กฎสำหรับการร่างปฏิกิริยาเคมี วิธีเขียนสมการของปฏิกิริยาเคมี: ลำดับของการกระทำ เขียนในรูปของโมเลกุล

เครื่องคิดเลขด้านล่างออกแบบมาเพื่อทำให้ปฏิกิริยาเคมีเท่ากัน

ดังที่คุณทราบมีหลายวิธีในการทำให้ปฏิกิริยาเคมีเท่ากัน:

• วิธีการเลือกค่าสัมประสิทธิ์
• วิธีการทางคณิตศาสตร์
• วิธีการ์เซีย
• วิธีการปรับสมดุลอิเล็กทรอนิกส์
• วิธีสมดุลอิเล็กตรอน - ไอออน (วิธีครึ่งปฏิกิริยา)

สองตัวสุดท้ายใช้สำหรับปฏิกิริยารีดอกซ์

เครื่องคิดเลขนี้ใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์ - ตามกฎแล้วในกรณีของสมการทางเคมีที่ซับซ้อนมันค่อนข้างลำบากสำหรับการคำนวณด้วยตนเอง แต่จะได้ผลดีถ้าคอมพิวเตอร์คำนวณทุกอย่างให้คุณ

วิธีการทางคณิตศาสตร์เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์มวล กฎการอนุรักษ์มวลกล่าวว่าปริมาณของสสารของแต่ละองค์ประกอบก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับปริมาณของสสารของแต่ละองค์ประกอบหลังปฏิกิริยา ดังนั้นด้านซ้ายและขวาของสมการเคมีจะต้องมีจำนวนอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นเท่ากัน สิ่งนี้ทำให้สามารถปรับสมดุลของสมการของปฏิกิริยาใด ๆ (รวมถึงการลดออกซิเดชั่น) ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องเขียนสมการปฏิกิริยาในรูปแบบทั่วไปบนพื้นฐานของความสมดุลของวัสดุ (ความเท่าเทียมกันของมวลขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่างในสารดั้งเดิมและสารที่ได้รับ) สร้างระบบสมการทางคณิตศาสตร์และแก้ปัญหา มัน.

ลองพิจารณาวิธีนี้ด้วยตัวอย่าง:

ให้ปฏิกิริยาทางเคมี:

มาแสดงถึงค่าสัมประสิทธิ์ที่ไม่รู้จัก:

มาสร้างสมการสำหรับจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี:
สำหรับ Fe:
สำหรับ Cl:
สำหรับ Na:
สำหรับ P:
สำหรับ O:

มาเขียนในรูปแบบของระบบทั่วไป:

ในกรณีนี้เรามีสมการห้าสมการสำหรับสิ่งที่ไม่รู้จักสี่สมการและที่ห้าสามารถหาได้โดยการคูณที่สี่ด้วยสี่เพื่อให้สามารถทิ้งได้อย่างปลอดภัย

เราเขียนระบบสมการพีชคณิตเชิงเส้นนี้ใหม่ในรูปของเมทริกซ์:

ระบบนี้สามารถแก้ไขได้โดยวิธีเสียน จริงๆแล้วมันจะไม่โชคดีเสมอไปที่จำนวนสมการจะตรงกับจำนวนที่ไม่รู้จัก อย่างไรก็ตามความสวยงามของวิธี Gauss คือมันช่วยให้คุณแก้ระบบด้วยสมการและไม่ทราบจำนวนเท่าใดก็ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเรื่องนี้มีการเขียนเครื่องคิดเลขการแก้ปัญหาของระบบสมการเชิงเส้นโดยวิธีเกาส์เซียนด้วยการหาคำตอบทั่วไปซึ่งใช้ในการทำให้ปฏิกิริยาเคมีเท่ากัน
นั่นคือเครื่องคิดเลขด้านล่างจะแยกวิเคราะห์สูตรปฏิกิริยาเขียน SLAE และส่งไปยังเครื่องคิดเลขโดยใช้ลิงก์ด้านบนซึ่งจะแก้ SLAE โดยใช้วิธี Gaussian จากนั้นคำตอบจะถูกใช้เพื่อแสดงสมการสมดุล

องค์ประกอบทางเคมีควรเขียนตามที่เขียนในตารางธาตุกล่าวคือคำนึงถึงตัวพิมพ์ใหญ่และตัวอักษรตัวเล็ก (Na3PO4 - ถูกต้อง, na3po4 - ไม่ถูกต้อง)

หัวข้อ: พันธะเคมี. การแยกตัวด้วยไฟฟ้า

บทเรียน: การวาดสมการสำหรับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน

มาเขียนสมการปฏิกิริยาระหว่างเหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์กับกรดไนตริก

Fe (OH) 3 + 3HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O

(เหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์เป็นเบสที่ไม่ละลายน้ำดังนั้นจึงไม่ผ่านน้ำเป็นสารที่แยกตัวออกมาได้ไม่ดีซึ่งแทบจะไม่แยกออกจากไอออนในสารละลาย)

เฟ (OH) 3 + 3H + + 3NO 3 - \u003d Fe 3+ + 3NO 3 - + 3H 2 O

เราขีดฆ่าไอออนไนเตรตจำนวนเท่ากันทางซ้ายและขวาเขียนสมการไอออนิกแบบย่อ:

Fe (OH) 3 + 3H + \u003d Fe 3+ + 3H 2 O

ปฏิกิริยานี้ดำเนินไปจนถึงจุดสิ้นสุดเพราะ เกิดสารที่แยกตัวไม่ดี - น้ำ

มาเขียนสมการปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมไนเตรต

Na 2 CO 3 + Mg (NO 3) 2 \u003d 2NaNO 3 + MgCO 3 ↓

เราเขียนสมการนี้ในรูปไอออนิก:

(แมกนีเซียมคาร์บอเนตไม่ละลายในน้ำจึงไม่แตกตัวเป็นไอออน)

2Na + + CO 3 2- + มก 2+ + 2NO 3 - \u003d 2Na + + 2NO 3 - + MgCO 3 ↓

เราขีดฆ่าแอนไอออนไนเตรตและโซเดียมไอออนในปริมาณเท่ากันทางซ้ายและขวาเขียนสมการไอออนิกแบบย่อ:

CO 3 2- + มก 2+ \u003d MgCO 3 ↓

ปฏิกิริยานี้ดำเนินไปจนถึงจุดสิ้นสุดเพราะ เกิดการตกตะกอน - แมกนีเซียมคาร์บอเนต

มาเขียนสมการของปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมคาร์บอเนตกับกรดไนตริกกัน

นา 2 CO 3 + 2HNO 3 \u003d 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

(คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของกรดคาร์บอนิกอ่อน ๆ )

2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2NO 3 - \u003d 2Na + + 2NO 3 - + CO 2 + H 2 O

CO 3 2- + 2H + \u003d CO 2 + H 2 O

ปฏิกิริยานี้ดำเนินไปจนถึงจุดสิ้นสุดเพราะ เป็นผลให้ก๊าซถูกปล่อยออกมาและเกิดน้ำขึ้น

ลองเขียนสมการปฏิกิริยาโมเลกุลสองสมการซึ่งสอดคล้องกับสมการไอออนิกย่อต่อไปนี้: Ca 2+ + CO 3 2- \u003d CaCO 3

สมการไอออนิกแบบย่อแสดงสาระสำคัญของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน ในกรณีนี้เราสามารถพูดได้ว่าเพื่อให้ได้แคลเซียมคาร์บอเนตจำเป็นต้องมีองค์ประกอบของสารตัวแรกประกอบด้วยแคลเซียมไอออนบวกและองค์ประกอบของสารที่สองประกอบด้วยแอนไอออนคาร์บอเนต ให้เราเขียนสมการโมเลกุลของปฏิกิริยาที่ตรงตามเงื่อนไขนี้:

CaCl 2 + K 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ↓ + 2KCl

Ca (NO 3) 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ↓ + 2NaNO 3

1. Orzhekovsky P.A. เคมี: เกรด 9: หนังสือเรียน สำหรับทั่วไป สถาบัน / ป.วิ.อ. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. พอนตัก. - M .: AST: Astrel, 2007. (§17)

2. Orzhekovsky P.A. เคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 9: หนังสือเรียนสำหรับการศึกษาทั่วไป. สถาบัน / ป.วิ.อ. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova - M .: Astrel, 2013. (§9)

3. Rudzitis G.E. เคมี: อนินทรีย์ เคมี. อวัยวะ. เคมี: หนังสือเรียน. สำหรับ 9 cl. / ก. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน. - ม.: การศึกษา, JSC "หนังสือเรียนมอสโก", 2552

4. Khomchenko I. D. ชุดของงานและแบบฝึกหัดทางเคมีสำหรับ มัธยม... - M .: RIA "คลื่นลูกใหม่": สำนักพิมพ์ Umerenkov, 2008

5. สารานุกรมสำหรับเด็ก. เล่ม 17. Chemistry / Chap. เอ็ด V.A. โวโลดินนำ วิทยาศาสตร์. เอ็ด I. Leenson - ม.: Avanta +, 2546

ทรัพยากรบนเว็บเพิ่มเติม

1. แหล่งข้อมูลการศึกษาดิจิทัลชุดเดียว (วิดีโอประสบการณ์ในหัวข้อ): ()

2. วารสาร "เคมีกับชีวิต" ฉบับอิเล็กทรอนิกส์: ().

การบ้าน

1. ทำเครื่องหมายในตารางด้วยเครื่องหมายบวกคู่ของสารระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนอิออนที่เป็นไปได้ที่จะไปสิ้นสุด เขียนสมการปฏิกิริยาในรูปไอออนิกโมเลกุลแบบเต็มและแบบย่อ

2. ค. 67 เลขที่ 10,13 จากหนังสือเรียนของป. Orzhekovsky "เคมี: เกรด 9" / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova - ม.: Astrel, 2013

สมการของปฏิกิริยาทางเคมีคือการบันทึกกระบวนการทางเคมีโดยใช้สูตรทางเคมีและสัญญาณทางคณิตศาสตร์

บันทึกดังกล่าวเป็นแผนภาพของปฏิกิริยาเคมี เมื่อเครื่องหมาย "\u003d" ปรากฏขึ้นจะเรียกว่า "สมการ" มาลองแก้กัน.

ติดต่อกับ

ตัวอย่างของการแยกวิเคราะห์ปฏิกิริยาง่ายๆ

แคลเซียมมีอะตอมเดียวเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ไม่คุ้มค่า ดัชนีไม่ได้เขียนไว้ที่นี่ดังนั้นจึงเป็นหนึ่ง ทางด้านขวาของสมการ Ca ก็เป็นหนึ่งเช่นกัน เราไม่จำเป็นต้องทำงานกับแคลเซียม

วิดีโอ: สัมประสิทธิ์ในสมการของปฏิกิริยาเคมี

เราดูองค์ประกอบต่อไป - ออกซิเจน ดัชนี 2 ระบุว่ามีออกซิเจน 2 ไอออน ทางด้านขวาไม่มีดัชนีนั่นคืออนุภาคออกซิเจนหนึ่งอนุภาคและทางด้านซ้าย - 2 อนุภาค เรากำลังทำอะไรอยู่? ไม่สามารถสร้างดัชนีหรือการแก้ไขเพิ่มเติมในสูตรเคมีได้เนื่องจากมีการเขียนอย่างถูกต้อง

อัตราต่อรองคือสิ่งที่เขียนไว้ก่อนส่วนที่เล็กที่สุด พวกเขามีสิทธิ์ที่จะเปลี่ยนแปลง เพื่อความสะดวกเราจะไม่เขียนสูตรเอง ทางด้านขวาเราคูณหนึ่งด้วย 2 เพื่อให้ได้ออกซิเจน 2 ไอออนตรงนั้น

หลังจากกำหนดค่าสัมประสิทธิ์แล้วเราได้แคลเซียม 2 อะตอม ด้านซ้ายมีเพียงอันเดียว ซึ่งหมายความว่าตอนนี้เราต้องใส่แคลเซียม 2 ตัวไว้ข้างหน้า

ตอนนี้เราตรวจสอบยอดรวม ถ้าจำนวนอะตอมของธาตุเท่ากันทั้งสองด้านเราสามารถใส่เครื่องหมาย "เท่ากับ" ได้

อีกตัวอย่างที่เป็นภาพประกอบ: ไฮโดรเจนสองตัวทางด้านซ้ายและหลังลูกศรเรามีไฮโดรเจนสองตัวด้วย

• ออกซิเจนสองตัวก่อนลูกศรและหลังลูกศรไม่มีดัชนีดังนั้นหนึ่ง
• เพิ่มเติมทางซ้ายและทางขวาน้อยลง
• ใส่ปัจจัย 2 หน้าน้ำ

เราคูณสูตรทั้งหมดด้วย 2 และตอนนี้ปริมาณไฮโดรเจนเปลี่ยนไป เราคูณดัชนีด้วยค่าสัมประสิทธิ์และเราได้ 4 และทางด้านซ้ายมีไฮโดรเจนสองอะตอม และเพื่อให้ได้ 4 เราต้องคูณไฮโดรเจนด้วยสอง

วิดีโอ: การวางสัมประสิทธิ์ในสมการทางเคมี

นี่คือกรณีที่องค์ประกอบในสูตรหนึ่งและอีกสูตรหนึ่งอยู่ด้านหนึ่งจนถึงลูกศร

กำมะถันไอออนหนึ่งตัวทางซ้ายและอีกหนึ่งไอออนทางขวา อนุภาคออกซิเจนสองอนุภาคบวกอนุภาคออกซิเจนอีกสองอนุภาค นั่นหมายความว่ามีออกซิเจน 4 ตัวทางด้านซ้าย ทางด้านขวาคือออกซิเจน 3 ตัว นั่นคือในแง่หนึ่งจะได้จำนวนอะตอมคู่และอีกจำนวนหนึ่งเป็นจำนวนคี่ ถ้าเราคูณจำนวนคี่สองครั้งเราจะได้เลขคู่ อันดับแรกเรานำไปสู่ค่าคู่ ในการทำเช่นนี้ให้คูณสูตรทั้งหมดหลังลูกศรด้วยสอง หลังจากการคูณเราจะได้รับไอออนออกซิเจนหกตัวและแม้แต่กำมะถัน 2 อะตอม ทางด้านซ้ายเรามีอนุภาคกำมะถันหนึ่งก้อน ทีนี้มาทำให้มันเท่ากัน เราใส่สมการทางซ้ายหน้าสีเทา 2

เท่ากัน.

ปฏิกิริยาที่ซับซ้อน

ตัวอย่างนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากมีองค์ประกอบของสสารมากกว่า

สิ่งนี้เรียกว่าปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง สิ่งที่ต้องทำให้เท่ากันก่อน:

• มีโซเดียมอยู่หนึ่งอะตอมทางด้านซ้าย
• ทางด้านขวาดัชนีบอกว่ามีโซเดียม 2 ตัว

ข้อสรุปชี้ให้เห็นว่าจำเป็นต้องคูณสูตรทั้งหมดด้วยสอง

วิดีโอ: การวาดสมการของปฏิกิริยาเคมี

ตอนนี้เรามาดูว่ามีกำมะถันเท่าไร ซ้ายและขวาทีละรายการ ใส่ใจกับออกซิเจน. ทางด้านซ้ายเรามีออกซิเจน 6 อะตอม ในทางกลับกัน - 5... ด้านขวาน้อยกว่าด้านซ้าย ต้องนำจำนวนคี่มาเป็นค่าคู่ ในการทำเช่นนี้เราคูณสูตรน้ำด้วย 2 นั่นคือเราสร้าง 2 จากออกซิเจนอะตอมหนึ่ง

ตอนนี้มีออกซิเจน 6 อะตอมอยู่ทางด้านขวา นอกจากนี้ยังมี 6 อะตอมทางด้านซ้าย ตรวจสอบไฮโดรเจน ไฮโดรเจน 2 อะตอมและไฮโดรเจนอีก 2 อะตอม นั่นคือจะมีไฮโดรเจนสี่อะตอมอยู่ทางด้านซ้าย และในทางกลับกันก็มีไฮโดรเจนสี่อะตอมด้วย องค์ประกอบทั้งหมดจะเท่ากัน เราใส่เครื่องหมายเท่ากับ

วิดีโอ: สมการทางเคมี วิธีการเขียนสมการเคมี

ตัวอย่างถัดไป

สิ่งที่น่าสนใจที่นี่คือวงเล็บปรากฏขึ้น พวกเขาบอกว่าถ้าตัวประกอบอยู่นอกวงเล็บองค์ประกอบในวงเล็บจะถูกคูณด้วยองค์ประกอบนั้น คุณต้องเริ่มต้นด้วยไนโตรเจนเนื่องจากมีน้อยกว่าออกซิเจนและไฮโดรเจน ทางด้านซ้ายมีไนโตรเจนหนึ่งอันและทางด้านขวาโดยคำนึงถึงวงเล็บมีสองอัน

ทางด้านขวามีไฮโดรเจนสองอะตอม แต่จำเป็นสี่ตัว เราออกจากสถานการณ์ได้เพียงแค่คูณน้ำด้วยสองทำให้ได้ไฮโดรเจนสี่ตัว ยิ่งใหญ่ไฮโดรเจนถูกทำให้เท่ากัน มีออกซิเจนเหลืออยู่ ก่อนเกิดปฏิกิริยามี 8 อะตอมหลัง - 8 ด้วย

เยี่ยมมากองค์ประกอบทั้งหมดเท่ากันเราใส่ "เท่ากัน" ได้

ตัวอย่างสุดท้าย.

แบเรียมอยู่ในแถวถัดไป มันเท่ากันคุณไม่จำเป็นต้องสัมผัสมัน ก่อนเกิดปฏิกิริยาจะมีคลอรีนสองตัวตามหลัง - เพียงอันเดียว สิ่งที่ต้องทำ? ใส่ 2 หน้าคลอรีนหลังทำปฏิกิริยา

วิดีโอ: สมดุลสมการทางเคมี

ตอนนี้เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ที่เพิ่งถูกกำหนดหลังจากปฏิกิริยามีโซเดียมสองตัวและก่อนเกิดปฏิกิริยาก็มีสองอย่าง เยี่ยมมากทุกอย่างเท่าเทียมกัน

คุณยังสามารถทำให้ปฏิกิริยาเท่ากันโดยใช้วิธีการปรับสมดุลอิเล็กทรอนิกส์ วิธีนี้มีกฎหลายข้อที่สามารถนำไปใช้ได้ ขั้นตอนต่อไปคือการจัดสถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบทั้งหมดในแต่ละสารเพื่อให้เข้าใจว่าการเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นที่ใดและการลดลง

รูปแบบของปฏิกิริยาเคมี

มีหลายวิธีในการบันทึกปฏิกิริยาทางเคมี คุณคุ้นเคยกับรูปแบบปฏิกิริยา "ด้วยวาจา" ใน§ 13

นี่คืออีกตัวอย่างหนึ่ง:

กำมะถัน + ออกซิเจน -\u003e ซัลเฟอร์ไดออกไซด์

Lomonosov และ Lavoisier ค้นพบกฎการอนุรักษ์มวลของสารในปฏิกิริยาทางเคมี มีสูตรดังนี้:

ให้เราอธิบายว่าทำไม ฝูง เถ้าและทองแดงที่ผ่านการเผานั้นแตกต่างจากกระดาษและทองแดงก่อนที่จะถูกทำให้ร้อน

ในกระบวนการเผากระดาษออกซิเจนซึ่งมีอยู่ในอากาศจะเข้ามามีส่วนร่วม (รูปที่ 48, a)

ดังนั้นสารสองชนิดจึงเข้าสู่ปฏิกิริยา นอกจากเถ้าแล้วคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ (ในรูปของไอน้ำ) จะก่อตัวขึ้นซึ่งเข้าสู่อากาศและกระจายไป

รูป: 48. ปฏิกิริยาของกระดาษ (a) และทองแดง (b) กับออกซิเจน

Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794)

นักเคมีชาวฝรั่งเศสที่โดดเด่นซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งเคมีวิทยาศาสตร์ นักวิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งปารีส เขาแนะนำวิธีการวิจัยเชิงปริมาณ (ที่แน่นอน) ในวิชาเคมี เขาทดลองหาองค์ประกอบของอากาศและพิสูจน์ว่าการเผาไหม้เป็นปฏิกิริยาของสารกับออกซิเจนและน้ำเป็นสารประกอบของไฮโดรเจนกับออกซิเจน (พ.ศ. 2317-2540)

รวบรวมตารางแรกของสารอย่างง่าย (1789) เสนอการจำแนกประเภท องค์ประกอบทางเคมี... เขาค้นพบกฎการอนุรักษ์มวลของสารในปฏิกิริยาเคมีโดยอิสระจาก MV Lomonosov

รูป: 49. ประสบการณ์ยืนยันกฎของ Lomonosov - Lavoisier: a - จุดเริ่มต้นของการทดลอง; b - สิ้นสุดการทดสอบ

มวลของพวกมันเกินมวลของออกซิเจน ดังนั้นมวลของเถ้าจึงน้อยกว่ามวลของกระดาษ

เมื่อทองแดงได้รับความร้อนออกซิเจนในอากาศจะ "รวม" เข้าด้วยกัน (รูปที่ 48, b) โลหะเปลี่ยนเป็นสารสีดำ (สูตรของมันคือ CuO และชื่อของมันคือคิวรัม (P) ออกไซด์) เห็นได้ชัดว่ามวลของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาต้องเกินมวลของทองแดง

แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับประสบการณ์ที่แสดงในรูปที่ 49 และสรุปผล

กฎหมายเป็นรูปแบบหนึ่งของความรู้ทางวิทยาศาสตร์

การค้นพบกฎทางเคมีฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เกิดขึ้นหลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองหลายครั้งและวิเคราะห์ผล

กฎหมายเป็นลักษณะทั่วไปของวัตถุประสงค์การเชื่อมต่อที่ไม่ขึ้นกับมนุษย์ระหว่างปรากฏการณ์คุณสมบัติ ฯลฯ

กฎการอนุรักษ์มวลของสารในระหว่างปฏิกิริยาเคมีเป็นกฎทางเคมีที่สำคัญที่สุด ใช้กับการเปลี่ยนแปลงของสารทั้งหมดที่เกิดขึ้นในห้องปฏิบัติการและในธรรมชาติ

กฎหมายทางเคมีทำให้สามารถทำนายคุณสมบัติของสารและปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อควบคุมกระบวนการในเทคโนโลยีเคมี

ในการอธิบายกฎหมายจะมีการหยิบยกสมมติฐานซึ่งทดสอบด้วยความช่วยเหลือของการทดลองที่เหมาะสม หากหนึ่งในสมมติฐานได้รับการยืนยันทฤษฎีจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของมัน ในโรงเรียนมัธยมคุณจะคุ้นเคยกับทฤษฎีต่างๆที่นักวิทยาศาสตร์เคมีได้พัฒนาขึ้น

มวลรวมของสารในระหว่างปฏิกิริยาเคมีไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีไม่ปรากฏหรือหายไปในระหว่างปฏิกิริยา แต่จะมีการจัดเรียงใหม่เท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง
จำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับจำนวนอะตอมหลังปฏิกิริยา สิ่งนี้ระบุโดยโครงร่างปฏิกิริยาที่ให้ไว้ในตอนต้นของย่อหน้า แทนที่ลูกศรระหว่างด้านซ้ายและด้านขวาด้วยเครื่องหมายเท่ากัน:

บันทึกดังกล่าวเรียกว่าสมการเคมี

สมการทางเคมีคือการบันทึกปฏิกิริยาเคมีโดยใช้สูตรของรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ซึ่งสอดคล้องกับกฎการอนุรักษ์มวลของสาร

มีรูปแบบปฏิกิริยามากมาย ^ ที่ไม่สอดคล้องกับกฎหมาย Lomonosov-Lavoisier

ตัวอย่างเช่นรูปแบบปฏิกิริยาสำหรับการก่อตัวของน้ำ:

H 2 + O 2 -\u003e H 2 O

ทั้งสองส่วนของแผนภาพประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนจำนวนเท่ากัน แต่มีจำนวนอะตอมออกซิเจนต่างกัน

ลองเปลี่ยนโครงร่างนี้เป็นสมการเคมี

เพื่อให้ด้านขวามีออกซิเจน 2 อะตอมเราใส่ค่าสัมประสิทธิ์ 2 ไว้ข้างหน้าสูตรน้ำ:

H 2 + O 2 -\u003e H 2 O

ตอนนี้มีไฮโดรเจนสี่อะตอมอยู่ทางด้านขวา เพื่อให้อะตอมของไฮโดรเจนจำนวนเท่ากันอยู่ทางด้านซ้ายเราจึงเขียนค่าสัมประสิทธิ์ 2 ไว้ด้านหน้าสูตรไฮโดรเจนเราได้สมการทางเคมี:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 0.

ดังนั้นในการเปลี่ยนรูปแบบการเกิดปฏิกิริยาให้เป็นสมการเคมีจำเป็นต้องเลือกค่าสัมประสิทธิ์ของสารแต่ละชนิด (ถ้าจำเป็น) เขียนไว้ด้านหน้าสูตรทางเคมีและแทนที่ลูกศรด้วยเครื่องหมายเท่ากับ

บางทีคุณอาจจะสร้างสมการต่อไปนี้: 4H 2 + 20 2 \u003d 4H 2 0 ในนั้นด้านซ้ายและด้านขวามีจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบเท่ากัน แต่ค่าสัมประสิทธิ์ทั้งหมดสามารถลดลงได้โดยการหารด้วย 2 สิ่งนี้ ควรทำ

มันน่าสนใจ

สมการทางเคมีมีหลายอย่างเหมือนกันกับสมการทางคณิตศาสตร์

ด้านล่างนี้เป็นวิธีต่างๆในการบันทึกปฏิกิริยาที่พิจารณา

แปลงโครงร่างปฏิกิริยา Cu + O 2 -\u003e CuO เป็นสมการเคมี

มาทำภารกิจที่ยากขึ้นให้สำเร็จ: เปลี่ยนโครงร่างปฏิกิริยาให้เป็นสมการเคมี

ทางด้านซ้ายของแผนภาพ - อะตอม I ของอะลูมิเนียมและทางด้านขวา - 2. เราใส่ค่าสัมประสิทธิ์ 2 ไว้หน้าสูตรโลหะ:

มีอะตอมของซัลเฟอร์ทางด้านขวามากกว่าด้านซ้ายสามเท่า ให้เราเขียนค่าสัมประสิทธิ์ 3 ทางด้านซ้ายหน้าสูตรสารประกอบซัลเฟอร์:

ตอนนี้ทางด้านซ้ายจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนคือ 3 2 \u003d 6 และทางด้านขวา - เท่านั้น 2 เพื่อให้พวกมันเป็น 6 ทางด้านขวาเราใส่สัมประสิทธิ์ 3 (6: 2 \u003d 3) เข้าไป ด้านหน้าของสูตรไฮโดรเจน:

ลองเปรียบเทียบจำนวนอะตอมของออกซิเจนในทั้งสองส่วนของแผนภาพ เหมือนกัน: 3 4 \u003d 4 * 3 แทนที่ลูกศรด้วยเครื่องหมายเท่ากับ:

ข้อค้นพบ

ปฏิกริยาเคมี เขียนโดยใช้โครงร่างปฏิกิริยาและสมการเคมี

โครงร่างปฏิกิริยาประกอบด้วยสูตรของรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์และสมการทางเคมียังมีค่าสัมประสิทธิ์

สมการทางเคมีสอดคล้องกับกฎการอนุรักษ์มวลของ Lomonosov - Lavoisier:

มวลของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีเท่ากับมวลของสารที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยา

อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีจะไม่ปรากฏหรือหายไปในระหว่างปฏิกิริยา แต่จะเกิดการจัดเรียงใหม่เท่านั้น

?
105. สมการเคมีกับโครงร่างปฏิกิริยาต่างกันอย่างไร?

106. วางค่าสัมประสิทธิ์ที่ขาดหายไปในบันทึกปฏิกิริยา:

107. แปลงโครงร่างปฏิกิริยาต่อไปนี้เป็นสมการเคมี:

108. สร้างสูตรของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาและสมการเคมีที่เกี่ยวข้อง:

109. แทนที่จะเป็นจุดให้เขียนสูตรของสารง่ายๆและสร้างสมการทางเคมี:

โปรดสังเกตว่าโบรอนและคาร์บอนประกอบด้วยอะตอม ฟลูออรีนคลอรีนไฮโดรเจนและออกซิเจนมาจากโมเลกุลไดอะตอมและฟอสฟอรัส (สีขาว) มาจากโมเลกุลเตตระอะตอม

110. แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับแผนการเกิดปฏิกิริยาและเปลี่ยนเป็นสมการเคมี:

111. ปูนขาวมวลใดก่อตัวขึ้นระหว่างการให้ความร้อนเป็นเวลานานของชอล์ค 25 กรัมถ้าทราบว่าปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 11 กรัม?

Popel P.P. , Kriklya L.S. , Khimiya: Pidruch. เป็นเวลา 7 cl. Zagalnoosvit navch. prl. - K .: VTS "Academy", 2008. - 136 p .: il.

ประวัติศาสตร์

หน้าชื่อเรื่อง Tyrocinium Chymicum

ในตอนแรกไม่มีความคิดเกี่ยวกับสมการเคมีกฎทางเคมีพื้นฐานยังไม่เป็นที่รู้จัก แต่ในสมัยโบราณในช่วงการเล่นแร่แปรธาตุของการพัฒนาทางเคมีพวกเขาเริ่มกำหนดองค์ประกอบทางเคมีด้วยสัญลักษณ์

ด้วยการพัฒนาทางเคมีต่อไปความคิดเกี่ยวกับสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมีก็เปลี่ยนไปความรู้เกี่ยวกับสารประกอบของพวกมันก็ขยายตัว ด้วยการค้นพบปรากฏการณ์ทางเคมีจำนวนมากจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนจากคำอธิบายด้วยวาจาไปเป็นสัญกรณ์ทางคณิตศาสตร์ที่สะดวกกว่าโดยใช้สูตรทางเคมี คนแรกที่แนะนำให้ใช้สมการเคมีคือ Jean Beguin ในปี 1615 ในตำราเคมีเล่มแรกชื่อ Tyrocinium Chymicum ("Principles of Chemistry")

สิ้นสุด XVIII - ต้น XIX หลายศตวรรษ - การก่อตัวของกฎของ stoichiometry นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน I. V. Richter เป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาเหล่านี้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเขารู้สึกประทับใจอย่างมากกับคำพูดของอาจารย์นักปรัชญา I. Kant ที่ว่าในบางสาขาของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติมีวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงมากพอ ๆ กับคณิตศาสตร์ ริกเตอร์อุทิศวิทยานิพนธ์ของเขาให้กับการใช้คณิตศาสตร์ในวิชาเคมี ริกเตอร์ไม่ได้เป็นนักเคมีโดยพื้นฐานแล้วริกเตอร์ได้แนะนำสมการเชิงปริมาณแรกของปฏิกิริยาเคมีเริ่มใช้คำนี้ stoichiometry.

กฎการรวบรวม

ทางด้านซ้ายของสมการสูตร (สูตร) \u200b\u200bของสารที่ทำปฏิกิริยาจะถูกเขียนลงไปโดยเชื่อมต่อด้วยเครื่องหมายบวก ทางด้านขวาของสมการให้เขียนสูตร (สูตร) \u200b\u200bของสารที่เป็นผลลัพธ์และเชื่อมต่อด้วยเครื่องหมายบวก ลูกศรวางอยู่ระหว่างส่วนต่างๆของสมการ จากนั้นหา อัตราต่อรอง - ตัวเลขที่อยู่หน้าสูตรของสารเพื่อให้จำนวนอะตอมขององค์ประกอบเดียวกันในด้านซ้ายและด้านขวาของสมการเท่ากัน

ในการสร้างสมการของปฏิกิริยาเคมีนอกเหนือจากการรู้สูตรของรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาแล้วยังจำเป็นต้องเลือกค่าสัมประสิทธิ์ที่ถูกต้อง สามารถทำได้โดยใช้กฎง่ายๆ:

1. ก่อนสูตรของสารอย่างง่ายคุณสามารถเขียนค่าสัมประสิทธิ์เศษส่วนซึ่งแสดงปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาและสารขึ้นรูป

2. หากมีสูตรเกลือในโครงร่างปฏิกิริยาอันดับแรกจำนวนไอออนที่สร้างเกลือจะถูกทำให้เท่ากัน

3. หากสารที่เข้าร่วมในปฏิกิริยาประกอบด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจนอะตอมของไฮโดรเจนจะถูกทำให้เท่ากันตามลำดับสุดท้ายและอะตอมของออกซิเจนจะอยู่ในอันดับสุดท้าย

4. หากมีสูตรเกลือหลายสูตรในรูปแบบปฏิกิริยาจำเป็นต้องเริ่มการทำให้เท่ากันด้วยไอออนที่ประกอบขึ้นเป็นเกลือที่มีจำนวนมากกว่า

สัญลักษณ์ในสมการเคมี

สัญลักษณ์ต่อไปนี้ใช้เพื่อระบุปฏิกิริยาประเภทต่างๆ:

การวางสัมประสิทธิ์ในสมการ

กฎการอนุรักษ์มวลกล่าวว่าปริมาณของสสารของแต่ละองค์ประกอบก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับปริมาณของสสารของแต่ละองค์ประกอบหลังปฏิกิริยา ดังนั้นด้านซ้ายและขวาของสมการเคมีจะต้องมีจำนวนอะตอมขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นเท่ากัน สมการทางเคมีต้องเป็นกลางทางไฟฟ้านั่นคือผลรวมของประจุทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการจะต้องรวมกันเป็นศูนย์ วิธีหนึ่งในการทำให้จำนวนอะตอมเท่ากันในสมการเคมีคือการเลือกสัมประสิทธิ์โดยการลองผิดลองถูก สำหรับกรณีที่ซับซ้อนมากขึ้นควรใช้ระบบสมการพีชคณิตเชิงเส้น โดยปกติแล้วสมการทางเคมีจะเขียนด้วยสัมประสิทธิ์จำนวนเต็มน้อยที่สุด ถ้าไม่มีค่าสัมประสิทธิ์อยู่หน้าสูตรเคมีจะถือว่าเท่ากับหนึ่ง การตรวจสอบความสมดุลของวัสดุนั่นคือจำนวนอะตอมทางด้านซ้ายและด้านขวาสามารถเป็นดังนี้ค่าสัมประสิทธิ์ 1 วางอยู่หน้าสูตรเคมีที่ซับซ้อนที่สุดถัดไปค่าสัมประสิทธิ์ที่อยู่ด้านหน้าของสูตรจะถูกวางไว้ใน วิธีที่จำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการเท่ากับ ... ถ้าค่าสัมประสิทธิ์ตัวใดตัวหนึ่งเป็นเศษส่วนสัมประสิทธิ์ทั้งหมดควรคูณด้วยจำนวนในตัวส่วนของสัมประสิทธิ์เศษส่วน ถ้าสัมประสิทธิ์เป็น 1 ก่อนสูตรก็จะถูกละไว้ ตัวอย่างการจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในปฏิกิริยาทางเคมีของการเผาไหม้มีเธน:

1CH 4 + O 2 CO 2 + H 2 O

จำนวนอะตอมของคาร์บอนทางด้านซ้ายและด้านขวาเท่ากัน องค์ประกอบต่อไปที่จะทำให้เท่ากันคือไฮโดรเจน ทางด้านซ้ายมีไฮโดรเจน 4 อะตอมทางด้านขวา 2 เพื่อให้จำนวนอะตอมของไฮโดรเจนเท่ากันคุณควรใส่ปัจจัย 2 ไว้หน้าน้ำด้วยเหตุนี้

1CH 4 + O 2 CO 2 + 2H 2 O

ความถูกต้องของการจัดเรียงของสัมประสิทธิ์ในสมการทางเคมีใด ๆ จะถูกตรวจสอบโดยการนับจำนวนอะตอมของออกซิเจนหากจำนวนอะตอมของออกซิเจนในด้านซ้ายและด้านขวาเท่ากันค่าสัมประสิทธิ์จะถูกวางอย่างถูกต้อง

1CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O

ค่าสัมประสิทธิ์ 1 ถูกละไว้ก่อนโมเลกุล CH 4 และ CO 2

ปฏิกิริยารีดอกซ์

ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น - รีดิวซ์ (ORR) เป็นปฏิกิริยาเคมีแบบขนานที่เกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชั่นของอะตอมที่ประกอบกันเป็นสารตั้งต้นซึ่งรับรู้ได้จากการกระจายอิเล็กตรอนระหว่างอะตอมออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์

ในระหว่างปฏิกิริยารีดอกซ์สารรีดิวซ์จะให้อิเล็กตรอนนั่นคือมันถูกออกซิไดซ์ ตัวออกซิไดซ์จะจับอิเล็กตรอนนั่นคือมันจะลดลง ยิ่งไปกว่านั้นปฏิกิริยารีดอกซ์ใด ๆ เป็นเอกภาพของการเปลี่ยนแปลงที่ตรงกันข้ามสองรูปแบบคือการเกิดออกซิเดชันและการรีดักชันเกิดขึ้นพร้อมกันและไม่มีการแยกจากกัน

การออกซิเดชั่นเป็นกระบวนการของการบริจาคอิเล็กตรอนโดยมีสถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น เมื่อสารถูกออกซิไดซ์อันเป็นผลมาจากการบริจาคอิเล็กตรอนสถานะออกซิเดชั่นจะเพิ่มขึ้น อะตอมของสารที่ถูกออกซิไดซ์เรียกว่าผู้บริจาคอิเล็กตรอนและอะตอมของตัวออกซิไดซ์เรียกว่าตัวรับอิเล็กตรอน สารออกซิแดนท์ที่รับอิเล็กตรอนได้คุณสมบัติรีดิวซ์เปลี่ยนเป็นตัวรีดิวซ์คอนจูเกต

การรีดักชันคือกระบวนการติดอิเล็กตรอนเข้ากับอะตอมของสารในขณะที่สถานะออกซิเดชั่นลดลง ในระหว่างการลดอะตอมหรือไอออนจะแนบอิเล็กตรอน ในกรณีนี้สถานะออกซิเดชั่นขององค์ประกอบจะลดลง ตัวรีดิวซ์ที่บริจาคอิเล็กตรอนได้คุณสมบัติในการออกซิไดซ์เปลี่ยนเป็นตัวออกซิไดซ์คอนจูเกต

เมื่อร่างสมการของปฏิกิริยารีดอกซ์จำเป็นต้องกำหนดตัวรีดิวซ์ตัวออกซิไดซ์และจำนวนอิเล็กตรอนที่ให้และรับ ตามกฎแล้วค่าสัมประสิทธิ์จะถูกเลือกโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กทรอนิกส์หรือวิธีสมดุลอิเล็กตรอน - ไอออน (บางครั้งเรียกว่าวิธีการครึ่งปฏิกิริยา)

การเลือกค่าสัมประสิทธิ์โดยวิธีการชั่งอิเล็กทรอนิกส์

ในสมการอย่างง่ายค่าสัมประสิทธิ์จะถูกเลือกองค์ประกอบตามองค์ประกอบตามสูตรสำหรับผลิตภัณฑ์สุดท้าย ในสมการปฏิกิริยารีดอกซ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นการเลือกค่าสัมประสิทธิ์จะดำเนินการโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กทรอนิกส์:

1. เขียนโครงร่างปฏิกิริยา (สูตรของรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์) จากนั้นหาองค์ประกอบที่เพิ่มและลดสถานะออกซิเดชั่นของพวกมันและเขียนแยกต่างหาก

2. มีการสร้างสมการของการลดลงและครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยปฏิบัติตามกฎของการอนุรักษ์จำนวนอะตอมและประจุในแต่ละครึ่งปฏิกิริยา

3. เลือกปัจจัยเพิ่มเติมเพื่อปรับครึ่งปฏิกิริยาให้เท่ากันเพื่อให้กฎการอนุรักษ์ประจุเป็นไปตามปฏิกิริยาโดยรวมซึ่งจำนวนองค์ประกอบที่ได้รับในครึ่งปฏิกิริยาของการลดจะเท่ากับจำนวนขององค์ประกอบ ยอมแพ้ในครึ่งปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชัน

4. ใส่ลง (โดยปัจจัยที่พบ) สัมประสิทธิ์สโตอิชิโอเมตริกในรูปแบบปฏิกิริยา (งดค่าสัมประสิทธิ์ 1)

5. ปรับจำนวนอะตอมของธาตุเหล่านั้นให้เท่ากันโดยที่ไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชั่นในระหว่างปฏิกิริยา (หากมีองค์ประกอบดังกล่าวสององค์ประกอบก็เพียงพอที่จะทำให้จำนวนอะตอมของหนึ่งในนั้นเท่ากันและตรวจสอบข้อที่สอง) รับสมการของปฏิกิริยาเคมี

6. การตรวจสอบจะดำเนินการกับองค์ประกอบที่ไม่ได้เปลี่ยนสถานะออกซิเดชั่น (ส่วนใหญ่มักเป็นออกซิเจน)

การจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในสมการไอออนิก

สมการไอออนิกคือสมการเคมีที่อิเล็กโทรไลต์เขียนเป็นไอออนที่แยกตัวออกจากกัน สมการไอออนิกใช้ในการเขียนปฏิกิริยาการแทนที่และการแลกเปลี่ยนในสารละลาย ตัวอย่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนปฏิกิริยาระหว่างแคลเซียมคลอไรด์และซิลเวอร์ไนเตรตกับการก่อตัวของการตกตะกอนของซิลเวอร์คลอไรด์:

CaCl 2 (l) + 2AgNO 3 (l) Ca (NO 3) 2 (l) + 2AgCl (s)

สมการไอออนิกที่สมบูรณ์:

Ca 2+ + 2Cl - + 2Ag + + 2NO 3 - Ca 2+ + 2NO 3 - + 2AgCl (ทีวี)

สมการไอออนิกแบบย่อ:

2Cl - (ลิตร) + 2Ag + (l) 2AgCl (s)

สมการไอออนิก:

Ag + + Cl - AgCl (ทีวี)

ไอออน Ca 2+ และ NO 3 - ยังคงอยู่ในสารละลายดังนั้นจึงไม่เข้าร่วมในปฏิกิริยาทางเคมี ในปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางสมการปฏิกิริยาไอออนิกมีดังนี้:

H + + OH - H 2 O

มีปฏิกิริยาการสะเทินน้ำสะเทินบกหลายอย่างที่ให้สารที่แตกตัวเล็กน้อยนอกเหนือจากน้ำ ตัวอย่างคือปฏิกิริยาของแบเรียมไฮดรอกไซด์กับกรดฟอสฟอริกเนื่องจากแบเรียมฟอสเฟตไม่ละลายในน้ำเกิดขึ้น

วรรณคดี

1. Levitsky M. ภาษาของนักเคมี // เคมีและชีวิต. - พ.ศ. 2543 –№1. - ส. 50-52.
2. Kudryavtsev A.A. การวาดสมการเคมี - ฉบับแก้ไขครั้งที่ 4 และเพิ่ม., 1968 - 359s.
3. เบิร์ก L.G. Gromakov S.D. I. V. Zoroatskaya Averko-Antonovich I.N. วิธีการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมี - คาซาน: สำนักพิมพ์แห่งมหาวิทยาลัยคาซาน, 2502 - 148 หน้า
4. Leenson I.A. คู่หรือคี่ - ม.: เคมี, 2530. - 176p.
5. หนังสือเรียนวิชาเคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 8. สำนักพิมพ์ ARC พ.ศ. 2546
6. หนังสือเรียนวิชาเคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 8. สำนักพิมพ์บัสตาร์ด. 2552.
7. หนังสือเรียนวิชาเคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 8. สำนักพิมพ์ "Mektep" almaty. 2555.
8. หนังสือเรียนวิชาเคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 9. สำนักพิมพ์ "ศึกษาศาสตร์" 2551.

ดูสิ่งนี้ด้วย

ลิงค์

• // พจนานุกรมสารานุกรมของ Brockhaus และ Efron: ใน 86 เล่ม (82 เล่มและเพิ่มเติม 4 เล่ม) - SPb. , พ.ศ. 2433-2450