необходимо уметь решать химические уравнения. Основным требованием при уравнивании химических уравнений — знание закона сохранения количества вещества: 1)количество вещества до реакции равно количеству вещества после реакции; 2)общее количество вещества до реакции равно общему количеству вещества после реакции.

Инструкция

Чтобы уравнять «пример» необходимо выполнить несколько шагов.
Записать уравнение
реакции в общем виде. Для этого неизвестные коэффициенты перед обозначить буквами латинского (х, y, z, t и тд). Пусть требуется уравнять реакцию соединения водорода и , в результате которой получится вода. Перед молекулами водорода, кислорода и воды поставить латинские

Часть I

1. Закон Ломоносова-Лавуазье – закон сохранения массы веществ:

2. Уравнения химической реакции – это
условная запись химической реакции с помощью химических формул и математических знаков.

3. Химическое уравнение должно соответствовать закону
сохранения массы веществ, что достигается расстановкой коэффициентов в уравнении реакции.

4. Что показывает химическое уравнение?

1) Какие вещества вступают в реакцию.
2) Какие вещества образуются в результате.
3) Количественные отношения веществ в реакции, т. е. количества реагирующих и образующихся веществ в реакции.
4) Тип химической реакции.

5. Правила расстановки коэффициентов в схеме химической реакции на примере взаимодействия гидроксида бария и фосфорной кислоты с образованием фосфата бария и воды.

а) Запишите схему реакции, т. е. формулы реагирующих и образующихся веществ:

б) начинайте уравнивать схему реакции с формулы соли (если она имеется). При этом помните, что несколько сложных ионов в составе основания или соли обозначаются скобками, а их число – индексами за скобками:

в) водород уравняйте в предпоследнюю очередь:

г) кислород уравняйте последним – это индикатор верной расстановки коэффициентов.

Перед формулой простого вещества возможна запись дробного коэффициента, после чего уравнение необходимо переписать с удвоенными коэффициентами.

Часть II

1. Составьте уравнения реакций, схемы которых:

2. Напишите уравнения химических реакций:

3. Установите соответствие между схемой и суммой коэффициентов в химической реакции.

4. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции.

5. Что показывает уравнение следующей химической реакции:

1) Вступили в реакцию гидроксид меди и соляная кислота;
2) Образовались в результате реакции соль и вода;
3) Коэффициенты перед исходными веществами 1 и 2.

6. С помощью следующей схемы составьте уравнение химической реакции, используя удвоение дробного коэффициента:

7. Уравнение химической реакции:

4P+5O2=2P2O5

показывает количество вещества исходных веществ и продуктов, их массу или объём:

1) фосфора – 4 моль или 124 г;
2) оксида фосфора (V) – 2 моль, 284 г;
3) кислорода – 5 моль или 160 л.

Поговорим о том, как составить химическое уравнение, ведь именно они являются основными элементами данной дисциплины. Благодаря глубокому осознанию всех закономерностей взаимодействий и веществ, можно управлять ими, применять их в различных сферах деятельности.

Теоретические особенности

Составление химических уравнений — важный и ответственный этап, рассматриваемый в восьмом классе общеобразовательных школ. Что должно предшествовать данному этапу? Прежде чем педагог расскажет своим воспитанникам о том, как составить химическое уравнение, важно познакомить школьников с термином «валентность», научить их определять данную величину у металлов и неметаллов, пользуясь таблицей элементов Менделеева.

Составление бинарных формул по валентности

Для того чтобы понять, как составить химическое уравнение по валентности, для начала нужно научиться составлять формулы соединений, состоящих из двух элементов, пользуясь валентностью. Предлагаем алгоритм, который поможет справиться с поставленной задачей. Например, необходимо составить формулу оксида натрия.

Сначала важно учесть, что тот химический элемент, который в названии упоминается последним, в формуле должен располагаться на первом месте. В нашем случае первым будет записываться в формуле натрий, вторым кислород. Напомним, что оксидами называют бинарные соединения, в которых последним (вторым) элементом обязательно должен быть кислород со степенью окисления -2 (валентностью 2). Далее по таблице Менделеева необходимо определить валентности каждого из двух элементов. Для этого используем определенные правила.

Так как натрий — металл, который располагается в главной подгруппе 1 группы, его валентность является неизменной величиной, она равна I.

Кислород — это неметалл, поскольку в оксиде он стоит последним, для определения его валентности мы из восьми (число групп) вычитаем 6 (группу, в которой находится кислород), получаем, что валентность кислорода равна II.

Между определенными валентностями находим наименьшее общее кратное, затем делим его на валентность каждого из элементов, получаем их индексы. Записываем готовую формулу Na 2 O.

Инструкция по составлению уравнения

А теперь подробнее поговорим о том, как составить химическое уравнение. Сначала рассмотрим теоретические моменты, затем перейдем к конкретным примерам. Итак, составление химических уравнений предполагает определенный порядок действий.

  • 1-й этап. Прочитав предложенное задание, необходимо определить, какие именно химические вещества должны присутствовать в левой части уравнения. Между исходными компонентами ставится знак «+».
  • 2-й этап. После знака равенства необходимо составить формулу продукта реакции. При выполнении подобных действий потребуется алгоритм составления формул бинарных соединений, рассмотренный нами выше.
  • 3-й этап. Проверяем количество атомов каждого элемента до и после химического взаимодействия, в случае необходимости ставим дополнительные коэффициенты перед формулами.

Пример реакции горения

Попробуем разобраться в том, как составить химическое уравнение горения магния, пользуясь алгоритмом. В левой части уравнения записываем через сумму магний и кислород. Не забываем о том, что кислород является двухатомной молекулой, поэтому у него необходимо поставить индекс 2. После знака равенства составляем формулу получаемого после реакции продукта. Им будет в котором первым записан магний, а вторым в формуле поставим кислород. Далее по таблице химических элементов определяем валентности. Магний, находящийся во 2 группе (главной подгруппе), имеет постоянную валентность II, у кислорода путем вычитания 8 — 6 также получаем валентность II.

Запись процесса будет иметь вид: Mg+O 2 =MgO.

Для того чтобы уравнение соответствовало закону сохранения массы веществ, необходимо расставить коэффициенты. Сначала проверяем количество кислорода до реакции, после завершения процесса. Так как было 2 атома кислорода, а образовался всего один, в правой части перед формулой оксида магния необходимо добавить коэффициент 2. Далее считаем число атомов магния до и после процесса. В результате взаимодействия получилось 2 магния, следовательно, в левой части перед простым веществом магнием также необходим коэффициент 2.

Итоговый вид реакции: 2Mg+O 2 =2MgO.

Пример реакции замещения

Любой конспект по химии содержит описание разных видов взаимодействий.

В отличие от соединения, в замещении и в левой, и в правой части уравнения будет два вещества. Допустим, необходимо написать реакцию взаимодействия между цинком и Алгоритм написания используем стандартный. Сначала в левой части через сумму пишем цинк и соляную кислоту, в правой части составляем формулы получаемых продуктов реакции. Так как в электрохимическом ряду напряжений металлов цинк располагается до водорода, в данном процессе он вытесняет из кислоты молекулярный водород, образует хлорид цинка. В результате получаем следующую запись: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Теперь переходим к уравниванию количества атомов каждого элемента. Так как в левой части хлора был один атом, а после взаимодействия их стало два, перед формулой соляной кислоты необходимо поставить коэффициент 2.

В итоге получаем готовое уравнение реакции, соответствующее закону сохранения массы веществ: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Заключение

Типичный конспект по химии обязательно содержит несколько химических превращений. Ни один раздел этой науки не ограничивается простым словесным описанием превращений, процессов растворения, выпаривания, обязательно все подтверждается уравнениями. Специфика химии заключается в том, что с все процессы, которые происходят между разными неорганическими либо органическими веществами, можно описать с помощью коэффициентов, индексов.

Чем еще отличается от других наук химия? Химические уравнения помогают не только описывать происходящие превращения, но и проводить по ним количественные вычисления, благодаря которым можно осуществлять лабораторное и промышленное получение разных веществ.

Урок химии в 7 классе «Расчеты по уравнениям химических реакций»

Технологическая карта к уроку

«Расчеты по химическим уравнениям реакции»

Филиппова Наталья Валерьевна

Химия 7 класс урок № 26

Тема: «Расчеты по химическим уравнениям реакции».

Цель урока: формирование навыка решения расчетных задач с уравнением реакции, используя алгоритмы.

Задачи урока:1.формирование навыка решения задач с уравнением химической реакции, формирование навыка работы по алгоритму;

2. развитие умения анализировать, рассуждать, применять на практике сформированные навыки по составлению химических уравнений, работать в парах, культуру речи;

3. воспитывать чувство ответственности, за принятое решение, осуществляя самооценку, воспитывать чувство товарищества.

Место урока в разделе «Химические реакции»: 6 урок

Тип урока: усвоение нового материала

Основные термины и понятия: химическое уравнение, коэффициент, исходные вещества, продукты реакции, алгоритм, химическое количество, масса, объем, молярный объем, молярная масса.

Межпредметные связи: математика – составление и решение пропорции, математические расчеты, биологическое содержание условия химических задач.

Наглядность: опорные конспекты – алгоритмы решения задач, перечень химических задач (приложение 1), презентация (приложение2).

Оборудование: проктор, компьютер.

Девиз урока: Скажи мне — и я забуду, покажи мне — и я запомню, дай мне сделать — и я пойму (Конфуций)

Этап, цель

Содержание

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формы работы

Результат

Организационный момент

Цель: создать атмосферу доброжелательной остановки

Скажи мне — и я забуду, покажи мне — и я запомню, дай мне сделать — и я пойму (Конфуций)

Приветствие учащихся, готовность к деятельности, озвучивание девиза

Приветствие учителя, готовность к деятельности

Фронтальная

Доброжелательная обстановка в классе, положительный настрой на работу.

2. Актуализация знаний, фиксация затруднений

Цель: актуализировать знания по теме составления химических уравнений, самоанализ собственной деятельности, выделение затруднительных вопросов

  1. предлагает общее задание для самостоятельной работы

  2. контролирует деятельность учащихся

  3. предлагает нескольким учащимся озвучить правильные ответы

  4. предлагает выделить затруднительные вопросы

  1. письменно выполняют предложенное задание

  2. озвучивание результатов

  3. выделяют вопросы, на которые не могут найти ответ (5 и 6)

Индивидуальная, фронтальная

Составляют уравнение химической реакции, выделяют коэффициенты, исходные вещества и продукты реакции, осознают потребность в дальнейшем изучении химии,

3. Целеполагание

Цель: формулирование цели совместно с учащимися на основе затруднительных вопросов в предложенном задании, темы урока и опорных конспектов

Изучив алгоритмы (в опорных конспектах), ознакомившись с основными этапами для решения химических задач, научиться самостоятельно решать предложенные задания и объективно провести самооценку

Предлагает нескольким учащимся сформулировать цель на основе темы урока, раздаточного материала и их деятельности.

Помощь в формулирование цели, указывает на обязательность самооценки.

Формулируют цель, определяют этапы своей деятельности, настраиваются на объективную самооценку своих результатов

фронтальная

сформулирована цель, учащиеся ознакомлены со значимостью опорных конспектов

4. Усвоение новых знаний и способов действий

Цель: освоить навык решения задачи по алгоритму

Опорный план-конспект

(приложение 1)

Организует работу с алгоритмом, контролирует деятельность учащихся, оказывает помощь (на этапе составления пропорции), правильное решение на слайде

  1. читают и анализируют алгоритм и пример решения задачи

  2. решают задачу по алгоритму проговаривая вслух соседу по парте последовательность действий

  3. при затруднении обращаются к слайду презентации

Индивидуальная, работа в парах.

С помощью алгоритма учащиеся пробуют решать расчетные задачи

4.Первичное проверка понимания и коррекция усвоения учащимися нового материала

Цель: по результатам анализа последовательности действий алгоритма, первичное применение навыка на практике

Опорный план-конспект

(приложение 1)

Организует самостоятельную деятельность, контролирует деятельность учащихся, на слайде презентации, отражено полное решение задачи, комментирует решение

самостоятельно решают задачу (по возможности не пользуясь алгоритмом), сверяют ответ и ход решения с материалом на слайде, задают вопросы по решению

Индивидуальная, фронтальная

Самостоятельное решение с возможностью коррекции на каждом этапе , контроль

5. Физкульминутка

Цель: снятие статического напряжения

Руководит деятельностью учащихся

Выполняют упражнения для глаз и легкая динамическая разрядка

Фронтальная

Смена деятельности, активизирует неиспользуемый потенциал энергии

6.закрепление знаний, самопроверка, самооценка

Цель:

закрепить навык решения задач по химическому уравнению, осуществить самопроверку и провести самооценку своей деятельности на уроке

Ответы к задачам на слайде, слайд «самооценка в соответствие с эталоном»

3 задачи-« умею решать задачи»

2 задачи-«умею, но надо совершенствовать навык»

1 задача – «научусь»

Организует деятельность, контролирует, корректирует деятельность индивидуально, анализирует результаты самооценки

Самостоятельно решают задачи, при затруднении обращаются к алгоритму или за помощью к учителю

Поднятием руки определяют свой уровень сформированности навыка по эталону

Индивидуальная, фронтальная

Закрепление навыка решения задачи по уравнению, провести самооценку своей деятельности, умение объективно соотнести деятельность и уровень усвоения

7. Рефлексия

Цель: соотнести цель урока и достигнутый результат, выделить основные направления для дальнейшей работы по решению задач

Задает вопросы о цели урока;

Что необходимо знать и уметь, чтобы решить задачу с уравнением.

Какие пути вы видите, чтобы совершенствовать свою деятельность на уроке

Формулируют конечный результат свой деятельности на уроке, определят возможные пути решения проблемных ситуаций в ходе свой деятельности

Фронтальная

Умение выражать свои мысли и понимать речь других, умение соотносить поставленные цели с результатом, умение нести ответственность за деятельность по достижению поставленной цели

8.Домашнее задание

Цель: самоопределение учащихся по уровню сложности заданий

Параграф 18, (выбрать три задачи из 1-8, стр.93 )

Предложение по выполнению домашнего задания

Записывают в дневники, определение с выбором задач

Индивидуальная

Формирование внутреннего самоопределения и права выбора

Приложение 1 к уроку «Расчеты по химическим уравнениям реакции»

Опорный план-конспект к уроку «Расчеты по химическим уравнениям»

1.Задание

Fe+Cl2 →FeCl3

Вопросы:

1)Укажите тип реакции.

2)Схему реакции изобразите как уравнение (уравнять).

3)Подчеркните продукты реакции и укажите коэффициент.

4)Обведите в круг исходные вещества и укажите сумму коэффициентов перед исходными веществами.

5)Какое химическое количество FeCl3 можно получить, если в реакцию вступит Cl2 химическим количеством 6 моль?

6)Сколько грамм железа необходимо взять для получения 100 грамм FeCl3?

2. Задание

« Алгоритм для задач с одним или несколькими реакциями»

Последовательность действий

Пример

1. Внимательно читаем задачу и записываем все имеющиеся числовые данные с обязательным указанием соответствующего вещества («н.у.» — это объем газа при нормальных условиях, Vm=22,4 дм3/моль).

  1. В результате взаимодействия азота N2 и водорода Н2 образовался аммиак NH3 объемом (н.у.) 2,24 дм3. Рассчитайте химическое количество водорода и азота, вступивших в реакцию.

2. Определяем, будет ли в задаче использоваться уравнение реакции. Ищем «слова-подсказки» среди глаголов выделяется, поглощается, превращается, взаимодействует, вступает в реакцию, сжигается.

  1. «В результате взаимодействия»

«образовался аммиак» — слова, указывающие на наличие уравнения.

  1. а) составляем химическую схему;

б) уравниваем правые и левые части уравнения;

в) под веществами подписываем количество моль каждого из веществ в соответствии с поставленными коэффициентами.

а) N2+H2→NH3

б) N2+3H2=2NH3

в) N2 + 3H2 = 2NH3

1 моль 3 моль 2 моль

  1. Переводим все предлагаемые в условии величины в химическое количества вещества и записываем их сверху над соответствующими веществами.

4.v→n

n(NH3)=v(NH3)/Vm

n(NH3)=2,24/22,4=0,1 моль

x моль у моль 0,1 моль

N2 + 3H2 = 2NH3

1 моль 3 моль 2 моль

  1. В соответствии с записями в уравнении составляем пропорцию и решаем ее, находим неизвестное химическое количество определенного вещества.

  1. Пропорция для нахождения Х

Х моль = 0,1 моль

1 моль 2 моль

Х=1*0,1/2

Х=0,05 моль (N2)

Пропорция для нахождения У

У моль = 0,1 моль

3 моль 2 моль

У=0,1*3/2

У=0,15 моль (Н2)

  1. При необходимости преобразуем химическое количество в массу или объем. Записываем ответ.

Ответ:

n(N2)=0,05 моль

n(H2)= 0,15 моль

Задачи для объяснения соседу:

1.Какой объем углекислого газа (СО2) поглотиться в результате фотосинтеза в листьях древесного растения, если при этом получено 3,5 моль глюкозы (С6Н12О6) . Фотосинтез протекает согласно уравнению: 6СО2 + 6Н2О= С6Н12О6 +6О2 ( если затруднения, сверяем со слайдом — химическое количество СО2 равно 21моль, объем СО2 470,4 дм3)

2.Какая масса глюкозы (С6Н12О6) образуется в результате фотосинтеза в листьях древесного растения, если при этом затрачено 5 моль углекислого газа (СО2) . Фотосинтез протекает согласно уравнению: 6СО2 + 6Н2О= С6Н12О6 +6О2 ( если затруднения, сверяем со слайдом — химическое количество С6Н12О6 равно 0,833 моль, масса С6Н12О149,94 г.)

Задача для самостоятельного решения

В результате химической реакции между водородом (Н2) объемом 2,24 дм3 и избытком азота (N2) образуется аммиак (NH3). Рассчитайте химическое количество полученного аммиака. Объемы измерены при нормальных условиях (Vm=22,4 дм3/моль)

Задачи для закрепления навыка расчета по уравнению реакции

1.При взаимодействии образца магния с кислородом согласно уравнению 2Mg+O2 =2MgO, образуется оксид магния МgO массой 4 г. Определите химическое количество кислорода, вступившего в реакцию.

2. Определите число молекул воды H2О, которые образуются при взаимодействии кислорода О2 химическим количеством 3 моль с избытком водорода Н2. Схема реакции Н22→Н2О

3. Природный известняк СаСО3 разлагается с образованием углекислого газа и оксида кальция СаО. Вычислите объем углекислого газа (при н.у.), который выделиться в результате реакции разложения 120 г. известняка.

Приложение 2 к уроку «Расчеты по химическим уравнениям реакций»

Слайды презентации

Научиться решать задачи по химии легко: следуем инструкции

от 01.01.2017 года

Настоящее пользовательское (лицензионное) соглашение (далее – «Соглашение»)
заключается между Обществом с ограниченной ответственностью «АЛЕКТА» (далее –
«Лицензиар»), и Пользователем (физическим лицом, выступающем в роли конечного
потребителя Продукта) совместно именуемые «Стороны».

Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с текстом настоящего Соглашения. Оно
представляет собой публичную оферту и, после его принятия Вами, образует соглашение
между Вами (Пользователем) и Лицензиаром о предмете и на условиях, изложенных в
тексте Соглашения.

Принимая настоящее Соглашение, Вы соглашаетесь с положениями, принципами, а
также соответствующими условиями лицензионного соглашения, изложенными ниже.

1. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. Программный продукт — экземпляры программы для ЭВМ «ХиШник», состоящей
из Серверной части (свидетельство о государственной регистрации базы данных
№2014621526) и Клиентского приложения (свидетельство о государственной
регистрации программы для ЭВМ № 2014661592), права на использование которой
предоставляются в соответствии с настоящим Соглашением.

1.2. Серверная часть — часть Программного продукта, размещенная в сети Интернет и
используемая для хранения данных в базе данных Лицензиара под наименованием
«ХиШник» (далее также – «база данных»), а также для хранения, обработки,
передачи данных Пользователя между базой данных и клиентским приложением.

1.3. Клиентское приложение — часть Программного продукта, устанавливаемая на
компьютер Пользователя или на мобильное устройство Пользователя и
позволяющая получить доступ к базе данных Лицензиара, а также данным
Пользователя, хранящимся в памяти сервера Лицензиара.

1.4. Пользовательское (лицензионное) соглашение – текст настоящего Соглашения со
всеми дополнениями, изменениями, приложениями к нему, размещенный на сайте
Лицензиара и доступный в сети интернет по адресу: http://www.hishnik-school.ru

1.5. Заключение Пользовательского (лицензионного) соглашения (акцепт
публичной оферты) — полное и безоговорочное принятие условий настоящего
Соглашения Пользователем путем совершения Пользователем одного (или
нескольких) из следующих действий:

 прохождение регистрации и (или) авторизации на Сайте Лицензиара в
установленном им порядке;

 внесение платежа за предоставление права на использование Программного
продукта;

 начало использования Пользователем Программного продукта в любой иной
форме.

1.6. Лицензиар — сторона в настоящем Соглашении, обладающая исключительным
правом на Программный продукт и предоставляющая по настоящему Соглашению
Пользователю право использования Программного продукта, в пределах и
способами, указанными в настоящем Соглашении.

1.7. Пользователь — физическое лицо, которое устанавливает на компьютер или
мобильное устройство Клиентское приложение и использует его.

1.8. Неисключительная лицензия — лицензионный договор, предусматривающий
предоставление права использования Программного продукта с сохранением за
Лицензиаром права заключения лицензионного договора с другими лицами.

1.9. Роль – набор функций, которые доступны в Программном продукте Пользователю.
Настоящим Соглашением предусмотрены следующие роли:

1.9.1. Администратор — сотрудник образовательного учреждения,
осуществляющий регистрацию и предоставление доступа к Программному
продукту Пользователям – участникам образовательного процесса в
образовательном учреждении.

1.9.2. Преподаватель – сотрудник образовательного учреждения, организующий
и осуществляющий образовательный процесс посредством использования
функций Программного продукта.

1.9.3. Репетитор – преподаватель, дающий частные уроки, может проводить как
индивидуальные, так и групповые занятия посредством использования
функций Системы вне рамок Образовательного учреждения.

1.9.4. Учащийся – обучающийся в Образовательном учреждении и (или) вне его,
получающий и проверяющий свои знания посредством Системы.

1.10. Профиль — запись в базе данных, содержащая идентифицирующие сведения о
Пользователе и его роли.

1.11. Демонстрационный режим – режим использования Программного продукта для
целей ознакомления с его функциональными возможностями.

1.12. Продуктивный режим – режим использования Программного продукта для целей
применения в образовательном процессе.

1.13. Регистрационный ключ — набор цифр и букв, посредством которого Пользователь
получает право использования Программного продукта в Продуктивном режиме с
полным доступом к Серверной части.

1.14. Логин – уникальный идентификатор Пользователя в базе данных.

1.15. Пароль – набор цифр и букв, посредством которого и совместно с Логином
Пользователь получает доступ в Клиентское приложение Программного продукта.

1.16. Интернет сайт Лицензиара — http://www.hishnik-school.ru.

1.17. Контент — все объекты, размещенные на Сайте и в Программном продукте, в том
числе элементы дизайна, текст, графические изображения, иллюстрации, видео,
скрипты, программы, музыка, звуки и другие объекты и их подборки.

2. ПРЕДМЕТ СОГЛАШЕНИЯ

2.1. Лицензиар предоставляет Пользователю право использования Программного
продукта «ХиШник» на условиях простой (неисключительной) лицензии в пределах
и способами, указанными в настоящем Соглашении, а Пользователь обязуется
уплатить Лицензиару вознаграждение за предоставление права использования
Программного продукта в соответствии с условиями настоящего Соглашения.

2.2. Лицензиар гарантирует, что он является правообладателем исключительных прав на
Программный продукт и имеет права на заключение Соглашения. Лицензиару в
настоящий момент в соответствии с тем знанием, которым он обладает, не известны
права третьих лиц, нарушаемые данным Соглашением.

2.3. Пользователь не вправе полностью или частично предоставлять (передавать) права
третьим лицам, полученные им по Соглашению, в том числе продавать,
тиражировать, копировать Программный продукт, предоставлять доступ третьим
лицам, отчуждать иным образом, в т.ч. безвозмездно, без получения на все
вышеперечисленные действия предварительного письменного согласия Лицензиара.

2.4. Соглашение предоставляет Пользователю право использования Программного
продукта с сохранением за Лицензиаром права выдачи лицензий другим лицам.
Пользователь может использовать экземпляр Программного продукта только в
пределах тех прав и теми способами, которые предусмотрены Соглашением.
Предоставляемое Пользователю Лицензиаром право на использование
Программного продукта действует в течение срока действия Соглашения.

2.5. Программный продукт «ХиШник», состоящий из Серверной части и Клиентского
приложения, представляет собой программу для ЭВМ, предназначенную для
осуществления образовательного процесса.

2.6. Право использования Программного продукта (неисключительная лицензия),
предоставляемое Пользователю в соответствии с настоящим Соглашением,
включает право на использование Программного продукта в двух режимах:

2.6.1. Демонстрационный режим, ограниченный правом установки на компьютер
или мобильное устройство, запуска, настройки Клиентского приложения и
ограниченного доступа к Серверной части, для целей ознакомления с
функциональными возможностями Программного продукта.

2.6.2. Продуктивный режим, ограниченный правом установки на компьютер или
мобильное устройство, запуска, настройки Клиентского приложения и
полного доступа к Серверной части, для целей применения Программного
продукта в образовательном процессе.

2.7. Право использования Программного продукта предоставляется:

2.7.1. В демонстрационном режиме — с момента установки Клиентского приложения
на компьютер или мобильное устройство.

2.7.2. В продуктивном режиме — с момента поступления денежных средств на счет
Лицензиара.

2.8. Права на использование Программного продукта считаются предоставленными
Пользователю:

2.8.1. В демонстрационном режиме — в момент установки Клиентского приложения
на компьютер или мобильное устройство.

2.8.2. В продуктивном режиме — в момент направления Пользователю на
электронную почту письма с регистрационным ключом.

2.9. Право использования Программного продукта предоставляется как на территории
Российской Федерации, так и на территории всех иных стран мира, если не
противоречит национальному законодательству этих стран.

2.10. Требования к компьютерам (оборудованию), необходимому для функционирования
Клиентского приложения размещены в сети Интернет на сайте Лицензиара.

3. СТОИМОСТЬ И ПОРЯДОК ОПЛАТЫ

3.1. Размер вознаграждения Лицензиара за предоставление Пользователю прав на
продуктивное использование Программного продукта размещен на Сайте
Лицензиара.

3.2. Вознаграждение Лицензиара за предоставление прав продуктивного использования
Программного продукта не облагаются НДС на основании подпункта 26 пункта 2
статьи 149 Налогового кодекса РФ.

3.3. Оплата предоставленных прав за продуктивное использование Программного
продукта по настоящему Соглашению производится Пользователем в форме
ежегодных платежей.

3.4. Способ оплаты по Соглашению: безналичное перечисление Пользователем
денежных средств в валюте Российской Федерации (рубль) на расчетный счет
Лицензиара способами, обозначенными на Сайте Лицензиара. При этом обязанность
Пользователя в части оплаты вознаграждения по Соглашению считается
исполненной со дня зачисления денежных средств банком на счет Лицензиара.

3.5. Лицензиар имеет право на одностороннее изменение условий и размера
вознаграждения по настоящему Соглашению. Актуальный размер вознаграждения
публикуется на Сайте Лицензиара.

4. СРОК ДЕЙСТВИЯ СОГЛАШЕНИЯ

4.1. Настоящее Соглашение вступает в силу с момента его заключения в соответствии с
п.2.7.

4.2. Срок предоставления права продуктивного использования Программного продукта в
соответствии с Соглашением составляет 1 (Один) год с момента авторизации
Пользователя посредством Регистрационного ключа. Соглашение считается
заключенным на тех же условиях на новый срок, равный 1 (Одному) году, при
условии осуществления Пользователем полной оплаты за продление права
продуктивного использования Программного продукта. Количество пролонгаций не
ограничивается.

4.3. Предоставление права демонстрационного использования Программного продукта
не ограничен по сроку.

4.4. Расторжение настоящего Соглашения возможно в соответствии с условиями,
указанным в действующем законодательстве РФ.

5. ПРАВА И ОБЯЗАННОСТИ СТОРОН

5.1. Пользователь обязуется:

5.1.1. Соблюдать права Лицензиара на Программный продукт и не использовать
Программный продукт иными способами кроме тех, что предусмотрены
настоящим Соглашением.

5.1.2. Не предпринимать попыток получения исходного кода Программного
продукта для дальнейшего его использования, а также не извлекать материалы
базы данных.

5.1.3. Своевременно уплачивать Лицензиару вознаграждение за предоставление
Пользователю права продуктивного использования Программного продукта в
порядке и сроки, установленные настоящим Соглашением.

5.1.4. Указывать достоверную информацию, в том числе свой адрес электронной
почты и иные данные, запрашиваемые Лицензиаром. При этом в случае
указания Пользователем недостоверной информации, все возможные риски,
которые могут возникнуть в связи с выполнением настоящего Соглашения,
Пользователь принимает на себя.

5.1.5. Строго придерживаться и не нарушать условий Соглашения, а также
обеспечить конфиденциальность коммерческой и технической информации
Лицензиара.

5.1.6. Не устанавливать Программный продукт на компьютерах (оборудованиях), не
соответствующих техническим требованиям для функционирования
Программного продукта.

5.1.7. Заботиться о том, чтобы права Лицензиара на Программный продукт не были
нарушены третьими лицами на территории действия настоящего Соглашения,
и обязан сообщить Лицензиару обо всех ставших ему известными
нарушениях.

5.2. Пользователь вправе:

5.2.1. Использовать Программный продукт только посредством установки (записи)
Клиентского приложения Программного продукта на компьютер или
мобильное устройство и его настройки для осуществления ознакомительного
или образовательного процесса с помощью базы данных.

5.2.2. Использовать Программный продукт для любых целей Пользователя, за
исключением ограничений, определенных Соглашением.

5.3. Лицензиар обязуется:

5.3.1. Обеспечить технические условия функционирования Серверной части и
Клиентского приложения для использования Программного продукта
Пользователем, в том числе обеспечить возможность получения и/или
предоставить дистрибутив (установочные файлы) Клиентского приложения, с
помощью которого осуществляется использование Программного продукта.

5.3.2. Защищать данные Пользователя, которые стали известны Лицензиару в связи
с исполнением Сторонами своих обязательств в соответствии с настоящим
Соглашением.

5.3.3. Уведомлять Пользователя о невозможности использования Программного
продукта в связи с выполнением сервисных работ не менее чем за 48 (Сорок
восемь) часов путем отправки сообщения на электронную почту, указанную
при регистрации.

5.3.4. Воздерживаться от каких-либо действий, способных затруднить
осуществление Пользователя предоставленного ему права использования
Программного продукта в установленных Соглашением пределах.

5.3.5. Предоставлять новые версии (обновления) Программного продукта путем их
размещения в сети Интернет на сайте Лицензиара либо в системе Google Play
с возможностью скачивания.

5.3.6. Информировать Пользователя о новых версиях (обновлениях) Программного
продукта, посредством направления уведомления на адрес электронной почты
Пользователя, указанный при регистрации и (или) авторизации на Сайте
Лицензиара.

5.3.7. Обеспечивать круглосуточный прием обращений в Службу поддержки по
адресу электронной почты: [email protected]

5.3.8. Осуществлять обработку поступивших обращений и консультации через
Службу поддержки, в период с 5:00 до 14:00 по московскому времени с
понедельника по пятницу, за исключением выходных и праздничных дней.

5.4. Лицензиар вправе:

5.4.1. Производить сервисные работы, которые могут повлечь перерывы в работе
Клиентского приложения.

5.4.2. В случае нарушения Пользователем условий (способов) использования прав
на Программный продукт в соответствии с настоящим Соглашением, лишить
Пользователя лицензии на использование прав на Программный продукт
путем закрытия доступа к Программному продукту.

5.4.3. Изменять в одностороннем порядке условия настоящего Соглашения в
установленном порядке.

5.4.4. Отказаться в одностороннем порядке от исполнения Соглашения в порядке,
предусмотренном применимым правом и/или настоящим Соглашением;

5.4.5. Осуществлять иные права, предусмотренные применимым правом, а также
настоящим Соглашением.

6. ПОРЯДОК ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА

6.1. Пользователю для использования Программного продукта предлагается установить
(записать в память ЭВМ) и запустить Клиентское приложение Лицензиара,
экземпляр которого скачивается Пользователем самостоятельно одним из
следующих способов:

 в сети Интернет на сайте Лицензиара;

 в системе Google Play;

 с флэш-накопителя, предоставленного Лицензиаром (опция).

6.2. После установки (записи в память ЭВМ) и запуска Клиентского приложения
Лицензиара Пользователю предоставляется право использования Программного
продукта в Демонстрационном режиме.

6.3. Для использования Программного продукта в Продуктивном режиме Пользователю
необходимо в Клиентском приложении ввести Регистрационный ключ, который
Лицензиар направляет Пользователю на адрес электронной почты, указанный на
Сайте Лицензиара в запросе на предоставление доступа. Пользователь
самостоятельно осуществляет использование Программного продукта путем запуска
и настройки Клиентского приложения.

6.4. Программный продукт предоставляется Пользователю по принципу «as is» («как
есть»), что подразумевает: Пользователю известны важнейшие функциональные
свойства продукта, в отношении которого предоставляются права на использование,
Пользователь несет риск соответствия Программного продукта его желаниям и
потребностям, а также риск соответствия условий и объема предоставляемых прав
своим желаниям и потребностям. Лицензиар не несет ответственность за какие-либо
убытки или ущерб, независимо от причин их возникновения (включая особый,
случайный или косвенный ущерб; убытки, связанные с недополученной прибылью,
прерыванием коммерческой или производственной деятельности, утратой деловой
информации, небрежностью, или какие-либо иные убытки), возникшие вследствие
использования или невозможности использования Программного продукта.

6.5. Программный продукт предназначен для личных, образовательных и иных не
связанных с осуществлением предпринимательской деятельности нужд физических
лиц. Использование Программного продукта в коммерческих целях не допускается.

7. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ СТОРОН

7.1. За невыполнение или ненадлежащее выполнение обязательств по настоящему
Соглашению Стороны несут ответственность в соответствии с действующим
законодательством, если иное не установлено Соглашением.

7.2. Стороны освобождаются от ответственности за неисполнение (ненадлежащее
исполнение) Соглашения, если такое неисполнение (ненадлежащее исполнение)
явилось следствием действий обстоятельств непреодолимой силы, наступление
которых Стороны не могли предвидеть и предотвратить. Сторона, для которой
надлежащее исполнение обязательства стало невозможным ввиду действия
обстоятельств непреодолимой силы, обязана незамедлительно уведомить об этом
другую Сторону. Стороны вправе ссылаться на действия обстоятельств
непреодолимой силы лишь при условии, что они сделали все возможное в целях
предотвращения и/или минимизации негативных последствий действия указанных
обстоятельств.

7.3. Лицензиар не гарантирует абсолютную бесперебойность использования
Программного продукта и не дает гарантию того, что произведенные третьими
лицами программы для ЭВМ или любые другие средства, используемые при работе
Программного продукта, абсолютно защищены от компьютерных вирусов и других
вредоносных компонентов. Лицензиар обязуется осуществить все разумные меры
для защиты информации Пользователя и обеспечения бесперебойного
использования Программного продукта.

7.4. Пользователь самостоятельно отвечает за содержание информации, передаваемой им
или иным лицом по сети Интернет и хранимой в памяти сервера Лицензиара, в том
числе за ее достоверность и правомерность ее хранения и распространения.

7.5. В случае привлечения Лицензиара к ответственности или наложения на него
взыскания в связи с допущенными Пользователем нарушениями прав третьих лиц, а
равно установленных законодательством запретов или ограничений, Пользователь
обязан в полном объеме возместить убытки Лицензиара.

7.6. В случае нарушения Пользователем условий и ограничений настоящего
Соглашения, он является нарушителем исключительного права на Программный
продукт. За нарушение авторских прав на Программный продукт Пользователь несет
ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.

7.7. Совокупная кумулятивная ответственность Лицензиара перед Пользователем в
отношении требований любого рода, возникающих из настоящего Соглашения, не
будет превышать сумму вознаграждения по данному Соглашению, фактически
выплаченного Пользователем за Программный продукт, в отношении которого
возникло требование, в течение 12 (двенадцати) месяцев, предшествующих
возникновению требования. Вышеуказанные ограничения ответственности
применяются даже в том случае, если с помощью вышеуказанного способа защиты
права не удается добиться его основной цели.

8. ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

8.1. Информация, предоставленная Пользователем является конфиденциальной.

8.2. Предоставляя свои персональные данные Лицензиару, Пользователь соглашается на
их обработку, как с использованием средств автоматизации, так и без использования
средств автоматизации, в частности сбор, хранение, передачу третьим лицам и
использование информации Лицензиаром в целях исполнения обязательств перед
Пользователем в соответствии с настоящим Соглашением; получения
Пользователем персонализированной рекламы; проверки, исследования и анализа
данных, позволяющих поддерживать и улучшать Программный продукт.

8.3. Лицензиар обязуется не разглашать полученную от Пользователя информацию. Не
считается нарушением предоставление Лицензиаром информации, в том числе
персональные данные Пользователя третьим лицам, действующим на основании
договора с Лицензиаром, в целях исполнения настоящего Соглашения.

8.4. Не считается нарушением обязательств по неразглашению информации
предоставленной Пользователем, в том числе персональные данные Пользователя, в
целях обеспечения соблюдения требований действующего законодательства
Российской Федерации (в том числе в целях предупреждения и/или пресечения
незаконных и/или противоправных действий Пользователей).

8.5. Пользователь не имеет права передавать свои Логин и Пароль третьим лицам.

8.6. Пользователь обязуется обеспечивать конфиденциальность своего Логина и Пароля
и несет ответственность за использование Логина и Пароля третьими лицами. Ни
при каких обстоятельствах Лицензиар не несет ответственность за использование
третьими лицами Логина и пароля Пользователя.

8.7. В случае несанкционированного доступа к логину и паролю и/или персональной
странице Пользователя, или распространения логина и пароля Пользователь обязан
незамедлительно сообщить об этом Лицензиару посредством заполнения формы
обратной связи, представленной на Сайте.

8.8. Лицензиар не несет ответственности за использование кем бы то ни было
общедоступных персональных данных Пользователей.

9. ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ПРАВА НА КОНТЕНТ

9.1. Все объекты, размещенные на Сайте и в Программном продукте, в том числе
элементы дизайна, текст, графические изображения, иллюстрации, видео, скрипты,
программы, музыка, звуки и другие объекты и их подборки (далее — Контент),
являются объектами исключительных прав Лицензиара, все права на эти объекты
защищены.

9.2. Кроме случаев, установленных настоящим Соглашением, а также действующим
законодательством Российской Федерации, Контент не может быть скопирован
(воспроизведен), переработан, распространен, отображен во фрейме, опубликован,
скачан, передан, продан или иным способом использован целиком или по частям без
предварительного разрешения правообладателя, кроме случаев, когда
правообладатель явным образом выразил свое согласие на свободное использование
Контента любым лицом.

9.3. Использование Пользователем Контента, доступ к которому получен исключительно
для личного некоммерческого использования, допускается при условии сохранения
всех знаков авторства или других уведомлений об авторстве, сохранения имени
автора в неизменном виде, сохранении произведения в неизменном виде.

9.4. Любое использование Контента, кроме разрешенного в настоящем Соглашении или
в случае явно выраженного согласия правообладателя на такое использование, без
предварительного письменного разрешения правообладателя, категорически
запрещено.

10. ПРОЧИЕ УСЛОВИЯ

10.1. Все споры и разногласия, возникающие в связи с исполнением и (или) толкованием
настоящего Соглашения, разрешаются Сторонами путем переговоров. При
невозможности урегулирования Сторонами возникших разногласий путем
переговоров, спор подлежит разрешению в арбитражном суде по месту нахождения
ответчика с обязательным соблюдением претензионного порядка урегулирования
споров и разногласий. Срок ответа на претензию 30 (тридцать) календарных дней с
момента ее поступления в письменной форме или в электронном виде.

10.2. Ни одно из положений настоящего Соглашения не является и не может
рассматриваться как передача (отчуждение) исключительных прав на
интеллектуальную собственность Лицензиара.

10.3. В случае поступления от Пользователя замечаний к Программному продукту,
предоставляемому в рамках настоящего Соглашения, такие замечания подлежат
рассмотрению Лицензиаром по его желанию и необязательны для учета.

10.4. Условия настоящего Соглашения распространяются на последующие версии
Программного продукта, которые являются его обновлениями. Заключения иных
соглашений в отношении обновлений Программного продукта не требуется.

10.5. Во всем ином, что не предусмотрено настоящим Соглашением, Стороны
руководствуются действующим законодательством РФ.

11. АДРЕС, РЕКВИЗИТЫ ЛИЦЕНЗИАРА

ООО «АЛЕКТА»

Юридический адрес: 630090, г. Новосибирск, Проспект академика Лаврентьева 2/2.

Почтовый адрес: 630090, г. Новосибирск, Проспект академика Лаврентьева 2/2.

ОГРН 1025403657135

ИНН 5408128408

КПП 540801001

ОКВЭД 72.19, 62.01, 62.02, 68.20.2;

ОКПО 26335100;

ОКАТО 50401384000;

ОКФС 16;

ОКОПФ 65.

E-mail: [email protected]

Как сбалансировать химические уравнения: 3 простых шага

Химическое уравнение говорит вам, что происходит во время химической реакции. Сбалансированное химическое уравнение содержит правильное количество реагентов и продуктов, удовлетворяющих Закону сохранения массы.

В этой статье мы поговорим о том, что такое химическое уравнение, как уравновесить химические уравнения, и дадим вам несколько примеров, которые помогут в вашей практике уравновешивания химических уравнений.

Что такое химическое уравнение?

Проще говоря, химическое уравнение сообщает вам, что происходит в химической реакции .Вот как выглядит химическое уравнение:

Fe + O2 → Fe2O3

В левой части уравнения находятся реагенты. Это материалы, с которыми вы начинаете химическую реакцию.

В правой части уравнения указаны продукты. Продукты — это вещества, которые образуются в результате химической реакции.

Для того, чтобы химическая реакция была правильной, она должна удовлетворять так называемому Закону сохранения массы, , который гласит, что масса не может быть создана или разрушена во время химической реакции.Это означает, что каждая сторона химического уравнения должна иметь одинаковое количество массы, потому что количество массы нельзя изменить.

Если в вашем химическом уравнении массы в левой и правой частях уравнения различаются, вам необходимо сбалансировать химическое уравнение.

Как сбалансировать химические уравнения — объяснение и пример

Уравновешивание химических уравнений означает, что вы пишете химическое уравнение правильно, чтобы на каждой стороне стрелки было одинаковое количество массы.

В этом разделе мы собираемся объяснить, как сбалансировать химическое уравнение на примере реальной жизни, химическом уравнении, которое возникает, когда железо ржавеет:

Fe + O 2 → Fe 2 O 3

# 1: Определите продукты и реагенты

Первым шагом в балансировании химического уравнения является определение ваших реагентов и ваших продуктов. Помните, ваши реагенты находятся в левой части уравнения.Товары находятся на правой стороне.

Для этого уравнения нашими реагентами являются Fe и O 2 . Наши продукты — это Fe 2 и O3.

# 2: Запишите количество атомов

Затем вам нужно определить, сколько атомов каждого элемента присутствует на каждой стороне уравнения. Это можно сделать, просмотрев индексы или коэффициенты. Если нет нижнего индекса или коэффициента, то у вас просто один атом чего-то.

Fe + O 2 → Fe 2 O 3

Со стороны реагента у нас есть один атом железа и два атома кислорода.

На стороне продукта у нас есть два атома железа и три атома кислорода.

Когда вы записываете количество продуктов, вы можете видеть, что уравнение не сбалансировано, потому что есть разные количества каждого атома на стороне реагента и на стороне продукта.

Это означает, что нам нужно добавить коэффициенты, чтобы сбалансировать это уравнение.

# 3: Добавить коэффициенты

Ранее я упоминал, что есть два способа определить, сколько атомов определенного элемента существует в химическом уравнении: взглянув на индексы и взглянув на коэффициенты.

Когда вы уравновешиваете химическое уравнение, вы меняете коэффициенты. Вы никогда не меняете индексы.

Коэффициент — это множитель целого числа. Чтобы сбалансировать химическое уравнение, вы добавляете эти целые числовые множители (коэффициенты), чтобы убедиться, что на каждой стороне стрелки находится одинаковое количество атомов.

Вот что важно помнить о коэффициентах: они применяются к каждой части продукта. Например, возьмите химическое уравнение воды: h3O. Если вы добавили коэффициент, чтобы получилось 2H 2 O, то коэффициент будет кратен всем присутствующим элементам. Итак, 2H 2 O означает, что у вас есть четыре атома водорода и два атома кислорода. Вы не просто умножаете против первого присутствующего элемента.

Итак, в нашем химическом уравнении (Fe + O 2 → Fe 2 O 3 ) любой коэффициент, который вы добавляете к продукту, должен отражаться в реагентах.

Давайте посмотрим, как сбалансировать это химическое уравнение.

На стороне продукта у нас есть два атома железа и три атома кислорода. Давайте сначала займемся железом.

При первом взгляде на это химическое уравнение вы можете подумать, что работает что-то вроде этого:

2Fe + O 2 → Fe 2 O 3

Хотя это уравновешивает атомы железа (остается по два с каждой стороны), кислород все еще неуравновешен. Это означает, что нам нужно продолжать поиски.

Если взять в первую очередь железо, мы знаем, что будем работать с кратным двум, поскольку на стороне продукта присутствуют два атома железа.

Зная, что использовать два в качестве коэффициента не получится, давайте попробуем следующее кратное двум: четыре.

4Fe + O 2 → 2Fe 2 O 3

Это создает баланс для железа, имея по четыре атома на каждой стороне уравнения. Кислород еще не совсем сбалансирован, но на стороне продукта у нас есть шесть атомов кислорода.Шесть кратно двум, поэтому мы можем работать с этим на стороне реагента, где присутствуют два атома кислорода.

Это означает, что мы можем записать наше сбалансированное химическое уравнение следующим образом:

4Fe + 3O 2 → 3Fe 2 O 3

3 Великие Источники Балансировки Химических Уравнений Практика

Есть много мест, где вы можете практиковать балансировку химических уравнений онлайн.

Вот несколько мест с практическими задачами, которые вы можете использовать:

Уравновешивание химических уравнений: основные выводы

Уравновешивание химических уравнений кажется сложным, но на самом деле это не так уж и сложно!

Ваша главная цель при балансировке химических уравнений — убедиться, что на каждой стороне стрелки химического уравнения присутствует одинаковое количество реагентов и продуктов.

Что дальше?

Ищете другие руководства по химии ? У нас есть статьи, в которых рассматриваются шесть примеров физических и химических изменений, 11 правил растворимости и константа растворимости (K sp ), а также информация по AP Chem, IB Chemistry и Regents Chemistry.

Пишете исследовательскую работу для школы, но не знаете, о чем писать? В нашем справочнике по темам исследовательских работ более 100 тем в десяти категориях, так что вы можете быть уверены, что найдете идеальную тему для вас.

Хотите узнать о самых быстрых и простых способах конвертации между градусами Фаренгейта и Цельсия? Мы вас прикрыли! Ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим способам преобразования Цельсия в Фаренгейта (или наоборот).

Вы изучаете облака в своем классе естественных наук? Получите помощь в определении различных типов облаков с помощью нашего экспертного руководства.

7.4: Как написать сбалансированные химические уравнения

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Коэффициенты и индексы
  2. Уравновешивание химического уравнения
  3. Резюме
  4. Словарь
  5. Вклад и авторство

Цели обучения

  • Объясните роль индексов и коэффициентов в химических уравнениях.
  • Уравновесить химическое уравнение, когда дано несбалансированное уравнение.
  • Объясните роль Закона сохранения массы в химической реакции.

Несмотря на то, что химические соединения распадаются и новые соединения образуются в ходе химической реакции, атомы в реагентах не исчезают, и новые атомы не появляются, чтобы образовать продукты. В химических реакциях атомы никогда не создаются и не разрушаются. Те же атомы, которые присутствовали в реагентах, присутствуют в продуктах — они просто реорганизованы в разные структуры.В полном химическом уравнении две стороны уравнения должны присутствовать на сторонах реагента и продукта.

Коэффициенты и индексы

В химических уравнениях встречаются числа двух типов. Есть индексы, которые входят в химические формулы реагентов и продуктов; и есть коэффициенты, которые помещаются перед формулами, чтобы указать, сколько молекул этого вещества используется или производится.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Уравнения балансировки. Вы не можете изменить индексы в химической формуле, чтобы сбалансировать химическое уравнение; вы можете изменить только коэффициенты. Изменение индексов изменяет соотношение атомов в молекуле и получаемые в результате химические свойства. Например, вода (H 2 O) и перекись водорода (H 2 O 2 ) являются химически разными веществами. H 2 O 2 разлагается на газ H 2 O и газ O 2 при контакте с металлической платиной, тогда как между водой и платиной такая реакция не происходит.

Индексы являются частью формул, и как только формулы для реагентов и продуктов определены, индексы не могут быть изменены. Коэффициенты указывают количество каждого вещества, участвующего в реакции, и могут быть изменены, чтобы сбалансировать уравнение. Вышеприведенное уравнение показывает, что один моль твердой меди реагирует с двумя молями водного нитрата серебра с образованием одного моля водного нитрата меди (II) и двух атомов твердого серебра.

Уравновешивание химического уравнения

Поскольку идентичность реагентов и продуктов фиксирована, уравнение не может быть сбалансировано путем изменения индексов реагентов или продуктов. Это изменит химическую идентичность описываемых видов, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).

Самым простым и наиболее полезным методом уравновешивания химических уравнений является «проверка», более известная как метод проб и ошибок. Ниже приводится эффективный подход к уравновешиванию химического уравнения с использованием этого метода.

Шаги по уравновешиванию химического уравнения

  1. Определите наиболее сложное вещество.
  2. Начиная с этого вещества, выберите элемент (ы), который присутствует только в одном реагенте и одном продукте, если это возможно. Отрегулируйте коэффициенты, чтобы получить одинаковое количество атомов этого элемента (ов) с обеих сторон.
  3. Уравновесить многоатомные ионы (если они присутствуют по обе стороны химического уравнения) как единое целое.
  4. Уравновесить оставшиеся атомы, обычно заканчивая наименее сложным веществом и при необходимости используя дробные коэффициенты.Если использовался дробный коэффициент, умножьте обе части уравнения на знаменатель, чтобы получить целые числа для коэффициентов.
  5. Подсчитайте количество атомов каждого сорта по обе стороны уравнения, чтобы убедиться, что химическое уравнение сбалансировано.

    Пример \ (\ PageIndex {1} \): Горение гептана

    Выровняйте химическое уравнение горения гептана (\ (\ ce {C_7H_ {16}} \)).

    \ [\ ce {C_7H_ {16} (l) + O_2 (g) → CO_2 (g) + H_2O (g)} \ nonumber \]

    Решение

    Ступени Пример
    1. Определите наиболее сложное вещество. Самым сложным веществом является вещество с наибольшим числом различных атомов, то есть \ (C_7H_ {16} \). Сначала предположим, что окончательное сбалансированное химическое уравнение содержит 1 молекулу или формульную единицу этого вещества.
    2. Настройте коэффициенты.

    а. Поскольку одна молекула н-гептана содержит 7 атомов углерода, нам нужно 7 молекул CO 2 , каждая из которых содержит 1 атом углерода, с правой стороны:

    \ [\ ce {C7h26 (l) + O2 (g) →} \ underline {7} \ ce {CO2 (g) + h3O (g)} \ nonumber \]

    • 7 атомов углерода на стороне реагента и продукта

    г.Поскольку одна молекула н-гептана содержит 16 атомов водорода, нам нужно 8 H 2 молекул O, каждая из которых содержит 2 атома водорода, с правой стороны:

    \ [\ ce {C7h26 (l) + O2 (g) → 7 CO2 (g) +} \ underline {8} \ ce {h3O (g)} \ nonumber \]

    • 16 атомов водорода как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    3. Уравновесить многоатомные ионы как единое целое. В этой реакции не рассматриваются многоатомные ионы.
    4. Сбалансируйте оставшиеся атомы.

    Атомы углерода и водорода теперь уравновешены, но у нас есть 22 атома кислорода справа и только 2 атома кислорода слева. Мы можем сбалансировать атомы кислорода, регулируя коэффициент перед наименее сложным веществом, O 2 , на стороне реагента:

    \ [\ ce {C7h26 (l) +} \ underline {11} \ ce {O2 (g) → 7 CO2 (g) + 8h3O (g)} \ nonumber \]

    • 22 атома кислорода как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    5. Проверь свою работу. Уравнение теперь сбалансировано, и дробных коэффициентов нет: с каждой стороны по 7 атомов углерода, 16 атомов водорода и 22 атома кислорода. Всегда проверяйте, сбалансировано ли химическое уравнение.

    Пример \ (\ PageIndex {2} \): сжигание изооктана

    Сжигание изооктана (\ (\ ce {C_8H_ {18}} \))

    \ [\ ce {C8h28 (l) + O2 (g) -> CO_2 (g) + H_2O (g)} \ nonumber \]

    Решение

    Предположение, что окончательное сбалансированное химическое уравнение содержит только одну молекулу или формульную единицу наиболее сложного вещества, не всегда верно, но это хорошее место для начала.При сжигании любого углеводорода с кислородом образуется углекислый газ и вода.

    Ступени Пример
    1. Определите наиболее сложное вещество. Самым сложным веществом является вещество с наибольшим числом различных атомов, то есть \ (\ ce {C8h28} \). Сначала предположим, что окончательное сбалансированное химическое уравнение содержит 1 молекулу или формульную единицу этого вещества.
    2. Настройте коэффициенты.

    а. Первый элемент, который появляется в реагентах только один раз, — это углерод: 8 атомов углерода в изооктане означает, что в продуктах должно быть 8 молекул CO 2 :

    \ [\ ce {C8h28 (l) + O2 (g) ->} \ underline {8} \ ce {CO2 (g) + h3O (g)} \ nonumber \]

    • 8 атомов углерода как на стороне реагента, так и на стороне продукта

    г.18 атомов водорода в изооктане означает, что в продуктах должно быть 9 молекул H 2 O:

    \ [\ ce {C8h28 (l) + O2 (g) -> 8CO2 (g) +} \ underline {9} \ ce {h3O (g)} \ nonumber \]

    • 18 атомов водорода как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    3. Уравновесить многоатомные ионы как единое целое. В этой реакции не рассматриваются многоатомные ионы.
    4. Сбалансируйте оставшиеся атомы.

    Теперь атомы углерода и водорода уравновешены, но у нас есть 25 атомов кислорода справа и только 2 атома кислорода слева. Мы можем сбалансировать наименее сложное вещество, O 2 , но поскольку на молекулу O 2 приходится 2 атома кислорода, мы должны использовать дробный коэффициент (\ (\ dfrac {25} {2} \)), чтобы сбалансировать атомы кислорода:

    \ [\ ce {C8h28 (l) +} \ underline {\ dfrac {25} {2}} \ ce {O2 (g) → 8CO2 (g) + 9h3O (g)} \ nonumber \]

    • 25 атомов кислорода как на стороне реагента, так и на стороне продукта

    Уравнение теперь сбалансировано, но мы обычно пишем уравнения с целочисленными коэффициентами.Мы можем исключить дробный коэффициент, умножив все коэффициенты с обеих сторон химического уравнения на 2 :

    \ [\ underline {2} \ ce {C8h28 (l) +} \ underline {25} \ ce {O2 (g) ->} \ underline {16} \ ce {CO2 (g) +} \ underline {18 } \ ce {h3O (g)} \ nonumber \]

    5. Проверьте свою работу.

    Сбалансированное химическое уравнение содержит 16 атомов углерода, 36 атомов водорода и 50 атомов кислорода с каждой стороны.

    Уравновешивание уравнений требует от вас некоторой практики, а также некоторого здравого смысла. Если вы обнаружите, что используете очень большие коэффициенты или безуспешно потратили несколько минут, вернитесь и убедитесь, что вы правильно написали формулы реагентов и продуктов.

    Пример \ (\ PageIndex {3} \): Осаждение хлорида свинца (II)

    Смешивают водные растворы нитрата свинца (II) и хлорида натрия.Продуктами реакции являются водный раствор нитрата натрия и твердый осадок хлорида свинца (II). Напишите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

    Решение

    Ступени Пример
    1. Определите наиболее сложное вещество.

    Наиболее сложным веществом является хлорид свинца (II).

    \ [\ ce {Pb (NO3) 2 (водн.) + NaCl (водн.) → NaNO3 (водн.) + PbCl2 (s)} \ nonumber \]

    2. Настройте коэффициенты.

    В реагентах содержится вдвое больше ионов хлора, чем в продуктах. Поставьте 2 перед NaCl, чтобы уравновесить ионы хлора.

    \ [\ ce {Pb (NO3) 2 (водн.) +} \ Underline {2} \ ce {NaCl (водн.) → NaNO3 (водн.) + PbCl2 (s)} \ nonumber \]

    • 1 атом Pb как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    • 2 атома Na на стороне реагента, 1 атом Na на стороне продукта
    • 2 атома Cl на сторонах реагента и продукта
    3. Уравновесить многоатомные ионы как единое целое.

    Нитрат-ионы все еще не сбалансированы. Поставьте 2 перед NaNO 3 . Результат:

    \ [\ ce {Pb (NO3) 2 (водн.) + 2NaCl (водн.) →} \ underline {2} \ ce {NaNO3 (водн.) + PbCl2 (s)} \ nonumber \]

    • 1 атом Pb как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    • 2 атома Na как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    • 2 атома Cl на сторонах реагента и продукта
    • 2 NO 3 атомов как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    4. Сбалансируйте оставшиеся атомы. Нет необходимости балансировать оставшиеся атомы, потому что они уже уравновешены.
    5. Проверьте свою работу.

    \ [\ ce {Pb (NO3) 2 (водн.) + 2NaCl (водн.) → 2NaNO3 (водн.) + PbCl2 (s)} \ nonumber \]

    • 1 атом Pb как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    • 2 атома Na как на стороне реагента, так и на стороне продукта
    • 2 атома Cl на сторонах реагента и продукта
    • 2 NO 3 атомов как на стороне реагента, так и на стороне продукта

    Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

    Все ли химические уравнения сбалансированы?

    1. \ (\ ce {2Hg (ℓ) + O_2 (g) \ rightarrow Hg_2O_2 (s)} \)
    2. \ (\ ce {C_2H_4 (г) + 2O_2 (г) → 2CO_2 (г) + 2H_2O (г)} \)
    3. \ (\ ce {Mg (NO_3) _2 (s) + 2Li (s) \ rightarrow Mg (s) + 2LiNO_3 (s)} \)
    Ответьте на
    да
    Ответ b
    Ответ c
    да

    Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

    Уравновесите следующие химические уравнения.

    1. \ (\ ce {N2 (г) + O2 (г) → NO2 (г)} \)
    2. \ (\ ce {Pb (NO3) 2 (водн.) + FeCl3 (водн.) → Fe (NO3) 3 (водн.) + PbCl2 (s)} \)
    3. \ (\ ce {C6h24 (l) + O2 (g) → CO2 (g) + h3O (g)} \)
    Ответьте на
    N 2 (г) + 2O 2 (г) → 2NO 2 (г)
    Ответ b
    3Pb (NO 3 ) 2 (водный) + 2FeCl 3 (водный) → 2Fe (NO 3 ) 3 (водный) + 3PbCl 2 (s)
    Ответ c
    2C 6 H 14 (л) + 19O 2 (г) → 12CO 2 (г) + 14H 2 O (г)

    Сводка

    • Чтобы быть полезным, химические уравнения всегда должны быть сбалансированы.Сбалансированные химические уравнения имеют одинаковое количество и тип каждого атома с обеих сторон уравнения.
    • Коэффициенты в сбалансированном уравнении должны быть простейшим целочисленным отношением. В химических реакциях масса всегда сохраняется.

    Словарь

    • Химическая реакция — Процесс, в котором одно или несколько веществ превращаются в одно или несколько новых веществ.
    • Реагенты — Исходные вещества в реакции.
    • Продукты — Материалы, присутствующие в конце реакции.
    • Сбалансированное химическое уравнение — Химическое уравнение, в котором количество атомов каждого типа равно на двух сторонах уравнения.
    • Индексы — Часть химических формул реагентов и продуктов, указывающая количество атомов предыдущего элемента.
    • Коэффициент — Небольшое целое число, которое появляется перед формулой в сбалансированном химическом уравнении.

    Материалы и авторство

    Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

    Стехиометрия

    — Самый простой способ сбалансировать любое химическое уравнение

    Вы можете сделать это методом «управляемого проб и ошибок», который показал Лорд Страйкер, который, вероятно, является самым быстрым для простых реакций, или подойти к нему чисто математическим способом, который я объясню.Этот метод хорошо подходит для произвольно сложных реакций.

    Ваше химическое уравнение содержит 3 атомных вида: $ \ ce {C} $, $ \ ce {H} $ и $ \ ce {O} $. Это означает, что вам нужно 3 уравнения для баланса. Сначала я запишу химическую реакцию следующим образом:
    $$ \ ce {a C12h36 + b O2 -> c CO2 + d h3O} $$
    Теперь я напишу 3 равенства для 3-х видов атомов, которые у нас есть:
    \ begin {align}
    12a & = c \ tag {для C} \\
    26a & = 2d \ tag {для H} \\
    2b & = 2c + d \ tag {для O}
    \ end {align}
    Числовые константы перед $ a $, $ b $, $ c $ и $ d $ зависят от количества атомов в молекуле, для которой они включены.

    Как вы могли заметить, эта система уравнений некорректна, потому что у нас есть 4 неизвестных (от $ a $ до $ d $) и только 3 уравнения. Причина в том, что мы можем выбрать любое кратное уравнение, чтобы оно не стало неверным, 1 просто вопреки общепринятым правилам. Это означает, что мы можем просто установить для одного из неизвестных любое значение. Предположим, что сейчас $ a = 1 $, и вернемся к этому выбору после решения уравнений.

    При $ a = 1 $ сразу следует, что $ c = 12 $ и $ d = 13 $.Из этих двух следует, что $ b = 18,5 $. Наша сбалансированная реакция выглядит следующим образом: 2 $$ \ ce {C12h36 + 18,5 O2 -> 12 CO2 + 13 h3O} $$

    В принципе, это уже правильно, но по соглашению в уравнении должны быть только целые числа (т.е. без десятичных знаков), поэтому нам нужно пересмотреть наш выбор $ a = 1 $ и выбрать его так, чтобы все числа стали целыми. В этом случае вы можете легко увидеть, что это произойдет для $ a = 2 $, что затем приведет к
    $$ \ ce {2C12h36 + 37 O2 -> 24 CO2 + 26 h3O} $$

    Если по какой-то причине нелегко определить, какое значение для $ a $ вам понадобится, вы можете умножить его на большую степень 10, чтобы все десятичные дроби исчезли, а затем проверить наибольший общий делитель из 4 чисел и разделите на это, чтобы получить то же уравнение.


    Банкноты

    1. Сравните $ 10 = 10 $ с умноженной версией $ 30 = 30 $, оба верны, но они просто различаются в 3 $.

    2. Я не уверен, знакомы ли вы с линейной алгеброй , но если вы знаете, вы, вероятно, заметили, что набор уравнений является линейным набором, поэтому вы можете решить его с помощью матричных манипуляций, что делает этот метод применимым к произвольным сложные химические реакции.

    Балансировка химических уравнений: практика и обзор

    Внимание: Этот пост был написан несколько лет назад и может не отражать последние изменения в программе AP®. Мы постепенно обновляем эти сообщения и удалим этот отказ от ответственности после обновления этого сообщения. Спасибо за ваше терпение!

    Из всех навыков, которые нужно знать в области химии, уравновешивание химических уравнений, пожалуй, является самым важным, которым нужно овладеть. Многие области химии зависят от этого жизненно важного навыка, включая стехиометрию, анализ реакций и лабораторную работу.Это подробное руководство покажет вам, как уравновесить даже самые сложные реакции, и проведет вас через серию примеров, от простых до сложных.

    Конечная цель уравновешивания химических реакций — уравнять обе стороны реакции, реагенты и продукты, по количеству атомов на элемент. Это происходит из универсального закона сохранения массы, который гласит, что материю нельзя ни создать, ни разрушить. Итак, если мы начнем с десяти атомов кислорода перед реакцией, нам нужно закончить с десятью атомами кислорода после реакции.Это означает, что химические реакции не меняют реальных строительных блоков материи; скорее они просто меняют расположение блоков. Легкий способ понять это — изобразить дом из блоков. Мы можем разбить дом на части и построить самолет, но цвет и форма блоков не меняются.

    Но как нам сбалансировать эти уравнения? Мы знаем, что количество атомов каждого элемента должно быть одинаковым с обеих сторон уравнения, поэтому для этого достаточно найти правильные коэффициенты (числа перед каждой молекулой).Лучше всего начать с атома, который наименьшее количество раз появляется на одной стороне, и сначала уравновесить его. Затем перейдите к атому, который появляется вторым наименьшим числом раз, и так далее. В конце не забудьте снова подсчитать количество атомов каждого элемента на каждой стороне, на всякий случай.

    Проиллюстрируем это на примере:

    P 4 O 10 + H 2 O → H 3 PO 4

    Во-первых, давайте посмотрим на элемент, который встречается реже всего.Обратите внимание, что кислород встречается дважды с левой стороны, так что это не лучший элемент для начала. Мы могли бы начать с фосфора или водорода, так что давайте начнем с фосфора. С левой стороны четыре атома фосфора, а с правой — только один. Итак, мы можем поставить коэффициент 4 на молекулу, которая имеет фосфор справа, чтобы уравновесить их.

    P 4 O 10 + H 2 O → 4 H 3 PO 4

    Теперь мы можем проверить водород.Мы по-прежнему хотим избежать уравновешивания кислорода, потому что он присутствует более чем в одной молекуле с левой стороны. Проще всего начать с молекул, которые появляются только один раз с каждой стороны. Итак, есть две молекулы водорода с левой стороны и двенадцать с правой стороны (обратите внимание, что их по три на молекулу H 3 PO 4 , а у нас четыре молекулы). Итак, чтобы уравновесить их, мы должны поставить шестерку перед H 2 O слева.

    P 4 O 10 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 4

    На этом этапе мы можем проверить кислород, чтобы увидеть, сбалансированы ли они.Слева у нас есть десять атомов кислорода из P 4 O 10 и шесть из H 2 O, всего 16. Справа у нас также 16 (четыре на молекулу, с четырьмя молекулами). ). Итак, кислород уже сбалансирован. Это дает нам окончательное сбалансированное уравнение

    P 4 O 10 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 4

    Практические задачи по уравновешиванию химических уравнений

    Попробуйте уравновесить эти десять уравнений самостоятельно, а затем проверьте ответы ниже.Они различаются по уровню сложности, поэтому не расстраивайтесь, если некоторые из них покажутся вам слишком сложными. Просто не забудьте начать с элемента, который появляется меньше всего, и продолжайте оттуда. Лучший способ подойти к этим проблемам — медленно и систематически. Рассмотрение всего сразу может легко утомить. Удачи!

    1. CO 2 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + O 2
    2. SiCl 4 + H 2 O → H 4 SiO 4 + HCl
    3. Al + HCl → AlCl 3 + H 2
    4. Na 2 CO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2
    5. C 7 H 6 O 2 + O 2 → CO 2 + H 2 O
    6. Fe 2 (SO 4 ) 3 + KOH → K 2 SO 4 + Fe (OH) 3
    7. Ca (PO 4 ) 2 + SiO 2 → P 4 O 10 + CaSiO 3
    8. KClO 3 → KClO 4 + KCl
    9. Al 2 (SO 4 ) 3 + Ca (OH) 2 → Al (OH) 3 + CaSO 4
    10. H 2 SO 4 + HI → H 2 S + I 2 + H 2 O

    Комплексные решения:

    1.CO 2 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + O 2

    Первый шаг — сосредоточиться на элементах, которые появляются только один раз с каждой стороны уравнения. Здесь и углерод, и водород соответствуют этому требованию. Итак, начнем с углерода. С левой стороны только один атом углерода, а с правой — шесть. Итак, мы добавляем коэффициент шесть к углеродсодержащей молекуле слева.

    6CO 2 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + O 2

    Теперь давайте посмотрим на водород.Слева расположены два атома водорода, а справа — двенадцать. Итак, мы добавим коэффициент шесть к водородсодержащей молекуле слева.

    6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + O 2

    А теперь пора проверить кислород. Слева всего 18 молекул кислорода (6 × 2 + 6 × 1). Справа восемь молекул кислорода. Теперь у нас есть два варианта выровнять правую часть: мы можем либо умножить C 6 H 12 O 6 или O 2 на коэффициент.Однако, если мы изменим C 6 H 12 O 6 , коэффициенты для всего остального в левой части также должны будут измениться, потому что мы изменим количество атомов углерода и водорода. Чтобы предотвратить это, обычно помогает изменить только молекулу, содержащую наименьшее количество элементов; в данном случае O 2 . Итак, мы можем добавить коэффициент шесть к О 2 справа. Наш окончательный ответ:

    6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

    2.SiCl 4 + H 2 O → H 4 SiO 4 + HCl

    Единственный элемент, который встречается здесь более одного раза в одной и той же части уравнения, — это водород, поэтому мы можем начать с любого другого элемента. Начнем с кремния. Обратите внимание, что с обеих сторон есть только один атом кремния, поэтому нам пока не нужно добавлять какие-либо коэффициенты. Теперь давайте посмотрим на хлор. Слева расположены четыре атома хлора, а справа — только один. Итак, мы добавим коэффициент четыре справа.

    SiCl 4 + H 2 O → H 4 SiO 4 + 4HCl

    Теперь давайте посмотрим на кислород. Помните, что сначала мы хотим проанализировать все элементы, которые встречаются только один раз на одной стороне уравнения. Слева всего один атом кислорода, а справа четыре. Итак, мы добавим коэффициент четыре в левую часть уравнения.

    SiCl 4 + 4H 2 O → H 4 SiO 4 + 4HCl

    Мы почти закончили! Теперь нам просто нужно проверить количество атомов водорода с каждой стороны.Слева их восемь, а справа тоже восемь, так что мы закончили. Наш окончательный ответ —

    SiCl 4 + 4H 2 O → H 4 SiO 4 + 4HCl

    Как всегда, не забудьте дважды проверить, что количество атомов каждого элемента уравновешивается с каждой стороны, прежде чем продолжить.

    3. Al + HCl → AlCl 3 + H 2

    Эта проблема немного сложная, поэтому будьте осторожны. Когда по одну сторону уравнения находится один атом, проще всего начать с этого элемента.Итак, начнем с подсчета атомов алюминия с обеих сторон. Один слева и один справа, поэтому нам пока не нужно добавлять какие-либо коэффициенты. Теперь давайте посмотрим на водород. Еще один слева, но два справа. Итак, мы добавим слева коэффициент два.

    Al + 2HCl → AlCl 3 + H 2

    Далее мы рассмотрим хлор. Теперь их два слева, а три справа. Это не так просто, как просто прибавить коэффициент к одной стороне.Нам нужно, чтобы количество атомов хлора было одинаковым с обеих сторон, поэтому нам нужно, чтобы два и три были равными. Мы можем добиться этого, найдя наименьшее общее кратное. В этом случае мы можем умножить два на три и три на два, чтобы получить наименьшее общее кратное шести. Итак, умножим 2HCl на три, а AlCl 3 на два:

    Al + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2

    Мы рассмотрели все элементы, поэтому легко сказать, что все готово. Однако всегда проверяйте дважды.В этом случае, поскольку мы добавили коэффициент к молекуле, содержащей алюминий в правой части, алюминий больше не сбалансирован. Один слева, а два справа. Итак, добавим еще один коэффициент.

    2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + H 2

    Мы еще не закончили. Просматривая уравнение в последний раз, мы видим, что водород также не сбалансирован. Их шесть слева, а два справа. Итак, сделав последнюю корректировку, мы получили окончательный ответ:

    .

    2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

    4.Na 2 CO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2

    Надеюсь, к этому моменту балансировка уравнений станет проще, и вы научитесь этому. Глядя на натрий, мы видим, что он встречается дважды слева и один раз справа. Итак, мы можем добавить наш первый коэффициент к NaCl справа.

    Na 2 CO 3 + HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2

    Теперь давайте посмотрим на углерод. Один слева, а другой справа, поэтому нет никаких коэффициентов для добавления.Поскольку кислород присутствует более чем в одном месте слева, мы оставим его напоследок. Вместо этого посмотрите на водород. Один слева и два справа, поэтому мы добавим коэффициент слева.

    Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2

    Затем, глядя на хлор, мы видим, что он уже сбалансирован по два с каждой стороны. Теперь мы можем вернуться к изучению кислорода. Их три слева и три справа, поэтому наш окончательный ответ —

    .

    Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2

    5.C 7 H 6 O 2 + O 2 → CO 2 + H 2 O

    Мы можем начать балансировать это уравнение, посмотрев на углерод или водород. Глядя на углерод, мы видим, что семь атомов слева и только один справа. Итак, мы можем добавить коэффициент семь справа.

    C 7 H 6 O 2 + O 2 → 7CO 2 + H 2 O

    Тогда для водорода шесть атомов слева и два справа.Итак, мы добавим коэффициент три справа.

    C 7 H 6 O 2 + O 2 → 7CO 2 + 3H 2 O

    Теперь с кислородом все станет немного сложнее. Кислород присутствует в каждой молекуле в уравнении, поэтому мы должны быть очень осторожны при его балансировке. Слева четыре атома кислорода, справа 17. Нет очевидного способа уравновесить эти числа, поэтому мы должны использовать небольшой трюк: дроби. Теперь, когда мы пишем наш окончательный ответ, мы не можем включать дроби, так как это неправильная форма, но иногда помогает использовать их для решения проблемы.Также старайтесь избегать чрезмерных манипуляций с органическими молекулами. Вы можете легко идентифицировать органические молекулы, также известные как молекулы CHO, потому что они состоят только из углерода, водорода и кислорода. Мы не любим работать с этими молекулами, потому что они довольно сложные. Кроме того, более крупные молекулы имеют тенденцию быть более стабильными, чем молекулы меньшего размера, и с меньшей вероятностью вступят в реакцию в больших количествах.

    Итак, чтобы уравновесить четыре и семнадцать, мы можем умножить O 2 слева на 7.5. Это даст нам

    C 7 H 6 O 2 + 7,5O 2 → 7CO 2 + 3H 2 O

    Помните, что дроби (и десятичные числа) не допускаются в формальных сбалансированных уравнениях, поэтому умножьте все на два, чтобы получить целые числа. Наш окончательный ответ —

    .

    2C 7 H 6 O 2 + 15O 2 → 14CO 2 + 6H 2 O

    6. Fe 2 (SO 4 ) 3 + KOH → K 2 SO 4 + Fe (OH) 3-

    Начнем с балансировки утюга с обеих сторон.У левого их два, а у правого только один. Итак, мы добавим коэффициент два справа.

    Fe 2 (SO 4 ) 3 + KOH → K 2 SO 4 + 2Fe (OH) 3-

    Затем мы можем взглянуть на серу. Слева их три, а справа только один. Итак, мы добавим коэффициент три в правую часть.

    Fe 2 (SO 4 ) 3 + KOH → 3K 2 SO 4 + 2Fe (OH) 3-

    Мы почти закончили.Осталось только сбалансировать калий. Один атом слева и шесть справа, поэтому мы можем уравновесить их, добавив коэффициент шесть. Итак, наш окончательный ответ —

    .

    Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6KOH → 3K 2 SO 4 + 2Fe (OH) 3-

    7. Ca 3 (PO 4 ) 2 + SiO 2 → P 4 O 10 + CaSiO 3

    Глядя на кальций, мы видим, что их три слева и один справа, поэтому мы можем добавить коэффициент три справа, чтобы уравновесить их.

    Ca 3 (PO 4 ) 2 + SiO 2 → P 4 O 10 + 3CaSiO 3

    Затем, что касается фосфора, мы видим, что их два слева и четыре справа. Чтобы уравновесить их, добавьте слева коэффициент два.

    2Ca 3 (PO 4 ) 2 + SiO 2 → P 4 O 10 + 3CaSiO 3

    Обратите внимание, что таким образом мы изменили количество атомов кальция слева.Каждый раз, когда вы добавляете коэффициент, дважды проверяйте, влияет ли шаг на какие-либо элементы, которые вы уже сбалансировали. В этом случае количество атомов кальция слева увеличилось до шести, а справа осталось три, поэтому мы можем изменить коэффициент справа, чтобы отразить это изменение.

    2Ca 3 (PO 4 ) 2 + SiO 2 → P 4 O 10 + 6CaSiO 3

    Поскольку кислород присутствует в каждой молекуле в уравнении, мы его пока пропустим.Сосредоточившись на кремнии, мы видим, что один слева, а шесть справа, поэтому мы можем добавить коэффициент слева.

    2Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6SiO 2 → P 4 O 10 + 6CaSiO 3

    Теперь проверим количество атомов кислорода с каждой стороны. Слева есть 28 атомов, а справа также 28. Итак, после проверки того, что все остальные атомы одинаковы с обеих сторон, мы получаем окончательный ответ

    2Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6SiO 2 → P 4 O 10 + 6CaSiO 3

    8.KClO 3 → KClO 4 + KCl

    Эта проблема особенно сложна, потому что каждый атом, кроме кислорода, встречается в каждой молекуле в уравнении. Итак, поскольку кислород появляется наименьшее количество раз, мы начнем с него. Их три слева и четыре справа. Чтобы уравновесить их, мы находим наименьшее общее кратное; в данном случае 12. Добавляя коэффициент четыре слева и три справа, мы можем сбалансировать содержание кислорода.

    4KClO 3 → 3KClO 4 + KCl

    Теперь мы можем проверить калий и хлор.Четыре молекулы калия слева и четыре справа, поэтому они уравновешены. Хлор также сбалансирован, по четыре с каждой стороны, поэтому мы закончили с окончательным ответом

    .

    4KClO 3 → 3KClO 4 + KCl

    9. Al 2 (SO 4 ) 3 + Ca (OH) 2 → Al (OH) 3 + CaSO 4

    Здесь мы можем начать с балансировки атомов алюминия с обеих сторон. Слева есть две молекулы, а справа только одна, поэтому мы добавим коэффициент два справа.

    Al 2 (SO 4 ) 3 + Ca (OH) 2 → 2Al (OH) 3 + CaSO 4

    Теперь мы можем проверить серу. Их три слева и только один справа, поэтому добавление коэффициента три уравновесит их.

    Al 2 (SO 4 ) 3 + Ca (OH) 2 → 2Al (OH) 3 + 3CaSO 4

    Переходя к кальцию, слева только один, а справа три, поэтому мы должны добавить коэффициент три.

    Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca (OH) 2 → 2Al (OH) 3 + 3CaSO 4

    Дважды проверив все атомы, мы видим, что все элементы сбалансированы, поэтому наше окончательное уравнение —

    .

    Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ca (OH) 2 → 2Al (OH) 3 + 3CaSO 4

    10. H 2 SO 4 + HI → H 2 S + I 2 + H 2 O

    Поскольку водород встречается более одного раза слева, мы временно пропустим его и перейдем к сере.Один атом слева и один справа, так что балансировать пока нечего. Если посмотреть на кислород, их четыре слева и один справа, поэтому мы можем добавить коэффициент четыре, чтобы уравновесить их.

    H 2 SO 4 + HI → H 2 S + I 2 + 4H 2 O

    Есть только один йод слева и два справа, поэтому простое изменение коэффициента может уравновесить их.

    H 2 SO 4 + 2HI → H 2 S + I 2 + 4H 2 O

    Теперь мы можем взглянуть на самый сложный элемент: водород.Слева их четыре, а справа десять. Итак, мы знаем, что нам нужно изменить коэффициент либо H 2 SO 4 , либо HI. Мы хотим изменить что-то, что впоследствии потребует наименьшего количества настроек, поэтому мы изменим коэффициент HI. Чтобы в левой части было десять атомов водорода, нам нужно, чтобы в HI было восемь атомов водорода, поскольку в H 2 SO 4 уже есть два. Итак, изменим коэффициент с 2 на 8.

    H 2 SO 4 + 8HI → H 2 S + I 2 + 4H 2 O

    Однако это также изменяет баланс йода.Слева их восемь, а справа только двое. Чтобы исправить это, мы добавим справа коэффициент 4. Убедившись, что все остальное тоже уравновешено, мы получаем окончательный ответ

    .

    H 2 SO 4 + 8HI → H 2 S + 4I 2 + 4H 2 O

    Как и в случае с большинством других навыков, практика приводит к совершенству при изучении баланса химических уравнений. Продолжайте усердно работать и постарайтесь решить как можно больше задач, чтобы отточить свои навыки балансировки.

    Есть ли у вас какие-нибудь советы или рекомендации, которые помогут сбалансировать химические уравнения? Дайте нам знать об этом в комментариях!

    Давайте применим все на практике. Ответьте на этот вопрос общей практики химии:

    Ищете дополнительную практику по общей химии?

    Вы можете найти тысячи практических вопросов на Albert.io. Albert.io позволяет настроить процесс обучения так, чтобы он ориентировался на практику там, где вам больше всего нужна помощь.Мы зададим вам сложные практические вопросы, которые помогут вам достичь совершенства в общей химии.

    Начните практиковать здесь .

    Вы преподаватель или администратор, заинтересованный в улучшении успеваемости студентов по общей химии?

    Узнайте больше о наших школьных лицензиях здесь .

    Easy Way to Learn Chemistry Formulas

    Химические формулы — это сокращенные способы представления количества и типа атомов в соединении или молекуле, например H 2 O для воды или NaCl для хлорида натрия или соли.При написании химических формул следует соблюдать несколько правил, поэтому процесс может быть довольно сложным. Чем больше вы познакомитесь с периодической таблицей и названиями распространенных соединений, тем легче будет научиться писать химические формулы.

    Используйте периодическую таблицу

    Чтобы написать химические формулы, познакомьтесь с химическими символами, которые легче всего найти в периодической таблице элементов. Периодическая таблица представляет собой таблицу всех известных элементов, и она часто включает как полное название каждого элемента, так и его символ, например H для водорода или Cl для хлора.Некоторые из этих символов очевидны, например, O для кислорода, в то время как другие не так интуитивно понятны с их английским названием; Например, Na означает натрий, но этот символ происходит от латинского слова natrium, обозначающего натрий. Вы можете использовать периодическую таблицу, чтобы сослаться на символы, которые вы не можете запомнить.

    Определение химических символов

    Прежде чем вы сможете написать свою химическую формулу, вам нужно записать символ каждого атома, присутствующего в вашей молекуле или соединении. Вам могут дать название соединения, например, хлорид натрия, и вы должны определить, какие атомы присутствуют.Напишите Na для натрия и Cl для хлорида, формы элемента хлора, которые вместе создают формулу NaCl для хлорида натрия или соли. Ковалентные соединения, образованные из двух неметаллов, легко записать по их имени. Могут присутствовать префиксы для обозначения более чем одного атома. Например, формула диоксида углерода — CO 2 , потому что di определяет два атома кислорода.

    Определение валентности

    Ионные соединения, образованные из металла и неметалла, являются более сложными, чем ковалентные соединения, поскольку они содержат заряженные атомы.Вы могли заметить, что в некоторых таблицах Менделеева указаны валентности, положительный или отрицательный заряд. Катионы или положительные ионы находятся в группе 1 с зарядом +1; группа 2, с зарядом +2; и переходные элементы, находящиеся в группах с 3 по 12. Группы 13, 14 и 18 имеют переменные заряды, а группы с 15 по 17 являются анионами, что означает, что они имеют отрицательные заряды.

    Уравновешивание зарядов

    Определение валентности каждого элемента важно при написании, потому что вам нужно сбалансировать свою химическую формулу, чтобы она не имела заряда.Например, напишите символы оксида магния вместе с соответствующими зарядами. Магний или Mg имеет заряд +2, а оксид, который относится к кислороду, имеет заряд -2. Так как сумма +2 и -2 равна O, вы получите только по одному атому магния и кислорода. Соедините символы, чтобы получить MgO, формулу оксида магния.

    Написание химической формулы

    В химических формулах нижние индексы используются для обозначения количества каждого атома в молекуле или соединении. В предыдущем примере вы написали MgO, потому что каждый элемент содержит только один атом; обратите внимание, вы не используете индекс 1 только для одного атома.С другой стороны, чтобы сбалансировать хлорид магния, записанный MgCl 2 , вам нужно два атома хлора на один атом магния; цифра 2 написана как нижний индекс рядом с Cl, чтобы указать два атома хлора.

    Дополнительные советы

    По мере того, как вы попрактикуетесь в написании химических формул, вы познакомитесь с химической номенклатурой или терминами, используемыми для описания соединений. Например, элементы, оканчивающиеся на -ide, можно найти в группах с 15 по 17 периодической таблицы. Римские цифры в круглых скобках, как видно из железа (II), обозначают заряды, в данном случае a +2.Когда многоатомные ионы или группы атомов, такие как гидроксид, обозначаемые как ОН, объединяются в соединение, они заключаются в скобки в химических формулах, как видно из формулы Al (OH) 3 , формулы гидроксида алюминия.

    Химические уравнения | Химия | Visionlearning

    Представьте, что вы путешествуете по экзотическому месту, и у вас отваливается ржавый глушитель. Вам нужно найти место, где вы можете купить замену, и вы не говорите на местном языке. Найдите минутку, чтобы нарисовать эскиз, который показывает, что вы ищете магазин, где можно установить новую деталь.Может быть, вы включите машину, глушитель, витрину и человека, держащего отвертку или другой инструмент.

    Затем посмотрите на свою фотографию: подумайте, каким пониманием вы и зритель должны поделиться, чтобы вы могли передать свое сообщение. Если бы вы показали такую ​​же картинку кому-то 500 лет назад, они бы не имели ни малейшего представления, что такое автомобиль, не говоря уже о том, что делает глушитель или что есть люди, которые специализируются на их установке. Но вы и ваш зритель 21-го века можете перевести свой набросок, потому что у вас общие знания об автомобилях.

    Химические уравнения играют аналогичную роль для людей, передающих сообщения о том, что происходит во время химической реакции. Вы, вероятно, помните, что в химической реакции связи между атомами в соединении разрываются, и атомы перестраиваются, образуя новые соединения, высвобождая или потребляя энергию в процессе (см. Наш модуль «Химические реакции»).

    В качестве примера рассмотрим, что случилось с глушителем.Просто сказать, что он заржавел, — не лучшее объяснение. Можно сказать, что железо реагирует с кислородом, образуя ржавчину. Так лучше, но не очень точно. Что такое ржавчина? Химически это оксид железа, но железо образует много типов оксидов. Итак, нам нужен очень конкретный способ выразить химическую реакцию, которая привела к гибели нашего глушителя.

    Сокращенное обозначение химии

    Вот для чего нужны химические уравнения: они представляют собой своего рода сокращенное обозначение, используемое для точного описания того, что происходит в реакции.В самом общем смысле химическое уравнение описывает тип и количество каждого вещества, которое вступает в реакцию (реагенты) с образованием заданного количества определенных веществ (продуктов). Реагенты всегда будут реагировать в пропорциях, указанных в уравнении. Если запас одного реагента заканчивается, избыток другого останется непрореагировавшим.

    Сокращение, которое объясняет нашу ржавую часть автомобиля:

    Большое число перед атомом или молекулой, которое мы называем коэффициентом, сообщает нам относительное количество каждого вещества, участвующего в реакции или производимого в ней.Цифры в нижнем индексе конкретно относятся к элементу перед ними.

    Другими словами, 4 атома железа в глушителе вступили в реакцию с 3 молекулами кислорода в воздухе. Каждая из этих молекул кислорода содержит 2 атома кислорода. Когда химические связи собираются заново и эти реагенты объединяются, в результате образуются 2 молекулы определенного оксида железа, который содержит 2 атома железа и 3 атома кислорода — также известную как ржавчина.

    Большое количество железа в этом глушителе соединяется с кислородом в окружающей среде, образуя ржавчину и оставляя дыры в глушителе там, где железо было израсходовано.image © Raymond Webber

    Однако это уравнение передает нечто гораздо большее, чем количество частиц: оно отражает многовековые накопленные знания о том, из чего состоит наша Вселенная и как взаимодействует материя. Подобно элегантному стихотворению (или как ваш рисунок ржавого глушителя), химическое уравнение передает мир сложных концепций всего несколькими выражениями.

    Контрольная точка понимания

    Если один реагент полностью израсходован, оставшийся реагент будет

    Краткая история химического уравнения

    По мере того, как наше понимание химических процессов со временем углублялось, химические уравнения постепенно становились все более сложными.В конечном счете, такие уравнения сыграли роль в признании химии как отдельной важной науки, отдельной от медицины, алхимии (которая была популярна в 17-18 веках) и физики.

    Первое известное письменное химическое уравнение — которое на самом деле больше представляет собой диаграмму — появилось в том, что считается первым учебником химии, Tyrocinium Chymicum (что означает «Начать химию»). Он был написан французским ученым и учителем Жаном Бегеном в Париже в 1615 году и описывает то, что Беген наблюдал, когда нагревает сульфид сурьмы с хлоридом ртути.Ртуть превратилась в пар, оставив после себя остаток оксихлорида сурьмы.

    Хотя диаграмма Бегина сильно отличается от современных химических уравнений (и не совсем верна), она отражает понимание реагентов и продуктов в химической реакции.

    Рисунок 2: На этом рисунке, взятом из книги Жана Бегена Tyrocinium Chymicum , показано, что, по мнению автора, происходит, когда сульфид сурьмы реагирует с хлоридом ртути.Диаграмма передает понимание того, что химическая реакция начинается с определенных реагентов и дает определенные продукты.

    Бегин раскрыл начало понимания того, что происходит в химической реакции, но не объяснил, почему. Прошло более века, прежде чем новые диаграммы позволили глубже проникнуть в суть явлений, управляющих реакциями.

    Эти идеи были получены от Уильяма Каллена, который также был учителем и основал химический факультет в Университете Глазго в 1747 году.Его рукописные конспекты лекций содержат диаграммы с использованием стрелок и букв, обозначающие четыре различных типа реакций:

    Рисунок 3: Рисунки из набора недатированных конспектов лекций, написанных Уильямом Калленом в середине 18 века. Каллен разработал рисунки в надежде, что они помогут его ученикам лучше понять химические реакции. image © Библиотека Университета Глазго

    Диаграмма в левом нижнем углу описывает то, что Каллен назвал «единичным выборным притяжением», или то, что мы теперь называем единственной реакцией замещения, в которой один элемент занимает место другого элемента в составе.(Для получения дополнительной информации о типах реакций см. Наш модуль «Химические уравнения». В верхнем левом углу показана его диаграмма для реакции двойного замещения, или той, которая включает обмен компонентом каждого из двух различных соединений. В обоих случаях реакции производят осадки, Обозначается волнистыми линиями.

    Две диаграммы справа относятся к растворению солей. Во времена Каллена господствовало мнение, что «избирательное притяжение», которое мы теперь называем зарядом, заставляло металл в одном веществе притягиваться к другому веществу.Металлы менялись местами, образуя новый твердый осадок или растворяясь в растворе (иногда образуя раствор, который проявлял новые свойства).

    Хотя у него не было всех деталей, но мысли Каллена были правильными, и его диаграммы представляют собой важный шаг к тому, что сейчас является общим общим химическим уравнением:

    Теперь мы можем принять этот простой тип уравнения как должное, но в то время он продемонстрировал некоторые очень проницательные идеи о том, что на самом деле происходит во время химической реакции.Помните, что во времена Каллена атомы и молекулы еще не были поняты. В течение следующих 50 лет понадобилось три химика, чтобы прояснить картину, которая дала нам современное химическое уравнение. Итак, понять идею о том, что вещества объединяются и обмениваются в химических реакциях, действительно важно.

    В 1774 году французский химик Антуан Лавуазье сделал важное наблюдение — он отметил, что, хотя вещества в химической реакции меняют форму способами, описанными Калленом, масса системы не меняется.Другими словами, количество каждого присутствующего элемента осталось прежним, что означает сохранение вещества и массы. Это очень важная концепция, которая будет важна при обсуждении балансировки химических реакций — все элементы должны быть полностью учтены в начале и в конце химической реакции.

    Примерно в то же время, что и Лавозье, Жозеф Пруст, еще один француз, активно работал с карбонатом меди. Он обнаружил, что независимо от того, как он менял соотношение исходных реагентов — иногда добавляя больше меди или больше углерода или кислорода, медь, углерод и кислород все вместе реагировали в постоянном соотношении.Его проницательность принесла нам закон определенных пропорций: в любом данном соединении элементы встречаются в фиксированных соотношениях, независимо от их источника. (Посетите наш модуль «Химические реакции», чтобы узнать больше о работе этих ученых). Опять же, это кажется нам сегодня очевидным, поскольку мы знаем, что элементы взаимодействуют только определенным образом, но Пруст завершил свою работу до того, как было широко признано существование атомов и соединений.

    Наконец, в 1803 году английский химик Джон Дальтон связал эти нити вместе, предложив, что материя состоит из атомов уникальных веществ, которые не могут быть созданы или разрушены (дополнительную информацию см. В нашем модуле «Ранние идеи о материи»).Он показал, что каждый элемент может сочетаться с множеством других, образуя разные соединения, и всегда в целочисленных соотношениях.

    Эти знания, вместе взятые, легли в основу химических обозначений, которые мы используем сегодня. Химические уравнения не похожи на математические уравнения, которые существуют гораздо дольше. Хотя количество каждого элемента должно быть одинаковым с обеих сторон уравнения, вы никогда не увидите знака «равно» в химическом уравнении.Это потому, что химическое уравнение описывает процесс изменения.

    Контрольная точка понимания

    Химические уравнения сегодня записываются практически так же, как и в 17 веке.

    Сохранение массы: балансирование

    Как и все другие реакции, образование ржавого глушителя является примером химического изменения:

    Fe + O 2 Fe 2 O 3
    Реагенты Урожайность Продукты

    И снова железо и кислород вместе образуют особый оксид железа.Стрелка указывает, что эта реакция идет вправо, как написано, что означает образование оксида железа. В некоторых случаях реакция может идти и в обратном направлении, и мы используем двойную стрелку, показывающую, что некоторые реакции идут в обоих направлениях. К несчастью для глушителя, здесь дело обстоит иначе.

    Теперь посмотрим на уравнение более внимательно: сколько атомов железа находится на стороне реагента (слева) по сравнению со стороной продукта (справа)? Сколько атомов кислорода? Вы увидите, что они не равны, поскольку уравнение записано в данный момент.

    Однако из закона сохранения материи мы знаем, что атомы не могут быть созданы или разрушены. Другими словами, мы не можем просто избавиться от атома железа или создать атом кислорода, чтобы уравнение работало. Мы также не можем изменить индексы в реакции, потому что это будет означать, что мы начинаем с другого реагента или получаем другой продукт.

    Что мы можем сделать, так это отрегулировать количество реагентов и компонентов продукта (атомов железа и / или молекул кислорода слева и молекул оксида железа справа), потому что это не означает создания или разрушения материи.Это метод бухгалтерского учета: чтобы получить молекулу, содержащую два атома железа, вам нужно найти источник этих атомов.

    Давайте посмотрим, как это работает с реакцией, вызывающей ржавчину.

    Fe + O 2 Fe 2 O 3

    Мы уже знаем, что числа атомов каждого типа не равны на каждой стороне реакции.Чтобы решить эту проблему, мы можем добавить коэффициенты перед реагентами и продуктами, чтобы отрегулировать количество частиц и создать сбалансированное уравнение. (Если коэффициент отсутствует, это означает, что существует только одна частица этого типа.)

    Давайте посмотрим на реакцию атом за атомом.

    Fe + O 2 Fe 2 O 3
    ↑ 1 утюг ↑ 2 утюг

    Поскольку молекула ржавчины имеет два атома железа, мы должны уравновесить атомы Fe, добавив коэффициент «2» перед атомом железа на стороне реагента, поскольку это единственное место, где железо появляется в левой части уравнения .Теперь у нас есть по два утюга на каждой стороне уравнения.

    2Fe + O 2 Fe 2 O 3
    ↑ 2 утюг ↑ 2 утюг

    Переходя к атомам кислорода, мы находим два в левой части уравнения и три в правой.Мы могли бы математически сбалансировать уравнение, используя полторы молекулы кислорода, поскольку каждая молекула состоит из двух атомов кислорода. Чтобы лучше понять это, изобразите одну молекулу кислорода как два атома, связанных вместе O-O, поэтому 1,5 молекулы кислорода (O-O и O-O) содержат три атома кислорода:

    2Fe + 1.5O 2 Fe 2 О 3
    ↑ 3 кислорода ↑ 3 кислорода

    Однако в реальном мире кислород не состоит из полумолекул.Мы можем решить эту загадку, просто умножив все коэффициенты на два:

    4Fe + 3O 2 2Fe 2 O 3
    ↑ 4 утюг ↑ 6 кислород ↑ 4 железа и 6 кислорода

    Теперь у нас есть 4 атома железа с левой стороны и 4 (2 молекулы, каждая из которых содержит 2 атома железа) с правой стороны.Для кислорода имеется 6 атомов с левой стороны (3 молекулы по 2 атома каждая) и 6 с правой стороны (2 молекулы, содержащие 3 атома кислорода). Теперь у нас есть сбалансированное уравнение.

    Контрольная точка понимания

    Чтобы создать сбалансированное уравнение, мы можем

    Сбалансированные уравнения указывают пропорции

    Наряду с точным указанием количества химического соединения, участвующего в реакции, сбалансированные химические уравнения говорят нам о пропорциях «ингредиентов», необходимых для производства конкретного продукта.Это немного похоже на рецепт. Допустим, вы делаете партию файлов cookie. Рецепт требует:

    • 2 стакана муки
    • 1 стакан сахара

    и обещает вам партию из 12 файлов cookie. Вы можете следовать рецепту и использовать 2 стакана муки и 1 стакан сахара и ожидать 12 печений, или вы можете удвоить рецепт и использовать 4 стакана муки и 2 стакана сахара и ожидать 24 печенья (или вы можете утроить рецепт, или половину, или так далее).

    Аналогичным образом, чтобы сделать «партию» из 2 молекул ржавчины, вам понадобятся 4 атома железа и 3 молекулы кислорода:

    4Fe + 3O 2 2Fe 2 O 3
    ↑ 4 утюг ↑ 3 кислорода
    молекул
    ↑ 2 ржавчины
    молекул

    Итак, на каждые четыре атома железа и три молекулы кислорода мы получаем две молекулы ржавчины.Как и в случае с рецептом печенья, вы можете удвоить это: начните с восьми атомов железа и шести молекул кислорода и получите четыре молекулы ржавчины. Независимо от того, сколько раз вы его умножаете, базовая пропорция всегда остается постоянной.

    Однако в реальном мире химии мы не имеем дело с отдельными атомами и молекулами; на глушителе, упавшем с автомобиля, гораздо больше двух молекул ржавчины. Вот здесь и пригодится концепция родинки.Моль — это количество частиц, в частности, моль составляет 6,022 x 10 23 частиц. Другими словами, один моль атомов железа содержит 6,022 x 10 23 атомов. Четыре моля атомов железа содержат в четыре раза больше, или 28,088 x 10 23 атомов железа. (Чтобы освежить в памяти математику кротов, см. Наш модуль «Крот и атомная масса»).

    Обратите внимание: когда мы уравновешивали уравнение, мы думали о количестве отдельных атомов с каждой стороны, соблюдая закон сохранения материи, согласно которому мы не можем создавать или уничтожать атомы.Однако, когда мы думаем о пропорциях, мы думаем о коэффициентах перед частицами, которые представляют количество молей каждого типа потребляемых или произведенных частиц. Эти коэффициенты говорят нам, сколько молей продукта можно получить с количеством молей реагента, присутствующего в начале реакции.

    Заключение

    Химическое уравнение — это гениально компактный способ передачи большого количества информации в короткой последовательности частей.Современные химические уравнения отражают наше понимание материи, состоящей из атомов, и химических реакций как процесса разрыва связей и преобразования атомов в новые соединения. Масса сохраняется в химической реакции, и количество частиц на каждой стороне уравнения должно отражать это. Сбалансированное уравнение также сообщает пропорции продуктов и реагентов, участвующих в этой реакции.

    Сводка

    Химические уравнения — эффективный способ описания химических реакций.Этот модуль объясняет сокращенные обозначения, используемые для выражения того, как атомы перестраиваются с образованием новых соединений во время химической реакции. Он показывает, как сбалансированные химические уравнения передают пропорции каждого реагента и продукта. Модуль отслеживает развитие химических уравнений за последние четыре столетия по мере роста нашего понимания химических процессов. Взгляд на химические уравнения показывает, что в типичной химической реакции ничего не теряется и ничего не достигается — вещество просто меняет форму.

    Робин Маркс, MA, Энтони Карпи, доктор философии Visionlearning Vol. ЧЭ-4 (7), 2018.

    Уравновешивание химических уравнений с помощью алгебры

    В последней из моей серии статей о балансировании химических уравнений мы рассмотрим алгебраический метод, который полезен для уравновешивания самых сложных уравнений

    Хотя сочетание алгебры и уравновешивающих химических уравнений может показаться ужасающим, это не так плохо, как кажется.Часть алгебры довольно проста, нет ничего сложнее, чем одновременные уравнения, с которыми вы столкнетесь на математике уровня GCSE, если это так.

    Тем не менее, это математический подход, который подходит только для математически мыслящих студентов A Level или IB . Если вы его изучите, это может быть очень быстрый способ сбалансировать сложные уравнения, которые трудно сбалансировать при проверке, но нет формального требования для изучения этого метода , и вам никогда не нужно использовать его для балансировки химического уравнения на экзамене A Level или IB Diploma.

    Существует два алгебраических метода: нормальный алгебраический метод и упрощенная версия, которая является лучшим способом взломать самые сложные уравнения. Давайте сначала рассмотрим алгебраический метод.

    Алгебраический метод уравновешивания химических уравнений

    Стратегия алгебраической балансировки химических уравнений выглядит следующим образом:

    1. Укажите разные буквенные коэффициенты перед каждым составным элементом в уравнении
    2. Напишите алгебраические выражения или правила для каждого элемента, которые уравнивают его атомы на левой и правой сторонах.
    3. Подставьте и упростите, чтобы получить правило, которое приравнивает только два буквенных коэффициента, которые вы можете решить
    4. Подставьте значения в другие правила, чтобы получить коэффициенты балансировки

    В этом нет никакого смысла, я уверен без примера, поэтому вот уравнение для баланса с использованием этой стратегии:

    _KMnO 4 + _HCl → _MnCl 2 + _KCl + _Cl 2 + _H 2 O

    Первое, что мы делаем, это присваиваем каждому соединению буквенный коэффициент:

    .

    a KMnO 4 + b HCl → c MnCl 2 + d KCl + e Cl 2 + f H 2 O

    Затем, применяя закон сохранения массы, который говорит нам, что общее количество атомов каждого элемента должно быть одинаковым с обеих сторон, напишите алгебраические правила для каждого элемента.

    K: a = d
    Mn: a = c
    O: 4 a = f
    H: b = 2 f
    Cl: b = 2 c + d + 2 e

    Чтобы объяснить логику этого на примере Cl, мы знаем, что количество атомов хлора должно быть одинаковым с обеих сторон уравнения. Со стороны реагента у нас будет всего b атомов хлора.Что касается продукта, MnCl 2 содержит два атома хлора, поэтому, если его коэффициент равен c , он должен содержать 2c атомов хлора, в то время как KCl содержит d атомов хлора и так далее, суммируя общее количество атомы хлора на правой стороне.

    Здесь слишком много неизвестных, но мы можем заменить правила для K и Mn на правило для Cl, чтобы избавиться от c и d :

    b = 2 a + a + 2 e
    b = 3 a + 2 e

    Мы также можем избавиться от b , используя правило для H:

    2 f = 3 a + 2 e

    И, наконец, избавьтесь от f , используя правило для O:

    2 (4 a ) = 3 a + 2 e
    8 a = 3 a + 2 e
    5a = 2e, следовательно, a = 2 и e = 5

    Найдя теперь два коэффициента, подставив в правила для Cl и O и используя тот факт, что a = c = d = 2, решает для b и f :

    b = 2 c + d + 2 e
    b = 3 a + 2 e
    b = 3 x 2 + 2 x 5
    b = 16

    4 a = f
    f = 8

    2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O

    В том маловероятном случае, если это появится в экзаменационной работе как вопрос о балансировке, вы обычно будете использовать метод балансировки окислительно-восстановительного потенциала, но я думаю, вы согласитесь, что этот метод быстрее.

    Обратите внимание, что когда вы используете алгебраический метод, вы можете выполнить различные замены, чтобы исключить неизвестные. Это прекрасно, нет правильного или неправильного подхода.

    Простой алгебраический метод уравновешивания химических уравнений

    Теперь, если в приведенном выше примере вы думали: « держитесь, если a = c = d, зачем вообще вводить c и d? Почему бы не упростить все это? », вы были бы правы, и здесь на помощь приходит упрощенный алгебраический метод.Этот метод делает именно это — он использует логику, чтобы уменьшить количество неизвестных, которые вам нужно решить.

    Это лучший из известных мне методов балансировки чрезвычайно сложных уравнений, а также очень быстрый метод балансировки сложных окислительно-восстановительных уравнений, если вы освоите его. Обратной стороной является то, что этот метод требует немного интуиции. Под этим я подразумеваю, что некоторые уравнения требуют от вас применения определенной балансировки по принципам проверки, чтобы упростить алгебраические выражения, которые вам в конечном итоге придется решать.

    Процедура использования простого алгебраического метода приведена ниже, но, честно говоря, она будет выглядеть как gobbledegook, и единственный способ разобраться в этом — это проработать множество практических вопросов, которые, к счастью, я предоставил.

    • Укажите элементы, появляющиеся только один раз на левой и правой сторонах уравнения.
      • Если элемент (элементы) уже сбалансирован, укажите тот же буквенный коэффициент перед его составными частями
      • Если элемент (ы) не сбалансирован, укажите буквенный коэффициент перед соединением, содержащим большее количество его атомов, затем уравновесите элемент с другой стороны уравнения, используя тот же буквенный коэффициент (применяя сохранение массы)
    • Поместите буквенные коэффициенты перед остальными составными частями.
    • Минимизируйте необходимое количество букв, применяя принцип сохранения массы и логику, чтобы коэффициенты, представляющие элемент с одной стороны, выражались в терминах существующих коэффициентов, представляющих элемент с другой стороны. Идея состоит в том, чтобы уменьшить количество неизвестных.
    • Стремитесь использовать как минимум два буквенных коэффициента .
    • Напишите алгебраическое правило для оставшихся элементов, которое уравнивает их с каждой стороны уравнения, замените и упростите, чтобы получить решения для каждого буквенного коэффициента.
    • По возможности используйте принцип сохранения заряда, так как это может значительно уменьшить количество неизвестных (пример приведен ниже)

    Мы воспользуемся тем же уравнением, что и выше, чтобы показать, как это работает:

    _KMnO 4 + _HCl → _MnCl 2 + _KCl + _Cl 2 + _H 2 O

    На этот раз мы начнем с того, что заметим, что кислород появляется только один раз с каждой стороны. Применяя приведенные выше правила, мы будем использовать тот же буквенный коэффициент перед KMnO 4 и H 2 O, поместив a перед KMnO 4 и 4a перед H 2 O , поскольку логически число перед H 2 O должно быть в четыре раза больше числа перед KMnO 4 , чтобы уравновесить кислород:

    a KMnO 4 + _HCl → _MnCl 2 + _KCl + _Cl 2 + 4a H 2 O

    Калий и марганец также появляются только по одному разу с каждой стороны, как и водород.Используя то, что я назвал правилом «принудительных коэффициентов» в этом блоге о балансировании химических уравнений, мы знаем, что коэффициент перед KCl ​​и MnCl 2 также должен быть a :

    a KMnO 4 + _HCl → a MnCl 2 + a KCl + _Cl 2 + 4a H 2 O

    Для водорода коэффициент перед HCl должен быть в два раза больше коэффициента перед H 2 O, что составляет 8a :

    a KMnO 4 + 8a HCl → a MnCl 2 + a KCl + _Cl 2 + 4a H 2 O

    Остается только хлор, и мы дадим ему коэффициент b :

    a KMnO 4 + 8a HCl → a MnCl 2 + a KCl + b Cl 2 + 4a H 2 O

    Теперь можно написать алгебраическое правило для хлора:

    8 a = 2 a + a + 2 b
    5 a = 2 b , что дает a = 2 и b = 5

    2KMnO 4 + 16HCl → 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O

    Вот еще один пример, на этот раз тот, в котором мы можем использовать принцип сохранения заряда, чтобы легко его решить:

    _IO 3 + _I + _H + → _I 2 + _H 2 O

    Первый шаг — отметить, что кислород появляется один раз с каждой стороны уравнения, поэтому, следуя приведенным выше рекомендациям, мы начнем с того, что поставим буквенный коэффициент a перед IO 3 и 3a перед H 2 O:

    a IO 3 + _I + _H + → _I 2 + 3a H 2 O

    Водород также появляется по одному разу с каждой стороны уравнения, и если в H 2 O есть 3a , то на левой верхней части должно быть 6a H + ионов:

    a IO 3 + _I + 6a H + → _I 2 + 3a H 2 O

    Остается йод.Если мы поставим b перед I 2 на правой стороне, то общее количество атомов йода на правой стороне будет 2b , а общее количество атомов йода на левой стороне (с применением принципа сохранения массы) должно быть 2b -a ( a — количество атомов, присутствующих в IO 3 ):

    a IO 3 + 2b-a I + 6a H + b I 2 + 3a H 2 O

    Вот где приходит на помощь сохранение заряда.У RHS нет нетто-заряда, что означает, что у LHS также не должно быть нетто-заряда. Это означает, что коэффициент перед I и H + должен быть равен, поэтому мы можем написать выражение, представляющее это:

    2b-a = 6a

    2b = 7a , следовательно, a = 2 и b = 7

    Подстановка этих значений дает сбалансированное уравнение:

    2 IO 3 + 12 I + 12 H + 7 I 2 + 6 H 2 O

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.