Da biste karakterizirali određenu kemijsku reakciju, morate biti u mogućnosti izraditi zapis koji će prikazati uvjete za kemijsku reakciju, pokazati koje su tvari reagirale i koje su nastale. Za to se koriste sheme kemijskih reakcija.

Dijagram kemijske reakcije– uvjetni zapis koji pokazuje koje tvari reagiraju, koji produkti reakcije nastaju, kao i uvjete za reakciju.Razmotrimo, kao primjer, reakciju između ugljena i kisika. Shema ova reakcija se piše na sljedeći način:

C + O2 → CO2

Ugljen reagira s kisikom i stvara ugljični dioksid

Ugljik i kisik– u ovoj reakciji postoje reagensi, a rezultirajuća ugljični dioksid– produkt reakcije. znak " → " označava napredak reakcije. Često su iznad strelice napisani uvjeti pod kojima dolazi do reakcije.

• Znak « t° → » pokazuje da se reakcija događa zagrijavanjem.
• Znak "R →" označava pritisak
• Znak "hv →"– da se reakcija odvija pod utjecajem svjetla. Dodatne tvari uključene u reakciju također mogu biti naznačene iznad strelice.
• Na primjer, "O2 →". Ako je plinovita tvar nastala kao rezultat kemijske reakcije, tada u reakcijskoj shemi, nakon formule te tvari, napišite znak " → " Ako se tijekom reakcije stvori talog, to je označeno znakom " → ».
• Na primjer, kada se prah krede zagrijava (sadrži tvar kemijske formule CaCO3), nastaju dvije tvari: živo vapno CaO i ugljikov dioksid. Reakcijska shema je napisana na sljedeći način:

SaCO3 t° → CaO + CO2

Dakle, prirodni plin se uglavnom sastoji od CH4 metana; kada se zagrije na 1500 °C, pretvara se u dva druga plina: vodik H2 i acetilen C2H2. Reakcijska shema je napisana na sljedeći način:

CH4 t° → C2H2 + H2.

Važno je ne samo moći sastaviti dijagrame kemijskih reakcija, već i razumjeti što one znače. Razmotrimo drugu reakcijsku shemu:

H2O električna struja → H2 + O2

Ova shema znači da pod utjecajem električna struja, voda se razlaže u dvije jednostavne plinovite tvari: vodik i kisik. Dijagram kemijske reakcije potvrda je zakona očuvanje mase i pokazuje da kemijski elementi ne nestaju tijekom kemijske reakcije, već se samo preuređuju u nove kemijske spojeve.

Jednadžbe kemijskih reakcija

Prema zakonu održanja mase, početna masa proizvoda uvijek je jednaka masi nastalih reaktanata. Broj atoma elemenata prije i poslije reakcije uvijek je isti, atomi se samo preuređuju i tvore nove tvari. Vratimo se ranije snimljenim shemama reakcija:

SaCO3 t° → CaO + CO2

C + O2 CO2.

U ovim reakcijskim shemama znak " → " se može zamijeniti znakom "=, jer je jasno da je broj atoma prije i poslije reakcija isti. Unosi će izgledati ovako:

CaCO3 = CaO + CO2

C + O2 = CO2.

Upravo se ti zapisi nazivaju jednadžbama kemijskih reakcija, odnosno to su zapisi reakcijskih shema u kojima je broj atoma prije i poslije reakcije isti.

Jednadžba kemijske reakcije– konvencionalni zapis kemijske reakcije pomoću kemijskih formula, koji odgovara zakonu održanja mase tvari

Ako pogledamo druge sheme jednadžbi dane ranije, možemo vidjeti da u Na prvi pogled kod njih ne vrijedi zakon održanja mase:

CH4 t° → C2H2 + H2.

Vidi se da se na lijevoj strani dijagrama nalazi jedan atom ugljika, a na desnoj dva. Atoma vodika ima jednak broj i to po četiri s lijeve i desne strane. Pretvorimo ovaj dijagram u jednadžbu. Za ovo je potrebno ujednačiti broj ugljikovih atoma. Kemijske reakcije izjednačuju se pomoću koeficijenata koji se pišu ispred formula tvari. Očito, da bi broj ugljikovih atoma postao isti lijevo i desno, na lijevoj strani dijagrama, prije formule metana, potrebno je staviti koeficijent 2:

2CH4 t° → C2H2 + H2

Može se vidjeti da je sada jednak broj ugljikovih atoma s lijeve i desne strane, po dva. Ali sada broj vodikovih atoma nije isti. Na lijevoj strani jednadžbe njihov 2∙4 = 8. Na desnoj strani jednadžbe nalaze se 4 atoma vodika (od toga dva u molekuli acetilena, a još dva u molekuli vodika). Ako stavite koeficijent ispred acetilena, jednakost ugljikovih atoma će biti povrijeđena. Stavimo faktor 3 ispred molekule vodika:

2CH4 = C2H2 + 3H2

Sada je broj atoma ugljika i vodika na obje strane jednadžbe isti. Zakon održanja mase je ispunjen! Pogledajmo još jedan primjer. Reakcijska shema Na + H2O → NaOH + H2 treba pretvoriti u jednadžbu. U ovoj shemi broj vodikovih atoma je različit. S lijeve strane su dvije, a s desne strane - tri atoma. Stavimo faktor 2 ispred NaOH.

Na + H2O → 2NaOH + H2

Tada će na desnoj strani biti četiri atoma vodika, dakle, prije formule za vodu potrebno je dodati koeficijent 2:

Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Izjednačimo broj atoma natrija:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Sada je broj svih atoma prije i poslije reakcije isti. Dakle, možemo zaključiti: Da bi se dijagram kemijske reakcije pretvorio u jednadžbu kemijske reakcije, potrebno je pomoću koeficijenata izjednačiti broj svih atoma koji čine reaktante i produkte reakcije. Koeficijenti se stavljaju ispred formula tvari. Sažmimo jednadžbe kemijskih reakcija

• Dijagram kemijske reakcije je konvencionalni zapis koji pokazuje koje tvari reagiraju, koji produkti reakcije nastaju, kao i uvjete za odvijanje reakcije
• U shemama reakcija koriste se simboli koji označavaju osobitosti njihove pojave.
• Jednadžba kemijske reakcije je konvencionalni prikaz kemijske reakcije pomoću kemijskih formula, što odgovara zakonu održanja mase tvari
• Dijagram kemijske reakcije pretvara se u jednadžbu stavljanjem koeficijenata ispred formula tvari

Zapis kemijske interakcije koji odražava kvantitativne i kvalitativne informacije o reakciji naziva se jednadžba kemijske reakcije. Reakcija je zapisana kemijskim i matematičkim simbolima.

Osnovna pravila

Kemijske reakcije uključuju transformaciju jednih tvari (reagensa) u druge (produkte reakcije). To se događa zbog interakcije vanjskih elektronske ljuske tvari. Kao rezultat, iz početnih spojeva nastaju novi spojevi.

Za grafičko izražavanje tijeka kemijske reakcije koriste se određena pravila za sastavljanje i pisanje kemijskih jednadžbi.

S lijeve strane ispisane su izvorne tvari koje međusobno djeluju, tj. su sažeti. Kada se jedna tvar razgradi, zapisuje se njena formula. S desne strane ispisane su tvari dobivene tijekom kemijske reakcije. Primjeri pisanih jednadžbi sa simbolima:

• CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4 ;
• CaCO 3 = CaO + CO 2;
• 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2;
• CH 3 COONa + H 2 SO 4 (konc.) → CH 3 COOH + NaHSO 4;
• 2NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + H 2.

Omjeri prije kemijske formule pokazati broj molekula tvari. Jedinica nije navedena, ali se podrazumijeva. Na primjer, jednadžba Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 pokazuje da se od jedne molekule barija i dvije molekule vode dobije jedna molekula barijevog hidroksida i jedan vodikov hidroksid. Ako prebrojite količinu vodika, dobit ćete četiri atoma i desno i lijevo.

Oznake

Da biste sastavili jednadžbe za kemijske reakcije, morate znati određene oznake koje pokazuju kako se reakcija odvija. U kemijskim jednadžbama koriste se sljedeći simboli:

• → - nepovratna, izravna reakcija (ide u jednom smjeru);
• ⇄ ili ↔ - reakcija je reverzibilna (odvija se u oba smjera);
• - oslobađa se plin;
• ↓ - pojavljuje se talog;
• hν - rasvjeta;
• t° - temperatura (može se naznačiti broj stupnjeva);
• Q - toplina;
• E(solid) - čvrsta tvar;
• E(plin) ili E(g) - plinovita tvar;
• E(konc.) - koncentrirana tvar;
• E(aq) - vodena otopina tvari.

Riža. 1. Oborine.

Umjesto strelice (→) može se staviti znak jednakosti (=), što označava usklađenost sa zakonom održanja materije: i s lijeve i s desne strane broj atoma tvari je isti. Kod rješavanja jednadžbi strelica se nalazi prva. Nakon izračuna koeficijenata i jednadžbi desne i lijeve strane, ispod strelice se povlači crta.

Uvjeti reakcije (temperatura, osvjetljenje) navedeni su iznad znaka reakcije (→,⇄). Formule katalizatora također su napisane na vrhu.

Riža. 2. Primjeri reakcijskih uvjeta.

Koje su jednadžbe?

Kemijske jednadžbe klasificirani prema različitim kriterijima. Glavne metode klasifikacije prikazane su u tablici.

Znak	Reakcije	Opis	Primjer
Promjenom količine reagensa i konačnih supstanci	Zamjene	Iz jednostavnih i složenih tvari nastaju nove jednostavne i složene tvari	2Na +2H2O → 2NaOH + H2
	Veze	Nekoliko tvari tvori novu tvar	C + O 2 = CO 2
	Razgradnje	Iz jedne tvari nastaje više tvari	2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O
	Ionska izmjena	Razmjena komponente(ioni)	Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O
Otpuštanjem topline	Egzotermno	Otpuštanje topline	C + 2H2 = CH4 + Q
	Endotermički	Apsorpcija topline	N 2 + O 2 → 2NO – Q
Po vrsti energetskog utjecaja	Elektrokemijski	Djelovanje električne struje
	Fotokemijski	Djelovanje svjetlosti
	Termokemijski	Učinak visoke temperature
Po agregatno stanje	Homogena	Isto stanje	CuCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + CuS↓
	Heterogena	Razno stanje	4H 2 O (l) + 3Fe (s) → Fe 3 O 4 + 4H 2

Postoji koncept kemijska ravnoteža, svojstven samo reverzibilnim reakcijama. To je stanje u kojem su brzine naprijed i obratne reakcije, kao i koncentracije tvari jednake. Ovo stanje karakterizira konstanta kemijske ravnoteže.

Pod vanjskim utjecajem temperature, tlaka, svjetlosti, reakcija se može pomaknuti prema smanjenju ili povećanju koncentracije određene tvari. Ovisnost konstante ravnoteže o temperaturi izražava se pomoću jednadžbi izobara i izohora. Jednadžba izoterme odražava ovisnost energije i konstante ravnoteže. Ove jednadžbe pokazuju smjer reakcije.

Riža. 3. Jednadžbe izobare, izokore i izoterme.

Što smo naučili?

Na satu kemije u 8. razredu obrađivana je tema Jednadžbe kemijskih reakcija. Sastavljanje i pisanje jednadžbi odražava tijek kemijske reakcije. Postoje određeni simboli koji pokazuju stanje tvari i uvjete pod kojima se reakcija odvija. Postoji nekoliko vrsta kemijskih reakcija na temelju različitih karakteristika: količine tvari, agregatnog stanja, apsorpcije energije, utjecaja energije.

Test na temu

Ocjena izvješća

Prosječna ocjena: 4.3. Ukupno primljenih ocjena: 520.

DEFINICIJA

Kemijska reakcija nazivaju se transformacije tvari u kojima dolazi do promjene njihova sastava i (ili) strukture.

Najčešće se pod kemijskim reakcijama podrazumijevaju procesi pretvaranja polaznih tvari (reagensa) u konačne tvari (produkte).

Kemijske reakcije zapisuju se pomoću kemijskih jednadžbi koje sadrže formule polaznih tvari i reakcijskih produkata. Prema zakonu održanja mase, broj atoma svakog elementa na lijevoj i desnoj strani kemijske jednadžbe je isti. Obično se formule polaznih tvari pišu na lijevoj strani jednadžbe, a formule proizvoda na desnoj. Jednakost broja atoma svakog elementa na lijevoj i desnoj strani jednadžbe postiže se stavljanjem cjelobrojnih stehiometrijskih koeficijenata ispred formula tvari.

Kemijske jednadžbe mogu sadržavati dodatne informacije o karakteristikama reakcije: temperatura, tlak, zračenje itd., što je označeno odgovarajućim simbolom iznad (ili "ispod") znaka jednakosti.

Sve kemijske reakcije mogu se grupirati u nekoliko klasa, koje imaju određene karakteristike.

Podjela kemijskih reakcija prema broju i sastavu polaznih i nastalih tvari

Prema ovoj klasifikaciji kemijske reakcije dijele se na reakcije spajanja, razgradnje, supstitucije i izmjene.

Kao rezultat reakcije spojeva od dvije ili više (složenih ili jednostavnih) tvari nastaje jedna nova tvar. U opći pogled Jednadžba za takvu kemijsku reakciju izgledat će ovako:

Na primjer:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3) 2

SO3 + H2O = H2SO4

2Mg + O 2 = 2MgO.

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Reakcije spoja su u većini slučajeva egzotermne, tj. nastaviti s oslobađanjem topline. Ako u reakciji sudjeluju jednostavne tvari, onda su takve reakcije najčešće redoks reakcije (ORR), tj. nastaju s promjenama oksidacijskih stanja elemenata. Jasno je reći hoće li doći do reakcije veze između složene tvari ne može se tretirati kao OVR.

Reakcije koje rezultiraju stvaranjem nekoliko drugih novih tvari (složenih ili jednostavnih) iz jedne složene tvari klasificiraju se kao reakcije razgradnje. Općenito, jednadžba za kemijsku reakciju razgradnje izgledat će ovako:

Na primjer:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O = 2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 + 4H 2 O (7)

Većina reakcija razgradnje događa se zagrijavanjem (1,4,5). Moguće raspadanje pod utjecajem električne struje (2). Razgradnja kristalnih hidrata, kiselina, baza i soli kiselina koje sadrže kisik (1, 3, 4, 5, 7) odvija se bez promjene oksidacijskih stanja elemenata, tj. ove reakcije nisu povezane s ODD. ORR reakcije razgradnje uključuju razgradnju oksida, kiselina i soli, formirana od elemenata u višim oksidacijskim stanjima (6).

Reakcije razgradnje također se javljaju u organska kemija, ali pod drugim nazivima - krekiranje (8), dehidrogenacija (9):

C18H38 = C9H18 + C9H20 (8)

C4H10 = C4H6 + 2H2 (9)

Na supstitucijske reakcije jednostavna tvar međudjeluje sa složenom tvari, tvoreći novu jednostavnu i novu složenu tvar. Općenito, jednadžba za reakciju kemijske supstitucije izgledat će ovako:

Na primjer:

2Al + Fe 2 O 3 = 2Fe + Al 2 O 3 (1)

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 (2)

2KBr + Cl 2 = 2KCl + Br 2 (3)

2KlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Sl 2 (4)

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 (5)

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3SaSiO 3 + P 2 O 5 (6)

CH 4 + Cl 2 = CH 3 Cl + HCl (7)

Većina reakcija supstitucije su redoks (1 – 4, 7). Malo je primjera reakcija razgradnje u kojima ne dolazi do promjene oksidacijskih stanja (5, 6).

Reakcije razmjene su reakcije koje se odvijaju između složenih tvari u kojima one izmjenjuju svoje sastavne dijelove. Obično se ovaj izraz koristi za reakcije koje uključuju ione koji se nalaze u Vodena otopina. Općenito, jednadžba za reakciju kemijske izmjene izgledat će ovako:

AB + CD = AD + CB

Na primjer:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NaHCO 3 + HCl = NaCl + H 2 O + CO 2 (3)

AgNO 3 + KBr = AgBr ↓ + KNO 3 (4)

CrCl 3 + ZNaON = Cr(OH) 3 ↓+ ZNaCl (5)

Reakcije izmjene nisu redoks. Poseban slučaj te reakcije izmjene su reakcije neutralizacije (reakcije između kiselina i lužina) (2). Reakcije izmjene odvijaju se u smjeru gdje se barem jedna od tvari uklanja iz reakcijske sfere u obliku plinovite tvari (3), taloga (4, 5) ili slabo disocirajućeg spoja, najčešće vode (1, 2). ).

Klasifikacija kemijskih reakcija prema promjenama oksidacijskih stanja

Ovisno o promjeni oksidacijskih stanja elemenata koji čine reagense i produkte reakcije, sve kemijske reakcije dijele se na redoks reakcije (1, 2) i one koje se odvijaju bez promjene oksidacijskog stanja (3, 4).

2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (redukcijsko sredstvo)

C 4+ + 4e = C 0 (oksidacijsko sredstvo)

FeS 2 + 8HNO 3 (konc) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e = Fe 3+ (redukcijsko sredstvo)

N 5+ +3e = N 2+ (oksidacijsko sredstvo)

AgNO 3 +HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Klasifikacija kemijskih reakcija prema toplinskom učinku

Ovisno o tome oslobađa li se ili apsorbira toplina (energija) tijekom reakcije, sve kemijske reakcije se konvencionalno dijele na egzotermne (1, 2) i endotermne (3). Količina topline (energije) oslobođena ili apsorbirana tijekom reakcije naziva se toplinski učinak reakcije. Ako jednadžba pokazuje količinu oslobođene ili apsorbirane topline, onda se takve jednadžbe nazivaju termokemijskim.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46,2 kJ (1)

2Mg + O 2 = 2MgO + 602,5 kJ (2)

N 2 + O 2 = 2NO – 90,4 kJ (3)

Podjela kemijskih reakcija prema smjeru reakcije

Na temelju smjera reakcije razlikuju se reverzibilni (kemijski procesi čiji produkti mogu međusobno reagirati pod istim uvjetima u kojima su dobiveni da bi se dobile polazne tvari) i ireverzibilni (kemijski procesi čiji produkti nisu sposobni međusobno reagirati stvarajući početne tvari).

Za reverzibilne reakcije Jednadžba se u općem obliku obično piše na sljedeći način:

A + B ↔ AB

Na primjer:

CH 3 COOH + C 2 H 5 OH ↔ H 3 COOC 2 H 5 + H 2 O

Primjeri ireverzibilnih reakcija uključuju sljedeće reakcije:

2KlO 3 → 2Kl + ZO 2

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

Dokaz ireverzibilnosti reakcije može biti oslobađanje plinovite tvari, taloga ili slabo disocirajućeg spoja, najčešće vode, kao produkta reakcije.

Podjela kemijskih reakcija prema prisutnosti katalizatora

S tog gledišta razlikuju se katalitičke i nekatalitičke reakcije.

Katalizator je tvar koja ubrzava odvijanje kemijske reakcije. Reakcije koje se odvijaju uz sudjelovanje katalizatora nazivaju se katalitičke. Neke se reakcije uopće ne mogu odvijati bez prisutnosti katalizatora:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (MnO 2 katalizator)

Često jedan od produkata reakcije služi kao katalizator koji ubrzava tu reakciju (autokatalitičke reakcije):

MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O, gdje je Me metal.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Glavni predmet razumijevanja u kemiji su reakcije između različitih kemijskih elemenata i tvari. Veća svijest o valjanosti međudjelovanja tvari i procesa u kemijskim reakcijama omogućuje upravljanje njima i njihovo korištenje u vlastite svrhe. Kemijska jednadžba je metoda izražavanja kemijske reakcije, u kojoj su napisane formule početnih tvari i proizvoda, pokazatelji koji pokazuju broj molekula bilo koje tvari. Kemijske reakcije dijelimo na reakcije kombinacije, supstitucije, razgradnje i izmjene. Također među njima je moguće razlikovati redoks, ionske, reverzibilne i ireverzibilne, egzogene itd.

upute

1. Odredite koje tvari međusobno djeluju u vašoj reakciji. Napišite ih na lijevu stranu jednadžbe. Na primjer, razmotrite kemijsku reakciju između aluminija i sumporne kiseline. Stavite reagense lijevo: Al + H2SO4 Zatim stavite znak jednakosti, kao u matematičkoj jednadžbi. U kemiji možete naići na strelicu koja pokazuje udesno ili dvije suprotno usmjerene strelice, "znak reverzibilnosti". Kao rezultat interakcije metala s kiselinom nastaju sol i vodik. Iza znaka jednakosti s desne strane upišite produkte reakcije Al + H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + H2 Rezultat je reakcijska shema.

2. Da biste izradili kemijsku jednadžbu, morate pronaći eksponente. Na lijevoj strani prethodno dobivenog dijagrama sumporna kiselina sadrži atome vodika, sumpora i kisika u omjeru 2:1:4, na desnoj strani su 3 atoma sumpora i 12 atoma kisika u soli i 2 atoma vodika u soli. molekula plina H2. Na lijevoj strani omjer ova 3 elementa je 2:3:12.

3. Da bi se izjednačio broj atoma sumpora i kisika u sastavu aluminij(III) sulfata, na lijevoj strani jednadžbe ispred kiseline stavimo indikator 3. Sada je na lijevoj strani šest atoma vodika. Da biste izjednačili broj elemenata vodika, stavite eksponent 3 ispred njega s desne strane. Sada je omjer atoma u oba dijela 2:1:6.

4. Ostalo je izjednačiti broj aluminija. Budući da sol sadrži dva atoma metala, stavite eksponent 2 ispred aluminija na lijevoj strani dijagrama. Kao rezultat dobit ćete jednadžbu reakcije za ovaj dijagram. 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

Reakcija se naziva reinkarnacija nekih kemijske tvari drugima. A formula za njihovo pisanje uz pomoć posebnih simbola je jednadžba za ovu reakciju. postojati različiti tipovi kemijske interakcije, ali je pravilo za pisanje njihovih formula identično.

Trebat će vam

• periodni sustav kemijskih elemenata D.I. Mendeljejev

upute

1. Na lijevoj strani jednadžbe ispisane su početne tvari koje reagiraju. Zovu se reagensi. Snimanje se vrši uz pomoć posebnih simbola koji označavaju svaku tvar. Znak plus stavlja se između tvari reagensa.

2. Na desnoj strani jednadžbe ispisana je formula dobivene jedne ili više tvari, koje se nazivaju produktima reakcije. Umjesto znaka jednakosti, između lijeve i desne strane jednadžbe stavlja se strelica koja označava smjer reakcije.

3. Nakon snimanja formula reaktanata i produkata reakcije potrebno je posložiti indikatore jednadžbe reakcije. To se radi tako da, prema zakonu održanja mase materije, broj atoma istog elementa na lijevoj i desnoj strani jednadžbe ostane identičan.

4. Da biste ispravno postavili indikatore, morate pogledati svaku od tvari koje reagiraju. Da biste to učinili, uzmite jedan od elemenata i usporedite broj njegovih atoma s lijeve i desne strane. Ako je različit, tada je potrebno pronaći broj koji je višekratnik brojeva koji označavaju broj atoma dane tvari u lijevom i desnom dijelu. Nakon toga se taj broj podijeli s brojem atoma tvari u odgovarajućem dijelu jednadžbe i dobije se pokazatelj za svaki njezin dio.

5. Budući da se indikator nalazi ispred formule i odnosi se na svaku tvar koja je u njoj uključena, sljedeći korak bit će usporedba dobivenih podataka s brojem druge tvari uključene u formulu. To se provodi prema istoj shemi kao i s prvim elementom i uzimajući u obzir postojeći pokazatelj za svaku formulu.

6. Nakon što su svi elementi formule razvrstani, provodi se konačna provjera podudarnosti lijevog i desnog dijela. Tada se jednadžba reakcije može smatrati završenom.

Video na temu

Bilješka!
U jednadžbama kemijskih reakcija nemoguće je zamijeniti lijevu i desnu stranu. U suprotnom slučaju, rezultat će biti dijagram potpuno drugačijeg procesa.

Koristan savjet
Broj atoma i pojedinačnih reaktanta i tvari uključenih u produkte reakcije određuje se pomoću periodni sustav elemenata kemijski elementi D.I. Mendeljejev

Kako priroda nije iznenađujuća za ljude: zimi obavija zemlju snježnim pokrivačem, u proljeće otkriva sve živo poput pahuljica kokica, ljeti bjesni bujnim bojama, u jesen pali biljke crvenom vatrom ... I samo ako razmislite o tome i dobro pogledate, možete vidjeti što stoje iza svih ovih tako poznatih promjena su teški fizikalni procesi i KEMIJSKE REAKCIJE. A da biste proučavali sva živa bića, morate znati riješiti kemijske jednadžbe. Glavni uvjet kod uravnoteženja kemijskih jednadžbi je poznavanje zakona održanja broja tvari: 1) broj tvari prije reakcije jednak je broju tvari nakon reakcije; 2) ukupan broj tvari prije reakcije jednak je ukupnom broju tvari nakon reakcije.

upute

1. Da biste izjednačili kemijski “primjer” potrebno je izvršiti nekoliko koraka.Zapišite jednadžba reakcije općenito. Da biste to učinili, naznačite nepoznate pokazatelje ispred formula tvari slovima latinične abecede (x, y, z, t, itd.). Neka se reakcija spajanja vodika i kisika izjednači, što rezultira vodom. Stavite ispred molekula vodika, kisika i vode slova(x,y,z) – indikatori.

2. Za svaki element, na temelju fizičke ravnoteže, sastavite matematičke jednadžbe i dobiti sustav jednadžbi. U gornjem primjeru, za vodik lijevo uzmite 2x, jer ima indeks "2", desno - 2z, čaj, također ima indeks "2". Ispada 2x=2z, stoga x= z. Za kisik lijevo uzmite 2y, jer postoji indeks "2", desno - z, nema indeksa za čaj, što znači da jednako jedan, koji se obično ne piše. Ispada da je 2y=z, a z=0,5y.

Bilješka!
Ako jednadžba uključuje veći broj kemijskih elemenata, tada se zadatak ne komplicira već povećava volumen, čega se ne treba bojati.

Koristan savjet
Također je moguće izjednačiti reakcije pomoću teorije vjerojatnosti, koristeći valencije kemijskih elemenata.

Savjet 4: Kako napisati redoks reakciju

Redoks reakcije su reakcije koje uključuju promjene u oksidacijskim stanjima. Često se događa da su zadane početne tvari pa je potrebno napisati produkte njihovog međudjelovanja. Povremeno, ista tvar može različite sredine daju različite finalne proizvode.

upute

1. Ovisno ne samo o reakcijskoj okolini, već io stupnju oksidacije, tvar se ponaša drugačije. Supstanca u svom najviši stupanj oksidacija je uvijek oksidacijsko sredstvo; u nižem stanju je redukcijsko sredstvo. Tradicionalno se koristi za stvaranje kisele sredine sumporne kiseline(H2SO4), rjeđe - dušik (HNO3) i klorovodik (HCl). Ako je potrebno, stvorite alkalno okruženje pomoću natrijevog hidroksida (NaOH) i kalijevog hidroksida (KOH). Zatim, pogledajmo neke primjere tvari.

2. MnO4(-1) ion. U kiseloj sredini prelazi u Mn(+2), bezbojnu otopinu. Ako je medij neutralan, tada nastaje MnO2 i nastaje smeđi talog. U lužnatom mediju dobivamo MnO4(+2), zelenu otopinu.

3. Vodikov peroksid (H2O2). Ako se radi o oksidirajućem sredstvu, tj. prima elektrone pa se u neutralnom i lužnatom mediju pretvara po shemi: H2O2 + 2e = 2OH(-1). U kiseloj sredini dobivamo: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O.S tim da je vodikov peroksid redukcijsko sredstvo,tj. odaje elektrone, O2 nastaje u kiseloj sredini, a O2 + H2O u alkalnoj sredini. Ako H2O2 uđe u okoliš s jakim oksidacijskim sredstvom, on će sam biti redukcijsko sredstvo.

4. Ion Cr2O7 je oksidans, u kiseloj sredini prelazi u 2Cr(+3), koji su zeleni. Iz Cr(+3) iona u prisutnosti hidroksidnih iona, t.j. u alkalnoj sredini nastaje CrO4(-2). žuta boja.

5. Navedimo primjer sastavljanja reakcije KI + KMnO4 + H2SO4 - U ovoj reakciji Mn je u najvišem oksidacijskom stanju, tj. on je oksidacijsko sredstvo koje prima elektrone. Okolina je kisela, kao što nam pokazuje sumporna kiselina (H2SO4) Reducirajući agens je ovdje I(-1), on predaje elektrone, čime se povećava njegovo oksidacijsko stanje. Zapisujemo produkte reakcije: KI + KMnO4 + H2SO4 – MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Indikatore složimo metodom elektronske ravnoteže ili metodom polureakcije, dobijemo: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Video na temu

Bilješka!
Ne zaboravite staviti indikatore u reakcije!

Kemijske reakcije su interakcije tvari, praćene promjenom njihovog sastava. Drugim riječima, tvari koje ulaze u reakciju ne odgovaraju tvarima koje nastaju reakcijom. Čovjek se susreće sa sličnim interakcijama svakog sata, svake minute. Čaj, procesi koji se odvijaju u njegovom tijelu (disanje, sinteza proteina, probava itd.) su također kemijske reakcije.

upute

1. Svaka kemijska reakcija mora biti točno zapisana. Jedan od glavnih zahtjeva je da broj atoma cijelog elementa tvari koje se nalaze na lijevoj strani reakcije (nazivaju se "početne tvari") odgovara broju atoma istog elementa u tvarima na desna strana (nazivaju se "produkti reakcije"). Drugim riječima, snimka reakcije mora biti izjednačena.

2. Pogledajmo konkretan primjer. Što se događa kada upalite plinski plamenik u kuhinji? Prirodni plin reagira s kisikom u zraku. Ova reakcija oksidacije je toliko egzotermna, tj. praćena oslobađanjem topline, da se pojavljuje plamen. Uz čiju podršku ili kuhate hranu ili podgrijavate već skuhanu hranu.

3. Za lakše pretpostavimo da se prirodni plin sastoji od samo jedne komponente - metana, koji ima formulu CH4. Jer kako sastaviti i ujednačiti ovu reakciju?

4. Izgaranjem goriva koje sadrži ugljik, odnosno oksidacijom ugljika s kisikom nastaje ugljični dioksid. Znate njegovu formulu: CO2. Što nastaje kada se vodik sadržan u metanu oksidira s kisikom? Naravno, voda u obliku pare. Čak i najudaljenija osoba od kemije zna njenu formulu napamet: H2O.

5. Ispada da na lijevoj strani reakcije zapišite početne tvari: CH4 + O2. Na desnoj strani, prema tome, bit će produkti reakcije: CO2 + H2O.

6. Unaprijed oznaka za ovu kemijsku reakciju je: CH4 + O2 = CO2 + H2O.

7. Izjednačite gornju reakciju, odnosno postignite ispunjenje osnovnog pravila: broj atoma cijelog elementa na lijevoj i desnoj strani kemijske reakcije mora biti jednak.

8. Vidite da je broj atoma ugljika isti, ali je broj atoma kisika i vodika različit. Na lijevoj strani su 4 atoma vodika, a na desnoj samo 2. Stoga ispred formule vode stavimo indikator 2. Dobijemo: CH4 + O2 = CO2 + 2H2O.

9. Atomi ugljika i vodika su izjednačeni, sada preostaje isto učiniti s kisikom. Na lijevoj strani nalaze se 2 atoma kisika, a na desnoj - 4. Postavljanjem indikatora 2 ispred molekule kisika, dobiva se konačni zapis reakcije oksidacije metana: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O.

Jednadžba reakcije je konvencionalna oznaka kemijskog procesa u kojem se neke tvari pretvaraju u druge uz promjenu svojstava. Za bilježenje kemijskih reakcija koriste se formule tvari i vještine. kemijska svojstva veze.

upute

1. Napiši formule pravilno prema njihovim nazivima. Recimo, aluminijev oksid Al?O?, stavite indeks 3 od aluminija (što odgovara njegovom oksidacijskom stanju u ovom spoju) blizu kisika, a indeks 2 (oksidacijsko stanje kisika) blizu aluminija. Ako je oksidacijsko stanje +1 ili -1, tada se indeks ne daje. Na primjer, trebate napisati formulu za amonijev nitrat. Nitrat je kiseli ostatak dušične kiseline (-NO?, d.o. -1), amonija (-NH?, d.o. +1). Dakle, formula za amonijev nitrat je NH? NE?. Povremeno je oksidacijsko stanje naznačeno u nazivu spoja. Sumporni oksid (VI) – SO?, silicijev oksid (II) SiO. Neke primitivne tvari (plinovi) pišu se indeksom 2: Cl?, J?, F?, O?, H? itd.

2. Morate znati koje tvari reagiraju. Vidljivi znakovi reakcije: razvijanje plina, metamorfoza boje i taloženje. Vrlo često reakcije prolaze bez vidljivih promjena. Primjer 1: reakcija neutralizacije H2SO2 + 2 NaOH? Na?SO? + 2 H?O Natrijev hidroksid reagira sa sumpornom kiselinom stvarajući topljivu sol natrijev sulfat i vodu. Natrijev ion se odvaja i spaja s kiselim ostatkom, zamjenjujući vodik. Reakcija se odvija bez vanjskih znakova. Primjer 2: jodoform test C?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?OReakcija se odvija u nekoliko faza. Konačni rezultat je taloženje žutih kristala jodoforma (dobra reakcija na alkohole). Primjer 3: Zn + K?SO? ? Reakcija je nezamisliva, jer U nizu metalnih naprezanja, cink se nalazi kasnije od kalija i ne može ga istisnuti iz spojeva.

3. Zakon o održanju mase kaže: masa tvari koje reagiraju jednaka je masi nastalih tvari. Kompetentno snimanje kemijske reakcije pola je uspjeha. Moramo postaviti indikatore. Počnite izjednačavanje s onim spojevima čije formule sadrže velike indekse. K?Cr?O? + 14 HCl ? 2 CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O Počnite sređivanje indikatora s kalijevim dikromatom jer njegova formula sadrži najveći indeks (7). Takva točnost u bilježenju reakcija potrebna je za izračunavanje mase, volumena, koncentracije, oslobođene energije i drugih veličina. Budi oprezan. Prisjetite se najčešćih formula kiselina i baza, te kiselinskih ostataka.

Savjet 7: Kako odrediti redoks jednadžbe

Kemijska reakcija je proces transformacije tvari koji se javlja s promjenom njihovog sastava. Tvari koje stupaju u reakciju nazivamo početnim, a one koje nastaju kao rezultat tog procesa nazivamo produktima. Događa se da tijekom kemijske reakcije elementi koji čine početne tvari mijenjaju svoje oksidacijsko stanje. Odnosno, mogu prihvatiti tuđe elektrone i dati svoje. U oba slučaja mijenja se njihov naboj. Takve reakcije nazivaju se redoks reakcije.

upute

1. Zapišite točnu jednadžbu za kemijsku reakciju koju razmatrate. Pogledajte koji elementi ulaze u početne tvari i koja su oksidacijska stanja tih elemenata. Kasnije usporedite ove pokazatelje s oksidacijskim stanjima istih elemenata na desnoj strani reakcije.

2. Ako se oksidacijsko stanje promijenilo, reakcija je redoks. Ako oksidacijska stanja svih elemenata ostanu ista - ne.

3. Evo, recimo, nadaleko poznate visokokvalitetne reakcije za identifikaciju sulfatnog iona SO4 ^2-. Njegova bit je da je barijev sulfat, koji ima formulu BaSO4, praktički netopljiv u vodi. Kada se formira, odmah ispada u obliku gustog, teškog bijelog taloga. Napišite neku jednadžbu za sličnu reakciju, recimo, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. Ispada da iz reakcije vidite da je osim taloga barijevog sulfata nastao natrijev klorid. Je li ova reakcija redoks reakcija? Ne, nije, jer niti jedan element koji je uključen u početne tvari nije promijenio svoje oksidacijsko stanje. I na lijevoj i na desnoj strani kemijske jednadžbe, barij ima oksidacijsko stanje +2, klor -1, natrij +1, sumpor +6, kisik -2.

5. Ali reakcija je Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Je li redoks? Elementi polaznih tvari: cink (Zn), vodik (H) i klor (Cl). Vidite koja su njihova oksidacijska stanja? Za cink je jednak 0, kao u svakoj jednostavnoj tvari, za vodik je +1, za klor je -1. Koja su oksidacijska stanja tih istih elemenata na desnoj strani reakcije? Za klor je ostao nepokolebljiv, to jest jednak -1. Ali za cink je postao jednak +2, a za vodik – 0 (zbog činjenice da je vodik oslobođen u obliku jednostavna tvar– plin). Prema tome, ova reakcija je redoks.

Video na temu

Kanonska jednadžba elipse sastavljena je iz razmatranja da je zbroj udaljenosti od bilo koje točke elipse do njezina dva žarišta uvijek kontinuiran. Fiksiranjem ove vrijednosti i pomicanjem točke duž elipse, možete odrediti jednadžbu elipse.

Trebat će vam

• List papira, kemijska olovka.

upute

1. Definirajte dvije fiksne točke F1 i F2 na ravnini. Neka je udaljenost između točaka jednaka nekoj fiksnoj vrijednosti F1F2 = 2s.

2. Na komadu papira nacrtajte ravnu crtu koja je koordinatna linija apscisne osi i nacrtajte točke F2 i F1. Te točke predstavljaju žarišta elipse. Udaljenost od cijele žarišne točke do ishodišta mora biti iste vrijednosti, jednake c.

3. Nacrtajte y-os i tako formirajte Kartezijev koordinatni sustav te napišite osnovnu jednadžbu koja definira elipsu: F1M + F2M = 2a. Točka M označava trenutnu točku elipse.

4. Odredite veličinu odsječaka F1M i F2M koristeći Pitagorin poučak. Imajte na umu da točka M ima trenutne koordinate (x,y) u odnosu na ishodište, a u odnosu na, recimo, točku F1, točka M ima koordinate (x+c, y), odnosno koordinata “x” dobiva pomaknuti. Dakle, u izrazu Pitagorinog teorema jedan od članova mora biti jednak kvadratu vrijednosti (x+c) ili vrijednosti (x-c).

5. Zamijenite izraze za veličine vektora F1M i F2M u osnovnu relaciju elipse i kvadrirajte obje strane jednadžbe, pomaknuvši jednu od njih unaprijed. kvadratni korijeni na desnu stranu jednadžbe i otvaranje zagrada. Nakon redukcije identičnih članova, podijelite dobiveni omjer s 4a i ponovno podignite na drugu potenciju.

6. Zadajte slične članove i sakupite članove s istim faktorom kvadrata varijable “x”. Izvedite kvadrat varijable "X".

7. Neka kvadrat neke veličine (recimo b) bude razlika između kvadrata a i c i podijelite dobiveni izraz s kvadratom te nove količine. Dakle, dobili ste kanonska jednadžba elipsa, na čijoj je lijevoj strani zbroj kvadrata koordinata podijeljen s osi, a na lijevoj strani je jedinica.

Koristan savjet
Za provjeru izvršenja zadatka možete se poslužiti zakonom održanja mase.

Tijekom kemijskih reakcija, neke tvari proizvode druge (ne treba ih brkati s nuklearne reakcije, u kojoj kemijski element pretvara u drugu).

Svaka kemijska reakcija opisana je kemijskom jednadžbom:

Reaktanti → produkti reakcije

Strelica pokazuje smjer reakcije.

Na primjer:

U ovoj reakciji metan (CH 4) reagira s kisikom (O 2) pri čemu nastaju ugljikov dioksid (CO 2) i voda (H 2 O), točnije vodena para. Upravo se takva reakcija događa u vašoj kuhinji kada zapalite plinski plamenik. Jednadžbu treba čitati ovako: Jedna molekula plinovitog metana reagira s dvije molekule plinovitog kisika i proizvodi jednu molekulu ugljičnog dioksida i dvije molekule vode (vodene pare).

Nazivaju se brojevi ispred komponenti kemijske reakcije koeficijenti reakcije.

Događaju se kemijske reakcije endotermički(s apsorpcijom energije) i egzotermna(s oslobađanjem energije). Izgaranje metana tipičan je primjer egzotermne reakcije.

Postoji nekoliko vrsta kemijskih reakcija. Najčešći:

• reakcije povezivanja;
• reakcije razgradnje;
• reakcije pojedinačne zamjene;
• dvostruke reakcije istiskivanja;
• reakcije oksidacije;
• redoks reakcije.

Reakcije spojeva

U reakcijama spojeva najmanje dva elementa tvore jedan produkt:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- stvaranje kuhinjske soli.

Treba obratiti pozornost na bitnu nijansu reakcija spojeva: ovisno o uvjetima reakcije ili omjerima reagensa koji ulaze u reakciju, njezin rezultat mogu biti različiti produkti. Na primjer, u normalnim uvjetima izgaranja ugljena, ugljični dioksid se proizvodi:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Ako je količina kisika nedovoljna, tada nastaje smrtonosni ugljikov monoksid:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Reakcije razgradnje

Ove reakcije su, takoreći, u biti suprotne reakcijama spoja. Kao rezultat reakcije razgradnje, tvar se raspada na još dva (3, 4...) dijela jednostavan element(veze):

• 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- razgradnja vode
• 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- razgradnja vodikovog peroksida

Reakcije pojedinačnog istiskivanja

Kao rezultat pojedinačnih reakcija supstitucije, aktivniji element zamjenjuje manje aktivan u spoju:

Zn (s) + CuSO 4 (otopina) → ZnSO 4 (otopina) + Cu (s)

Cink u otopini bakrenog sulfata istiskuje manje aktivni bakar, što rezultira stvaranjem otopine cinkovog sulfata.

Stupanj aktivnosti metala u rastućem redoslijedu aktivnosti:

• Najaktivniji su alkalijski i zemnoalkalijski metali

Ionska jednadžba za gornju reakciju bit će:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

Ionska veza CuSO 4, kada se otopi u vodi, raspada se na kation bakra (naboj 2+) i sulfatni anion (naboj 2-). Kao rezultat reakcije supstitucije nastaje kation cinka (koji ima isti naboj kao i kation bakra: 2-). Imajte na umu da je sulfatni anion prisutan na obje strane jednadžbe, tj. prema svim pravilima matematike može se reducirati. Rezultat je ionsko-molekularna jednadžba:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Reakcije dvostrukog pomaka

U reakcijama dvostruke supstitucije dva elektrona su već zamijenjena. Takve se reakcije također nazivaju reakcije razmjene. Takve se reakcije odvijaju u otopini uz stvaranje:

• netopljiv čvrsta(reakcije taloženja);
• voda (reakcija neutralizacije).

Reakcije taloženja

Kada se otopina srebrnog nitrata (soli) pomiješa s otopinom natrijeva klorida, nastaje srebrni klorid:

Molekularna jednadžba: KCl (otopina) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)

Ionska jednadžba: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Molekularna ionska jednadžba: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Ako je spoj topiv, bit će prisutan u otopini u ionskom obliku. Ako je spoj netopljiv, taložit će se i formirati krutinu.

Reakcije neutralizacije

To su reakcije između kiselina i baza koje rezultiraju stvaranjem molekula vode.

Na primjer, reakcija miješanja otopine sumporne kiseline i otopine natrijevog hidroksida (lužine):

Molekularna jednadžba: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)

Ionska jednadžba: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)

Molekularna ionska jednadžba: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) ili H + + OH - → H 2 O (l)

Reakcije oksidacije

To su reakcije međudjelovanja tvari s plinovitim kisikom u zraku, pri čemu se u pravilu veliki broj energije u obliku topline i svjetlosti. Tipična reakcija oksidacija je izgaranje. Na samom početku ove stranice je reakcija između metana i kisika:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Metan spada u ugljikovodike (spojevi ugljika i vodika). Kada ugljikovodik reagira s kisikom, oslobađa se mnogo toplinske energije.

Redoks reakcije

To su reakcije u kojima se elektroni izmjenjuju između atoma reaktanata. Gore spomenute reakcije su također redoks reakcije:

• 2Na + Cl 2 → 2NaCl - reakcija spoja
• CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - reakcija oksidacije
• Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - reakcija jednostruke supstitucije

Redoks reakcije s velikim brojem primjera rješavanja jednadžbi metodom ravnoteže elektrona i metodom polureakcije opisane su što detaljnije u odjeljku