Уравнения химических реакций. Инструкция по составлению уравнения. В виде молекул записывают

Решение школьных задач по химии может представлять некоторые трудности для школьников, поэтому мы выкладываем ряд примеров решений основный типов задач школьной химии с подробным разбором.

Для решения задач по химии необходимо знать ряд формул, указанных в таблице ниже. грамотно пользуясь этим нехитрым набором можно решить практически любую задачу из курса химии.

Расчеты количества вещества Расчеты доли Расчеты выхода продукта реакции
ν=m/M,

ν=V/V M ,

ν=N/N A ,

ν=PV/RT

ω=m ч /m об,

φ=V ч /V об,

χ=ν ч /ν об

η = m пр. /m теор. ,

η = V пр. /V теор. ,

η = ν пр. /ν теор.

ν — количество вещества (моль);

ν ч — количество вещества частное (моль);

ν об — количество вещества общее (моль);

m — масса (г);

m ч — масса частная (г);

m об — масса общая (г);

V — объём (л);

V М — объем 1 моль (л);

V ч — объём частный (л);

V об — объем общий (л);

N — количество частиц (атомов, молекул, ионов);

N A — число Авогадро (количество частиц в 1 моль вещества) N A =6,02×10 23 ;

Q — количество электричества (Кл);

F — постоянная Фарадея (F » 96500 Кл);

Р — давление (Па) (1атм »10 5 Па);

R — универсальная газовая постоянная R » 8,31 Дж/(моль×К);

Т — абсолютная температура (К);

ω — массовая доля;

φ — объёмная доля;

χ — мольная доля;

η — выход продукта реакции;

m пр., V пр., ν пр. — масса, объём, количество вещества практические;

m теор.,V теор., ν теор. — масса, объем, количество вещества теоретические.

Вычисление массы определённого количества вещества

Задание:

Определить массу 5 моль воды (Н 2 О).

Решение:

  1. Рассчитать молярную массу вещества, используя периодическую таблицу Д. И. Менделеева. Массы всех атомов округлять до единиц, хлора — до 35,5.
    M(H 2 O)=2×1+16=18 г/моль
  2. Найти массу воды по формуле:
    m = ν×M(H 2 O)= 5 моль × 18 г/моль = 90 г
  3. Записать ответ:
    Ответ: масса 5 моль воды равна 90 г

Вычисление массовой доли растворенного вещества

Задание:

Вычислить массовую долю соли (NaCl) в растворе, полученном при растворении в 475 г воды 25 г соли.

Решение:

  1. Записать формулу для нахождения массовой доли:
    ω(%) = (m в-ва /m р-ра)×100%
  2. Найти массу раствора.
    m р-ра = m(H 2 O) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 г
  3. Вычислить массовую долю, подставив значения в формулу.
    ω(NaCl) = (m в-ва /m р-ра)×100% = (25/500)×100%=5%
  4. Записать ответ.
    Ответ: массовая доля NaCl составляет 5%

Расчет массы вещества в растворе по его массовой доле

Задание:

Сколько граммов сахара и воды необходимо взять для получения 200 г 5 % раствора?

Решение:

  1. Записать формулу для определения массовой доли растворённого вещества.
    ω=m в-ва /m р-ра → m в-ва = m р-ра ×ω
  2. Вычислить массу соли.
    m в-ва (соли) = 200×0,05=10 г
  3. Определить массу воды.
    m(H 2 O) = m (р-ра) — m (соли) = 200 — 10 = 190 г
  4. Записать ответ.
    Ответ: необходимо взять 10 г сахара и 190 г воды

Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного

Задание:

Вычислить выход нитрата аммония (NH 4 NO 3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH 3) в раствор азотной кислоты (HNO 3), было получено 380 г удобрения.

Решение:

  1. Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты
    NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3
  2. Данные из условия задачи записать над уравнением реакции.
    m = 85 г m пр. = 380 г
    NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3
  3. Под формулами веществ рассчитать количество вещества согласно коэффициентам как произведение количества вещества на молярную массу вещества:
  4. Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию
    85/17=х/380
  5. Решить уравнение, определить х.
    х=400 г теоретическая масса нитрата аммония
  6. Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100%
    η=m пр. /m теор. =(380/400)×100%=95%
  7. Записать ответ.
    Ответ: выход нитрата аммония составил 95%.

Расчет массы продукта по известной массе реагента, содержащего определённую долю примесей

Задание:

Вычислить массу оксида кальция (СаО), получившегося при обжиге 300 г известняка (СаСО 3), содержащего 10 % примесей.

Решение:

  1. Записать уравнение химической реакции, поставить коэффициенты.
    СаСО 3 = СаО + СО 2
  2. Рассчитать массу чистого СаСО 3 , содержащегося в известняке.
    ω(чист.) = 100% — 10% = 90% или 0,9;
    m(CaCO 3) = 300×0,9=270 г
  3. Полученную массу СаСО 3 записать над формулой СаСО 3 в уравнении реакции. Искомую массу СаО обозначить через х.
    270 г х г
    СаСО 3 = СаО + СО 2
  4. Под формулами веществ в уравнении записать количество вещества (согласно коэффициентам); произведения количеств веществ на их молярную массу (молекулярная масса СаСО 3 = 100 , СаО = 56 ).
  5. Составить пропорцию.
    270/100=х/56
  6. Решить уравнение.
    х = 151,2 г
  7. Записать ответ.
    Ответ: масса оксида кальция составит 151, 2 г

Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта реакции

Задание:

Сколько г аммиачной селитры (NH 4 NO 3) можно получить при взаимодействии 44,8 л аммиака (н. у.) с азотной кислотой, если известно, что практический выход составляет 80 % от теоретически возможного?

Решение:

  1. Запишите уравнение химической реакции, расставьте коэффициенты.
    NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3
  2. Данные условия задачи напишите над уравнением реакции. Массу аммиачной селитры обозначьте через х.
  3. Под уравнением реакции напишите:
    а) количество веществ согласно коэффициентам;
    б) произведение молярного объёма аммиака на количество вещества; произведение молярной массы NH 4 NO 3 на количество вещества.
  4. Составьте пропорцию.
    44,4/22,4=х/80
  5. Решите уравнение, найдя х (теоретическую массу аммиачной селитры):
    х= 160 г.
  6. Найдите практическую массу NH 4 NO 3 , помножив теоретическую массу на практический выход (в долях от единицы)
    m(NH 4 NO 3) = 160×0,8=128 г
  7. Запишите ответ.
    Ответ: масса аммиачной селитры составит 128 г.

Определение массы продукта, если один из реагентов взят в избытке

Задание:

14 г оксида кальция (СаО) обработали раствором, содержащем 37,8 г азотной кислоты (HNO 3). Вычислите массу продукта реакции.

Решение:

  1. Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты
    CaO + 2HNO 3 = Сa(NO 3) 2 + H 2 O
  2. Определите моль реагентов по формуле: ν = m/M
    ν(CaO) = 14/56=0,25 моль;
    ν(HNO 3) = 37,8/63=0,6 моль.
  3. Над уравнением реакции напишите рассчитанные количества вещества. Под уравнением — количества вещества согласно стехиометрическим коэффициентам.
  4. Определите вещество, взятое в недостатке, сравнив отношения взятых количеств веществ к стехиометрическим коэффициентам.
    0,25/1 < 0,6/2
    Следовательно, в недостатке взята азотная кислота. По ней и будем определять массу продукта.
  5. Под формулой нитрата кальция (Ca(NO 3) 2) в уравнении проставьте:
    а) количество вещества, согласно стехиометрического коэффициента;
    б) произведение молярной массы на количество вещества. Над формулой (Са(NO 3) 2) — х г.
    0,25 моль 0,6 моль х г
    CaO + 2HNO 3 = Сa(NO 3) 2 + H 2 O
    1 моль 2 моль 1 моль
    m = 1×164 г
  6. Составьте пропорцию
    0,25/1=х/164
  7. Определите х
    х = 41 г
  8. Запишите ответ.
    Ответ: масса соли (Ca(NO 3) 2) составит 41 г.

Расчёты по термохимическим уравнениям реакций

Задание:

Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) (СuO) в соляной кислоте (водный раствор HCl), если термохимическое уравнение реакции:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H­ 2 O + 63,6 кДж

Решение:

  1. Данные из условия задачи написать над уравнением реакции
  2. Под формулой оксида меди написать его количество (согласно коэффициенту); произведение молярной массы на количество вещества. Над количеством теплоты в уравнении реакции поставить х.
    200 г
    CuO + 2HCl = CuCl 2 + H­ 2 O + 63,6 кДж
    1 моль
    m = 1×80 г
  3. Составить пропорцию.
    200/80=х/63,6
  4. Вычислить х.
    х=159 кДж
  5. Записать ответ.
    Ответ: при растворении 200 г CuO в соляной кислоте выделится 159 кДж теплоты.

Составление термохимического уравнения

Задание:

При сжигании 6 г магния выделяется 152 кДж тепла. Составить термохимическое уравнение образования оксида магния.

Решение:

  1. Записать уравнение химической реакции, показав выделение тепла. Расставить коэффициенты.
    2Mg + O 2 = 2MgO + Q

  2. 6 г 152
    2Mg + O 2 = 2MgO + Q
  3. Под формулами веществ написать:
    а) количество вещества (согласно коэффициентам);
    б) произведение молярной массы на количество вещества. Под тепловым эффектом реакции поставить х.
  4. Составить пропорцию.
    6/(2×24)=152/х
  5. Вычислить х (количество теплоты, согласно уравнению)
    х=1216 кдж
  6. Записать в ответе термохимическое уравнение.
    Ответ: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 кДж

Расчет объёмов газов по химическим уравнениям

Задание:

При окислении аммиака (NH 3) кислородом в присутствии катализатора образуется оксид азота (II) и вода. Какой объём кислорода вступит в реакцию с 20 л аммиака?

Решение:

  1. Записать уравнение реакции и расставить коэффициенты.
    4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
  2. Данные из условия задачи написать над уравнением реакции.
    20 л x
    4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6H 2 O
  3. Под уравнением реакции записать количества веществ согласно коэффициентам.
  4. Составить пропорцию.
    20/4=х/5
  5. Найти х.
    х= 25 л
  6. Записать ответ.
    Ответ: 25 л кислорода.

Определение объема газообразного продукта по известной массе реагента, содержащего примеси

Задание:

Какой объём (н.у) углекислого газа (СО 2) выделится при растворении 50 г мрамора (СаСО 3), содержащего 10 % примесей в соляной кислоте?

Решение:

  1. Записать уравнение химической реакции, расставить коэффициенты.
    CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2
  2. Рассчитать количество чистого СаСО 3 , содержащегося в 50 г мрамора.
    ω(СаСО 3) = 100% — 10% =90%
    Для перевода в доли от единицы поделить на 100%.
    w(СаСО 3) = 90%/100%=0,9
    m(CaCO 3) = m(мрамора)×w(СаСО 3) = 50×0,9 = 45 г
  3. Полученное значение написать над карбонатом кальция в уравнении реакции. Над СО 2 поставить х л.
    45 г x
    CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2
  4. Под формулами веществ записать:
    а) количество вещества, согласно коэффициентам;
    б) произведение молярной массы на кол-во вещества, если говорится о массе вещества, и произведение молярного объёма на количество вещества, если говорится об объёме вещества.

    Расчет состава смеси по уравнению химической реакции

    Задание:

    На полное сгорание смеси метана и оксида углерода (II) потребовался такой же объём кислорода. Определите состав газовой смеси в объёмных долях.

    Решение:

    1. Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты.
      СО + 1/2О 2 = СО 2
      СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О
    2. Обозначить количество вещества угарного газа (СО) — х, а количество метана за у
    45 г x
    CaCO 3 + 2HCl =
    х
    СО + 1/2О 2 = СО 2
    у
    СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О
  5. Определить количество кислорода, которое будет израсходовано на сжигание х моль СО и у моль СН 4 .
    х 0,5 х
    СО + 1/2О 2 = СО 2
    у
    СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О
  6. Сделать вывод о соотношении количества вещества кислорода и газовой смеси.
    Равенство объёмов газов свидетельствует о равенстве количеств вещества.
  7. Составить уравнение.
    х + у = 0,5х + 2у
  8. Упростить уравнение.
    0,5 х = у
  9. Принять количество СО за 1 моль и определить требуемое количество СН 4 .
    Если х=1, то у=0,5
  10. Найти общее количество вещества.
    х + у = 1 + 0,5 = 1,5
  11. Определить объёмную долю оксида монооксида углерода (СО) и метана в смеси.
    φ(СО) = 1/1,5 = 2/3
    φ(СН­ 4) = 0,5/1,5 = 1/3
  12. Записать ответ.
    Ответ: объёмная доля СО равна 2/3, а СН 4 — 1/3.

Справочный материал:

Таблица Менделеева

Таблица растворимости

Химическим уравнением можно назвать визуализацию химической реакции с помощью знаков математики и химических формул. Такое действие является отображением какой-либо реакции, в процессе которой появляются новые вещества.

Химические задания: виды

Химическое уравнение - это последовательность химических реакций. Они основываются на законе сохранения массы каких-либо веществ. Существует всего два вида реакций:

  • Соединения - к ним относятся (происходит замена атомов сложных элементов атомами простых реагентов), обмена (замещение составными частями двух сложных веществ), нейтрализации (реакция кислот с основаниями, образование соли и воды).
  • Разложения - образование двух и более сложных или простых веществ из одного сложного, но состав их более простой.

Химические реакции также можно разделить на типы: экзотермические (происходят с выделением теплоты) и эндотермические (поглощение теплоты).

Этот вопрос волнует многих учащихся. Мы предлегаем несколько простых советов, которые подскажут, как научиться решать химические уравнения:

  • Желание понять и освоить. Нельзя отступать от своей цели.
  • Теоретические знания. Без них невозможно составить даже элементарную формулу соединения.
  • Правильность записи химической задачи - даже малейшая ошибка в условии сведет к нулю все ваши усилия в ее решении.

Желательно, чтобы сам процесс решения химических уравнений был для вас увлекательным. Тогда химические уравнения (как решать их и какие моменты нужно запомнить, мы разберем в этой статье) перестанут быть для вас проблемными.

Задачи, которые решаются с использованием уравнений химических реакций

К таким задачам относятся:

  • Нахождение массы компонента по данной массе другого реагента.
  • Задания по комбинации «масса-моль».
  • Расчеты по комбинации «объем-моль».
  • Примеры с применением термина «избыток».
  • Расчеты с использованием реагентов, один из которых не лишен примесей.
  • Задачи на распад результата реакции и на производственные потери.
  • Задачи на поиск формулы.
  • Задачи, в которых реагенты предоставлены в виде растворов.
  • Задачи, содержащие смеси.

Каждый из этих видов задач включает в себя несколько подтипов, которые обычно подробно рассматриваются еще на первых школьных уроках химии.

Химические уравнения: как решать

Существует алгоритм, который помогает справиться с практически любым заданием из этой непростой науки. Чтобы понять, как правильно решать химические уравнения, нужно придерживаться определенной закономерности:

  • При записи уравнения реакции не забывать расставлять коэффициенты.
  • Определение способа, с помощью которого можно найти неизвестные данные.
  • Правильность применения в выбранной формуле пропорций или использование понятия «количество вещества».
  • Обратить внимание на единицы измерений.

В конце важно обязательно проверить задачу. В процессе решения вы могли допустить элементарную ошибку, которая повлияла на результат решения.

Основные правила составления химических уравнений

Если придерживаться правильной последовательности, то вопрос о том, что такое химические уравнения, как решать их, не будет вас волновать:

  • Формулы веществ, которые вступают в реакцию (реагенты), записываются в левой части уравнения.
  • Формулы веществ, которые образуются в результате реакции, записываются уже в правой части уравнения.

Составление уравнения реакции основывается на законе сохранения массы веществ. Следовательно, обе части уравнения должны быть равны, т. е. с одинаковым числом атомов. Достичь этого можно при условии правильной расстановки коэффициентов перед формулами веществ.

Расстановка коэффициентов в химическом уравнении

Алгоритм расстановки коэффициентов таков:

  • Подсчет в левой и правой части уравнения атомов каждого элемента.
  • Определение меняющегося количества атомов у элемента. Также нужно найти Н.О.К.
  • Получение коэффициентов достигается путем деления Н.О.К. на индексы. Обязательно проставить данные цифры перед формулами.
  • Следующим шагом является пересчет количества атомов. Иногда возникает необходимость в повторении действия.

Уравнивание частей химической реакции происходит с помощью коэффициентов. Расчет индексов производится через валентность.

Для успешного составления и решения химических уравнений необходимо учитывать физические свойства вещества, такие как объем, плотность, масса. Также нужно знать состояние реагирующей системы (концентрация, температура, давление), разбираться в единицах измерения данных величин.

Для понимания вопроса о том, что такое химические уравнения, как решать их, необходимо использование основных законов и понятий этой науки. Чтобы успешно вычислять подобные задачи, необходимо также вспомнить или освоить навыки математических операций, уметь совершать действия с числами. Надеемся, с нашими советами вам будет легче справляться с химическими уравнениями.

В уроке 13 «» 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.

В результате реакции горения метана CH 4 в кислороде O 2 образуются диоксид углерода CO 2 и вода H 2 O. Эта реакция может быть описана химическим уравнением :

  • CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O (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 O 2 расходуется в расчете на 1 молекулу CH 4 и сколько молекул CO 2 и H2 O 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.

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 CH 4 , а в правой части один атом С входит в состав CO 2 . 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:

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + H 2 O (2)

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

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O (3)

Обратите свое внимание, что коэффициент 2, который мы записали перед молекулой воды H 2 O для уравнивания водорода H, увеличивает в 2 раза все атомы, входящие в ее состав, т.е 2H 2 O 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:

  • 1CH 4 + 2O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O или СH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O (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) C 7 H 5 N 3 O 6 энергично соединяется с кислородом, образуя H 2 O, CO 2 и N 2 . Запишем уравнение реакции, которое будем уравнивать:

  • C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O + N 2 (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:

  • 2C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O + N 2 (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:

  • 2C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → 14CO 2 + 5H 2 O + 3N 2 (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 O 2 . Таким образом полное химическое уравнение будет иметь вид:

  • 2C 7 H 5 N 3 O 6 + 10,5O 2 → 14CO 2 + 5H 2 O + 3N 2 (8)

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

  • 4C 7 H 5 N 3 O 6 + 21O 2 → 28CO 2 + 10H 2 O + 6N 2 (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:

  • C 7 H 5 N 3 O 6 + 5,25O 2 → 7CO 2 + 2,5H 2 O + 1,5N 2 (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 N A =6,022·10 23 , мы сможем утверждать, что 4 моля ТНТ реагируют с 21 молями O 2 с образованием 28 молей CO 2 , 10 молей H 2 O и 6 молей N 2 .

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

  • C 7 H 5 N 3 O 6 = 227,13 г/моль
  • O2 = 31,999 г/моль
  • CO2 = 44,010 г/моль
  • H2 O = 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 CO 2 , 10·18,015 г = 180,15 г H 2 O и 6·28,013 г = 168,08 г N 2 . 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 H2 O
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 :

  • CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (11)

Химическое уравнение (11) описывает реакцию карбоната кальция CaCO 3 (известняка) и хлористоводородной кислоты HCl с образованием водного раствора хлорида кальция CaCl 2 и диоксида углерода CO 2 . 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 CaCO 3 требует для осуществления полной реакции 2 моля или 72,92 г HCl, в результате чего получается по 1 молю CaCl 2 (110,99 г/моль), CO 2 (44,01 г/моль) и H 2 O (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 CaCO 3 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:

  • CaCO 3 (тв.) + 2H + (водн.) → Ca 2+ (водн.) + CO 2 (г.) + H 2 O(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 CaCO 3 реагирует с двумя гидратированными ионами H + , образуя при этом положительный ион Ca 2+ , CO 2 и H 2 O. 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.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

ОГБОУ «Смоленская специальная(коррекционная)общеобразовательная школа 1 и 2 видов»(Центр дистанционного образования) Химические уравнения урок химии,8класс, УМК О.С.Габриелян

Вспомните на какие две группы делятся все явления, происходящие с телами и веществами?

Какие признаки химических реакций вы знаете?

Какие условия должны выполняться,чтобы произошла химическая реакция? Необходимо,чтобы реагирующие вещества соприкоснулись. Нагревание. Электрический ток или свет.

“ Все изменения,которые случаются в действительности,находятся в таком состоянии,что сколь от одного тела отнимается,столько прибавляется к другому,так что где убудет немного материи,то умножится в другом месте” М.В.Ломоносов(1756г)

Современная формулировка закона сохранения массы веществ: Масса веществ,вступивших в химическую реакцию,равна массе веществ,получившихся в результате её.

На основании закона сохранения массы веществ составляют уравнения химических реакций

Запишите уравнение: железо+сера=сульфид железа(II) Fe+S=FeS

Алгоритм расстановки коэффициентов в уравнениях химических реакций Подсчитать количество атомов каждого элемента в правой и левой части уравнения химической реакции. Определить, у какого элемента количество атомов меняется, найти НОК. Разделить НОК на индексы – получить коэффициенты. Поставить их перед формулами. Пересчитать количество атомов, при необходимости действие повторить. Последним проверить количество атомов кислорода.

Расставьте коэффициенты в уравнениях химических реакций: 1) KCLO 3 →KCL+O 2 2) Na+Cl 2 →NaCl 3) KNO 3 →KNО 2 +O 2 4) H 2 O+SO 3 →H 2 SO 4 5) Al+S→Al 2 S 3 6) H 2 O 2 →H 2 O+O 2 7) Rb 2 O+H 2 O→RbOH 8) Ba+O 2 →BaO

Домашнее задание: параграф 27 стр139-145,упражнение1; расставьте коэффициенты в уравнениях реакций: P + Cl 2 → PCl 5 Na + S → Na 2 S HCl + Mg → MgCl 2 + H 2 N 2 + H 2 → NH 3 H 2 O → H 2 + O 2

Список литературы: О.С.Габриелян Учебник «Химия 8класс» Дрофа:М;2008г; О.С.Габриелян,Н.П.Воскобойникова,А.В.Яшукова «Химия 8класс».Настольная книга учителя.Дрофа:М;2008г Интернет-ресурсыHttp://shola.ostriv.in.ua/publication/ Http://pedsovet.su/ Http://ru.wikipedia.org/


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация к уроку геометрии 8 класс. Тема: "Площадь квадрата, прямоугольника, параллелограмма"

Вычеслениее площедей являеться составной частью умения решать геометрические задачи. Поэтому основное внимане в своей работе уделяю формираванию практических навыков вычесления площадей в ходе решения...

Тема: Химические уравнения

Цель : повторить и расширить знания о химических реак­циях; сформировать понятие о химическом уравне­нии как об условном изображении химической реакции; пояснить правила составления уравнений химических реакций, подбора коэффициентов на ос­новании закона сохранения массы вещества; стимулировать познавательную деятельность учащихся через дидактические игры, настроить их на использование имеющихся знаний для изучения нового материала.

Мотивация: Что такое химические уравнения и зачем они нужны?

Оборудование и реактивы : Периодическая система химических элементов

Д. И. Менделеева; карточки.

Тип урока: усвоение новых знаний

Формы проведения: химическая разминка, работа в парах, работа с учебником,

самостоятельная работа.

Ход урока

    Организационный этап

Подготовка класса к уроку.

    Актуализация опорных знаний

Разминка

    Блиц-опрос:

1. Что изучает химия? (Вещество.)

2. Что такое вещество? (Это определенный вид материи, то, из чего состоит тело).

3. Как мы выражаем состав вещества? (С помощью химических формул).

4. Как составить химическую формулу? Что для этого необходимо знать?

(Химические знаки элементов, валентность.)

    Угадай химический элемент (работа с карточками)

H, O, S, Fe, Cu, Al, Na, Cl.

Ответ по плану:

Название химического элемента,

Название простого вещества

Валентность,

Относительная атомная масса

    Игра «Крестики-нолики»

Выигрышный путь – простые вещества

Какие вещества называются простыми, какие – сложными?

Выигрышный путь – химические явления

Горение угля

Ржавление гвоздя

Плавление стекла

Какие явления называются физическими, какие – химическими?

Перечислите признаки химических реакций.

    Работа с текстом:

«При взаимодействии водорода Н 2 и кислорода О 2 образуется вода Н 2 О»

«При горении (взаимодействии с кислородом О 2) угля С образуется углекислый газ СО 2 »

О каком явлении идет речь? Как записать данную химическую реакцию?

Проблема: Как записать химическую реакцию?

Что такое химическое уравнение?

    Мотивация:

    Что вам известно об уравнении вообще?

    На каких предметах вы встречались с уравнениями?

Уравнение – это математическое равенство с одной или несколькими неизвестными величинами.

    Что такое, по-вашему, химическое уравнение?

Возвращаемся к нашим текстам.

    Как можно выразить (записать) химическую реакцию?

    Какой закон необходимо применять при составлении химических уравнений? О чем он гласит?

    Изучение нового материала

    Составление уравнений химических реакций взаимодействия простых веществ

Принцип составления уравнений реакций получения бинарных соединений из простых веществ:

в левой час­ти уравнения должны присутствовать те простые вещества, атомы элементов которых присутствуют в соединении в правой части урав­нения. Так, для получения, воды, необходимо, чтобы между собой прореагировали водород и кислород.

Запишем уравнение реакции и расставим коэффициенты:

Н 2 + O 2 H 2 O .

Укажите в уравнении реагенты и продукты химической реакции.

    Что такое реагенты?

    Что такое продукты реакции?

В общем виде алгоритм составления химического уравне­ния имеет такой вид с. 66 учебника:

1. Составь схему взаимодействия: слева запиши форму­лы реагентов, ставя между ними знак «+». Справа запиши формулы продуктов реакции. Если их несколько, также поставь между ними знак «+». Между левой и правой частя­ми схемы поставь знак «».

2. Подбери коэффициенты к формулам каждого из ве­ществ так, чтобы количество атомов каждого элемента в ле­вой части была равна количеству атомов этого элемента в правой части схемы.

3. Сравни количества атомов каждого элемента в левой и правой частях схемы. Если они одинаковы, замени знак «» знаком « = ».

По химическим уравнениям вычисляют массы реагентов и продуктов реакций.

Итак: сформулируем определение химического уравнения:

Химическое уравнение – условная запись химической реакции с помощью химических формул, математичес­ких знаков и коэффициентов.

Уравнения химических реакций составляют на основе закона сохранения массы веществ.

Коэффициенты в химическом уравнении показывают простейшие соотношения между количествами струк­турных частичек реагентов и продуктов реакции.

Количества атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения одинаковы.

    Закрепление и обобщение знаний

    «Нагретый железный порошок внесли в колбу с газом желто-зеленого цвета – хлором, молекулы которого двухатомны. Порошок воспламенился, в результате появился коричневый дым, образованный частичками хлорида железа (III)». Запишите уравнение реакции.

2. Подберите коэффициенты для следующих реакций:

а) Fe + Cl 2 FeCl 3 ;

б) Na + Br 2 NaBr ;

в) Р + О 2 Р 2 О 3 ;

г) КС1О 3 КС1 + О 2 ;

д) FeCl 2 + С1 2 FeCl 3 ;

е) FeCl 3 + Br 2 FeBr 3 + С1 2

3. Запишите уравнения взаимодействия следующих простых ве­ществ и расставьте коэффициенты:

а) водорода и серы;

б) маг­ния и кислорода;

в) алюминия и кислорода;

г) алюминия и серы;

д) цинка и кислорода;

е) натрия и серы;

ж) магния и серы.

3. Из каких простых веществ образуются: А1С1 3 , СО 2 , ZnS, Na 2 О, CuO, СН 4 , Са 3 Р 2 ?

Запишите уравнения реакций.

4. Расставьте коэффициенты в следующих схемах химических реакций. Сумма всех правильно расставленных коэффициен­тов должна быть равна относительной молекулярной массе гашеной извести Са(ОН) 2 .

а) Fe(OH) 3 Fe 2 О 3 +Н 2 О;

б) А1 2 О 3 + H 2 SО 4 Al 2 (SО 4) 3 + Н 2 О;

в) НС1 + Сг 2 О 3 СгС1 3 + Н 2 О;

г) Na + Н 2 О NaOH + Н 2 ;

д) А1 + О 2 А1 2 О 3 ;

е) А1С1 3 + NaOH А1(ОН)з + NaCl;

ж) Fe 2 О 3 + HN О 3 Fe (N О 3)з + H 2 О;

з) А1 + I 2 А1I 3 ;

и) Fe 2 О 3 + Н 2 Fe + Н 2 О;

к) Fe + Cl 2 FeCl 3 .

    Домашнее задание: Изучить § 20, выучить определения; выполнить задание: № 3, 4, 5 стр.67-68.

    Подведение итогов урока.

Итак, сегодня мы узнали, что такое химическое уравнение. Рассмотрели, что нужно для составления химического уравнения.

Чему научились на уроке, какие моменты требуют дальнейшей отработки?