Ամենապարզ քիմիական հավասարումները. Քիմիական հավասարումների կազմում և լուծում: Փոխարինման ռեակցիայի օրինակ

Դասարան: 8

Ներկայացում դասի համար

Հետ առաջ

Ուշադրություն. ՆախադիտումՍլայդները միայն տեղեկատվական նպատակներով են և կարող են չներկայացնել շնորհանդեսի բոլոր հատկանիշները: Եթե ​​դուք հետաքրքրված եք այս աշխատանքը, խնդրում ենք ներբեռնել ամբողջական տարբերակը։

Դասի նպատակը.օգնեք ուսանողներին զարգացնել գիտելիքներ քիմիական հավասարման մասին որպես պայմանական նշում քիմիական ռեակցիաօգտագործելով քիմիական բանաձևեր.

Առաջադրանքներ.

Ուսումնական:

• համակարգել նախկինում ուսումնասիրված նյութը.
• սովորեցնել քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ կազմելու կարողություն.

Ուսումնական:

• զարգացնել հաղորդակցման հմտություններ (զույգերով աշխատանք, լսելու և լսելու կարողություն):

Ուսումնական:

• զարգացնել կրթական և կազմակերպչական հմտություններ՝ ուղղված հանձնարարված առաջադրանքը կատարելուն.
• զարգացնել վերլուծական մտածողության հմտությունները.

Դասի տեսակը.համակցված.

Սարքավորումներ:համակարգիչ, մուլտիմեդիա պրոյեկտոր, էկրան, գնահատման թերթիկներ, արտացոլման քարտ, «քիմիական նշանների հավաքածու», տպագիր հիմքով նոթատետր, ռեագենտներ՝ նատրիումի հիդրօքսիդ, երկաթ(III) քլորիդ, սպիրտային լամպ, պահարան, լուցկի, Whatman թուղթ, բազմագույն քիմիական նյութ խորհրդանիշներ.

Դասի ներկայացում (Հավելված 3)

Դասի կառուցվածքը.

Ի. Կազմակերպչական պահ.
II. Գիտելիքների և հմտությունների թարմացում:
III. Մոտիվացիա և նպատակադրում:
IV. Նոր նյութ սովորելը.
4.1 ալյումինի այրման ռեակցիա թթվածնում;
4.2 երկաթի (III) հիդրօքսիդի քայքայման ռեակցիա;
4.3 գործակիցների դասավորության ալգորիթմ;
4,4 րոպե հանգստություն;
4.5 սահմանել գործակիցները;
V. Ձեռք բերված գիտելիքների համախմբում.
VI. Դասի ամփոփում և գնահատում.
VII. Տնային աշխատանք.
VIII. Վերջնական խոսքուսուցիչները։

Դասի առաջընթաց

Բարդ մասնիկի քիմիական բնույթը
որոշվում է տարրականի բնույթով
բաղադրիչներ,
նրանց թիվը և
քիմիական կառուցվածքը.
Դ.Ի.Մենդելեև

Ուսուցիչ.Բարև տղաներ։ Նստեք։
Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ դուք ունեք տպագիր նոթատետր ձեր գրասեղանի վրա: (Հավելված 2),որում դուք աշխատելու եք այսօր, և միավորների թերթիկ, որում կգրանցեք ձեր ձեռքբերումները, ստորագրեք այն:

Գիտելիքների և հմտությունների թարմացում:

Ուսուցիչ.Ծանոթացանք ֆիզիկական և քիմիական երևույթներին, քիմիական ռեակցիաներին և դրանց առաջացման նշաններին։ Մենք ուսումնասիրեցինք նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը։
Եկեք ստուգենք ձեր գիտելիքները: Առաջարկում եմ բացել տպագիր տետրերը և կատարել 1-ին առաջադրանքը: Առաջադրանքը կատարելու համար ձեզ տրվում է 5 րոպե:

Թեստ «Ֆիզիկական և քիմիական երևույթներ. Նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը»։

1. Ինչո՞վ են քիմիական ռեակցիաները տարբերվում ֆիզիկական երեւույթներից:

1. Ձևի փոփոխություն ագրեգացման վիճակնյութեր.
2. Նոր նյութերի ձևավորում.
3. Տեղանքի փոփոխություն.

2. Որո՞նք են քիմիական ռեակցիայի նշանները:

1. Նստվածքների առաջացում, գույնի փոփոխություն, գազի էվոլյուցիա։

Մագնիսացում, գոլորշիացում, թրթռում:

Աճ և զարգացում, շարժում, վերարտադրություն:

3. Ո՞ր օրենքի համաձայն են կազմվում քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ։

1. Նյութի բաղադրության հաստատունության օրենքը.
2. Նյութի զանգվածի պահպանման օրենքը.
3. Պարբերական օրենք.
4. Դինամիկայի օրենքը.
5. Համընդհանուր ձգողության օրենքը.

4. Բացահայտված նյութի զանգվածի պահպանման օրենքը.

1. Դ.Ի. Մենդելեևը.
2. C. Դարվին.
3. Մ.Վ. Լոմոնոսովը.
4. I. Նյուտոն.
5. Ա.Ի. Բուտլերովը։

5. Քիմիական հավասարումը կոչվում է.

1. Քիմիական ռեակցիայի պայմանական նշում:

Նյութի բաղադրության պայմանական նշում.

Քիմիական խնդրի պայմանների գրանցում.

Ուսուցիչ.Դուք կատարել եք աշխատանքը: Առաջարկում եմ ստուգել այն: Փոխանակեք նոթատետրերը և ստուգեք միմյանց: Ուշադրություն էկրանին. Յուրաքանչյուր ճիշտ պատասխանի համար՝ 1 միավոր։ Մուտքագրեք գնահատման թերթիկների ընդհանուր միավորների քանակը:

Մոտիվացիա և նպատակադրում:

Ուսուցիչ.Օգտագործելով այս գիտելիքները՝ այսօր մենք կկազմենք քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ՝ բացահայտելով «Արդյո՞ք նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը հիմք է հանդիսանում քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ կազմելու համար» խնդիրը։

Նոր նյութ սովորելը.

Ուսուցիչ.Մենք սովոր ենք մտածել, որ հավասարումը մաթեմատիկական օրինակ է, որտեղ կա անհայտ, և այս անհայտը պետք է հաշվարկվի: Բայց քիմիական հավասարումների մեջ սովորաբար անհայտ ոչինչ չկա. դրանցում ամեն ինչ պարզապես գրված է բանաձևերի միջոցով՝ որ նյութերն են արձագանքում և որոնք են ստացվում այս ռեակցիայի ժամանակ: Եկեք տեսնենք փորձը:

(Ծծմբի և երկաթի միացության ռեակցիա.) Հավելված 3

Ուսուցիչ.Նյութերի զանգվածի տեսանկյունից երկաթի և ծծմբի միացության ռեակցիայի հավասարումը հասկացվում է հետևյալ կերպ.

Երկաթ + ծծումբ → երկաթ (II) սուլֆիդ (առաջադրանք 2 tpo)

Բայց քիմիայում բառերն արտացոլվում են քիմիական նշաններով։ Գրի՛ր այս հավասարումը՝ օգտագործելով քիմիական նշաններ:

Fe + S → FeS

(Մի աշակերտ գրում է գրատախտակին, մնացածը ՏԿԶՆ-ում):

Ուսուցիչ.Հիմա կարդացեք:
Ուսանողներ.Երկաթի մոլեկուլը փոխազդում է ծծմբի մոլեկուլի հետ՝ արտադրելով մեկ մոլեկուլ երկաթի (II) սուլֆիդ։
Ուսուցիչ.Այս ռեակցիայում մենք տեսնում ենք, որ սկզբնական նյութերի քանակը հավասար է ռեակցիայի արտադրանքի նյութերի քանակին։
Պետք է միշտ հիշել, որ ռեակցիայի հավասարումներ կազմելիս ոչ մի ատոմ չպետք է կորչի կամ անսպասելիորեն հայտնվի։ Հետևաբար, երբեմն, գրելով ռեակցիայի հավասարման բոլոր բանաձևերը, պետք է հավասարեցնել հավասարման յուրաքանչյուր մասի ատոմների քանակը՝ սահմանել գործակիցները: Տեսնենք ևս մեկ փորձ

(Ալյումինի այրումը թթվածնում:) Հավելված 4

Ուսուցիչ.Գրենք քիմիական ռեակցիայի հավասարումը (առաջադրանք 3 TPO-ում)

Al + O 2 → Al +3 O -2

Օքսիդի բանաձևը ճիշտ գրելու համար հիշեք դա

Ուսանողներ.Օքսիդներում թթվածինն ունի -2 օքսիդացման աստիճան, ալյումինը քիմիական տարր է՝ +3 մշտական ​​օքսիդացման աստիճանով։ LCM = 6

Al + O 2 → Al 2 O 3

Ուսուցիչ.Տեսնում ենք, որ ռեակցիայի մեջ մտնում է ալյումինի 1 ատոմ, առաջանում է ալյումինի երկու ատոմ։ Մտնում են թթվածնի երկու ատոմ, ձևավորվում է թթվածնի երեք ատոմ։
Պարզ և գեղեցիկ, բայց նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքի նկատմամբ անհարգալից վերաբերմունք՝ տարբեր է ռեակցիայից առաջ և հետո:
Հետևաբար, մենք պետք է դասավորենք գործակիցները տրված հավասարումըքիմիական ռեակցիա. Դա անելու համար եկեք գտնենք LCM թթվածնի համար:

Ուսանողներ. LCM = 6

Ուսուցիչ.Թթվածնի և ալյումինի օքսիդի բանաձևերի դիմաց դնում ենք գործակիցներ, որպեսզի ձախ և աջ թթվածնի ատոմների թիվը հավասար լինի 6-ի։

Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3

Ուսուցիչ.Այժմ մենք գտնում ենք, որ ռեակցիայի արդյունքում առաջանում են ալյումինի չորս ատոմներ։ Հետեւաբար, ձախ կողմում գտնվող ալյումինի ատոմի դիմաց դնում ենք 4 գործակից

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Եվս մեկ անգամ հաշվենք բոլոր ատոմները ռեակցիայից առաջ և հետո։ Մենք խաղադրույք ենք կատարում հավասար.

4Al + 3O 2 _ = 2 Al 2 O 3

Ուսուցիչ.Դիտարկենք մեկ այլ օրինակ

(Ուսուցիչը ցույց է տալիս փորձ երկաթի (III) հիդրօքսիդի տարրալուծման վերաբերյալ):

Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O

Ուսուցիչ.Դասավորենք գործակիցները. Երկաթի մեկ ատոմը արձագանքում է և ձևավորվում է երկաթի երկու ատոմ: Ուստի երկաթի հիդրօքսիդի (3) բանաձեւից առաջ դնում ենք 2 գործակից։

Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O

Ուսուցիչ.Մենք գտնում ենք, որ ռեակցիայի մեջ մտնում է 6 ջրածնի ատոմ (2x3), առաջանում է ջրածնի 2 ատոմ։

Ուսանողներ. NOC = 6. 6/2 = 3. Հետեւաբար, ջրի բանաձեւի համար մենք սահմանել ենք 3 գործակից

2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3 H 2 O

Ուսուցիչ.Մենք հաշվում ենք թթվածինը:

Ուսանողներ.Ձախ – 2x3 =6; աջ – 3+3 = 6

Ուսանողներ.Թթվածնի ատոմների թիվը, որոնք մտել են ռեակցիայի մեջ, հավասար է ռեակցիայի ընթացքում առաջացած թթվածնի ատոմների թվին։ Դուք կարող եք հավասարապես խաղադրույք կատարել:

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 +3 H 2 O

Ուսուցիչ.Այժմ ամփոփենք այն ամենը, ինչ ասվեց ավելի վաղ և ծանոթանանք քիմիական ռեակցիաների հավասարումների գործակիցների դասավորության ալգորիթմին։

1. Հաշվե՛ք յուրաքանչյուր տարրի ատոմների թիվը քիմիական ռեակցիայի հավասարման աջ և ձախ կողմերում:
2. Որոշեք, թե որ տարրն ունի ատոմների փոփոխվող քանակ և գտեք LCM:
3. Գործակիցներ ստանալու համար ԱՕԿ-ը բաժանեք ինդեքսների: Տեղադրեք դրանք բանաձևերից առաջ:
4. Վերահաշվիր ատոմների թիվը և անհրաժեշտության դեպքում կրկնիր գործողությունը:
5. Վերջին բանը, որ պետք է ստուգել, ​​թթվածնի ատոմների քանակն է:

Ուսուցիչ.Դուք շատ եք աշխատել և, հավանաբար, հոգնել եք: Առաջարկում եմ հանգստանալ, փակել աչքերը և հիշել կյանքի մի քանի հաճելի պահեր։ Նրանք տարբեր են ձեզանից յուրաքանչյուրի համար: Այժմ բացեք ձեր աչքերը և դրանցով շրջանաձև շարժումներ արեք՝ սկզբում ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, ապա հակառակ ուղղությամբ։ Այժմ ձեր աչքերը ինտենսիվ շարժեք հորիզոնական՝ աջ-ձախ և ուղղահայաց՝ վերև վար:
Հիմա եկեք ակտիվացնենք մտավոր գործունեությունև մերսեք ականջի բլթակները:

Ուսուցիչ.Մենք շարունակում ենք աշխատել։
Տպագիր տետրերում մենք կկատարենք 5-րդ առաջադրանքը: Կաշխատեք զույգերով: Քիմիական ռեակցիաների հավասարումների մեջ պետք է տեղադրել գործակիցները։ Առաջադրանքը կատարելու համար ձեզ տրվում է 10 րոպե:

• P + Cl 2 → PCl 5
• Na + S → Na 2 S
• HCl + Mg →MgCl 2 + H 2
• N2 + H2 →NH 3
• H 2 O → H 2 + O 2

Ուսուցիչ.Եկեք ստուգենք առաջադրանքի ավարտը ( ուսուցիչը հարցեր է տալիս և ցուցադրում է ճիշտ պատասխանները սլայդում). Յուրաքանչյուր ճիշտ սահմանված գործակցի համար՝ 1 միավոր։
Դուք կատարել եք առաջադրանքը: Լավ արեցիր։

Ուսուցիչ.Հիմա վերադառնանք մեր խնդրին։
Տղերք, ի՞նչ եք կարծում, նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը հիմք է հանդիսանում քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ կազմելու համար։

Ուսանողներ.Այո, դասի ընթացքում մենք ապացուցեցինք, որ նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը հիմք է հանդիսանում քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ կազմելու համար։

Գիտելիքների համախմբում.

Ուսուցիչ.Մենք ուսումնասիրել ենք բոլոր հիմնական հարցերը։ Հիմա եկեք մի կարճ թեստ անենք, որը թույլ կտա տեսնել, թե ինչպես եք յուրացրել թեման։ Դուք պետք է պատասխանեք միայն «այո» կամ «ոչ»: Դուք ունեք 3 րոպե աշխատելու համար։

Հայտարարություններ.

1. Ca + Cl 2 → CaCl 2 ռեակցիայում գործակիցներ պետք չեն։(Այո)
2. Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2 ռեակցիայում ցինկի գործակիցը 2 է։ (Ոչ)
3. Ca + O 2 → CaO ռեակցիայում կալցիումի օքսիդի գործակիցը 2 է։(Այո)
4. CH 4 → C + H 2 ռեակցիայում գործակիցներ չեն պահանջվում:(Ոչ)
5. CuO + H 2 → Cu + H 2 O ռեակցիայում պղնձի գործակիցը 2 է։ (Ոչ)
6. C + O 2 → CO ռեակցիայում 2 գործակից պետք է վերագրվի և՛ ածխածնի մոնօքսիդին (II), և՛ ածխածինին: (Այո)
7. CuCl 2 + Fe → Cu + FeCl 2 ռեակցիայում գործակիցներ չեն պահանջվում:(Այո)

Ուսուցիչ.Եկեք ստուգենք աշխատանքի ընթացքը։ Յուրաքանչյուր ճիշտ պատասխանի համար՝ 1 միավոր։

Դասի ամփոփում.

Ուսուցիչ.Դուք լավ աշխատանք եք կատարել: Այժմ հաշվարկեք դասի համար հավաքած միավորների ընդհանուր թիվը և գնահատեք ձեզ՝ ըստ այն գնահատականի, որը տեսնում եք էկրանին: Տվեք ինձ ձեր գնահատման թերթիկները, որպեսզի կարողանաք ձեր գնահատականը գրանցել ամսագրում:

Տնային աշխատանք.

Ուսուցիչ.Մեր դասն ավարտվեց, որի ընթացքում մենք կարողացանք ապացուցել, որ նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը հիմք է հանդիսանում ռեակցիայի հավասարումներ կազմելու համար, և մենք սովորեցինք, թե ինչպես կազմել քիմիական ռեակցիայի հավասարումներ։ Եվ որպես վերջնական կետ, գրեք տնային աշխատանք

§ 27, նախկին. 1 - նրանց համար, ովքեր ստացել են «3» վարկանիշ
նախկին 2 – նրանց համար, ովքեր ստացել են «4» վարկանիշ
նախկին 3 – նրանց համար, ովքեր ստացել են վարկանիշ“5”

Վերջնական խոսքեր ուսուցչի կողմից.

Ուսուցիչ.Ես շնորհակալ եմ դասի համար: Բայց նախքան գրասենյակից դուրս գալը, ուշադրություն դարձրեք սեղանին (ուսուցիչը ցույց է տալիս Whatman թղթի մի կտոր սեղանի պատկերով և բազմագույն քիմիական նշաններով):Դուք տեսնում եք տարբեր գույների քիմիական նշաններ: Յուրաքանչյուր գույն խորհրդանշում է ձեր տրամադրությունը: Ես առաջարկում եմ ձեզ ստեղծել քիմիական տարրերի ձեր սեփական աղյուսակը (այն կտարբերվի Դ.Ի. Մենդելեևի PSHE-ից)՝ դասի տրամադրության աղյուսակ: Դա անելու համար դուք պետք է գնաք երաժշտության թերթիկ, վերցնեք մեկ քիմիական տարր, ըստ այն բնութագրի, որը տեսնում եք էկրանին, և այն կցեք սեղանի բջիջին: Ես դա կանեմ նախ՝ ցույց տալով ձեզ, թե որքան հարմարավետ եմ ձեզ հետ աշխատելու համար:

F Ես ինձ հարմարավետ էի զգում դասին, ստացել եմ իմ բոլոր հարցերի պատասխանները։

F Դասին հասա նպատակի կեսին.
F Ես ձանձրացել էի դասարանում, ես նոր բան չսովորեցի.

Մաս I

1. Լոմոնոսով-Լավուազեի օրենք – նյութերի զանգվածի պահպանման օրենք.

2. Քիմիական ռեակցիայի հավասարումներն ենքիմիական ռեակցիայի պայմանական նշում՝ օգտագործելով քիմիական բանաձևեր և մաթեմատիկական նշաններ:

3. Քիմիական հավասարումը պետք է համապատասխանի օրենքիննյութերի զանգվածի պահպանում, որը ձեռք է բերվում գործակիցները ռեակցիայի հավասարման մեջ դասավորելով.

4. Ինչ է դա ցույց տալիս քիմիական հավասարում?
1) Ինչ նյութեր են արձագանքում:
2) Ի՞նչ նյութեր են առաջանում դրա արդյունքում.
3) ռեակցիայի մեջ գտնվող նյութերի քանակական հարաբերակցությունները, այսինքն՝ ռեակցիայի մեջ փոխազդող և առաջացող նյութերի քանակությունը։
4) Քիմիական ռեակցիայի տեսակը.

5. Քիմիական ռեակցիաների սխեմայում գործակիցների դասավորության կանոններ՝ բարիումի հիդրօքսիդի և ֆոսֆորաթթվի փոխազդեցության օրինակով բարիումի ֆոսֆատի և ջրի առաջացման հետ:
ա) Գրե՛ք ռեակցիայի սխեման, այսինքն՝ արձագանքող և ստացվող նյութերի բանաձևերը.

բ) սկսեք հավասարակշռել ռեակցիայի սխեման աղի բանաձևով (եթե առկա է): Հիշեք, որ հիմքում կամ աղում մի քանի բարդ իոններ նշվում են փակագծերով, իսկ դրանց թիվը նշվում է փակագծերից դուրս գտնվող ինդեքսներով.

գ) ջրածինը հավասարեցնել վերջին.

դ) վերջին անգամ հավասարեցնել թթվածինը - սա գործակիցների ճիշտ տեղադրման ցուցանիշ է:
Մինչև պարզ նյութի բանաձևը կարելի է գրել կոտորակային գործակից, որից հետո հավասարումը պետք է վերաշարադրվի կրկնապատկված գործակիցներով։

Մաս II

1. Կազմե՛ք ռեակցիայի հավասարումներ, որոնց սխեմաներն են.

2. Գրի՛ր քիմիական ռեակցիաների հավասարումները.

3. Սահմանեք համապատասխանություն դիագրամի և քիմիական ռեակցիայի գործակիցների գումարի միջև:

4. Ստեղծեք համապատասխանություն ելանյութերի և ռեակցիայի արտադրանքների միջև:

5. Ի՞նչ է ցույց տալիս հետեւյալ քիմիական ռեակցիայի հավասարումը.

1) պղնձի հիդրօքսիդ և աղաթթու;
2) ռեակցիայի արդյունքում առաջացել են աղ և ջուր.
3) 1-ին և 2-րդ նյութերից առաջ գործակիցները.

6. Օգտագործելով հետևյալ գծապատկերը՝ կոտորակային գործակիցը կրկնապատկելով՝ ստեղծե՛ք քիմիական ռեակցիայի հավասարում.

7. Քիմիական ռեակցիայի հավասարումը.
4P+5O2=2P2O5
ցույց է տալիս սկզբնական նյութերի և արտադրանքների նյութի քանակը, դրանց զանգվածը կամ ծավալը.
1) ֆոսֆոր – 4 մոլ կամ 124 գ;
2) ֆոսֆորի օքսիդ (V) – 2 մոլ, 284 գ;
3) թթվածին – 5 մոլ կամ 160 լ.

Բավականին հաճախ դպրոցականներն ու ուսանողները ստիպված են կազմել այսպես կոչված. իոնային ռեակցիայի հավասարումներ. Մասնավորապես այս թեմային է նվիրված Քիմիայի պետական ​​միասնական քննության ժամանակ առաջադրված թիվ 31 առաջադրանքը։ Այս հոդվածում մենք մանրամասն կքննարկենք կարճ և ամբողջական իոնային հավասարումներ գրելու ալգորիթմը և կվերլուծենք բարդության տարբեր մակարդակների բազմաթիվ օրինակներ։

Ինչու են անհրաժեշտ իոնային հավասարումներ:

Հիշեցնեմ, որ երբ շատ նյութեր լուծվում են ջրում (և ոչ միայն ջրում), տեղի է ունենում դիսոցացման գործընթաց՝ նյութերը բաժանվում են իոնների։ Օրինակ՝ HCl-ի մոլեկուլները ջրային միջավայրում տարանջատվում են ջրածնի կատիոնների (H +, ավելի ճիշտ՝ H 3 O +) և քլորի անիոնների (Cl -): Նատրիումի բրոմիդը (NaBr) ջրային լուծույթում հանդիպում է ոչ թե մոլեկուլների, այլ հիդրատացված Na + և Br - իոնների տեսքով (ի դեպ, նատրիումի բրոմիդը պարունակում է նաև իոններ)։

«Սովորական» (մոլեկուլային) հավասարումներ գրելիս մենք հաշվի չենք առնում, որ արձագանքում են ոչ թե մոլեկուլները, այլ իոնները։ Ահա, օրինակ, ինչպիսին է աղաթթվի և նատրիումի հիդրօքսիդի ռեակցիայի հավասարումը.

HCl + NaOH = NaCl + H 2 O. (1)

Իհարկե, այս դիագրամը լիովին ճիշտ չի նկարագրում գործընթացը: Ինչպես արդեն ասացինք, գործնականում չկա HCl մոլեկուլներ, և կան H + և Cl - իոններ: Նույնը վերաբերում է NaOH-ին: Ավելի ճիշտ կլինի գրել հետևյալը.

H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O. (2)

Սա այն է ամբողջական իոնային հավասարում . «Վիրտուալ» մոլեկուլների փոխարեն մենք տեսնում ենք մասնիկներ, որոնք իրականում առկա են լուծույթում (կատիոններ և անիոններ): Մենք չենք անդրադառնա այն հարցին, թե ինչու ենք գրել H 2 O մոլեկուլային տեսքով: Սա կբացատրվի մի փոքր ուշ: Ինչպես տեսնում եք, ոչ մի բարդ բան չկա՝ մենք մոլեկուլները փոխարինեցինք իոններով, որոնք առաջանում են դրանց տարանջատման ժամանակ։

Այնուամենայնիվ, նույնիսկ ամբողջական իոնային հավասարումը կատարյալ չէ: Իսկապես, ուշադիր նայեք. (2) հավասարման և ձախ և աջ կողմերը պարունակում են նույն մասնիկները՝ Na + կատիոնները և Cl- անիոնները: Այս իոնները չեն փոխվում ռեակցիայի ընթացքում։ Այդ դեպքում ինչո՞ւ են դրանք ընդհանրապես անհրաժեշտ: Եկեք հեռացնենք դրանք և ստանանք Համառոտ իոնային հավասարում.

H + + OH - = H 2 O. (3)

Ինչպես տեսնում եք, ամեն ինչ հանգում է H + և OH - իոնների փոխազդեցությանը ջրի ձևավորման հետ (չեզոքացման ռեակցիա):

Բոլոր ամբողջական և համառոտ իոնային հավասարումները գրված են: Եթե ​​քիմիայի միասնական պետական ​​քննության 31-րդ խնդիրը լուծեինք, ապա դրա համար կստանայինք առավելագույն միավորը՝ 2 միավոր։

Այսպիսով, ևս մեկ անգամ տերմինաբանության մասին.

• HCl + NaOH = NaCl + H 2 O - մոլեկուլային հավասարում («սովորական» հավասարում, սխեմատիկորեն արտացոլելով ռեակցիայի էությունը);
• H + + Cl - + Na + + OH - = Na + + Cl - + H 2 O - ամբողջական իոնային հավասարում (լուծույթի իրական մասնիկները տեսանելի են);
• H + + OH - = H 2 O - կարճ իոնային հավասարում (մենք հանեցինք բոլոր «աղբը»՝ գործընթացին չմասնակցող մասնիկները):

Իոնային հավասարումներ գրելու ալգորիթմ

1. Եկեք ստեղծենք ռեակցիայի մոլեկուլային հավասարումը.
2. Բոլոր մասնիկները, որոնք նկատելիորեն տարանջատվում են լուծույթում, գրված են իոնների տեսքով. նյութերը, որոնք հակված չեն տարանջատման, թողնվում են «մոլեկուլների տեսքով»։
3. Հավասարման երկու մասերից հանում ենք այսպես կոչվածը. դիտորդ իոններ, այսինքն՝ մասնիկներ, որոնք չեն մասնակցում գործընթացին։
4. Մենք ստուգում ենք գործակիցները և ստանում վերջնական պատասխանը՝ կարճ իոնային հավասարում։

Օրինակ 1. Գրեք ամբողջական և կարճ իոնային հավասարումներ, որոնք նկարագրում են բարիումի քլորիդի և նատրիումի սուլֆատի ջրային լուծույթների փոխազդեցությունը:

Լուծում. Մենք գործելու ենք առաջարկվող ալգորիթմի համաձայն։ Եկեք նախ ստեղծենք մոլեկուլային հավասարում. Բարիումի քլորիդը և նատրիումի սուլֆատը երկու աղ են: Դիտարկենք ուղեցույցի «Անօրգանական միացությունների հատկությունները» բաժինը։ Մենք տեսնում ենք, որ աղերը կարող են փոխազդել միմյանց հետ, եթե ռեակցիայի ընթացքում նստվածք առաջանա։ Եկեք ստուգենք.

Վարժություն 2. Լրացրե՛ք հետևյալ ռեակցիաների հավասարումները.

1. KOH + H2SO4 =
2. H 3 PO 4 + Na 2 O=
3. Ba(OH) 2 + CO 2 =
4. NaOH + CuBr 2 =
5. K 2 S + Hg (NO 3) 2 =
6. Zn + FeCl 2 =

Վարժություն 3. Գրե՛ք ռեակցիաների մոլեկուլային հավասարումները (ջրային լուծույթում)՝ ա) նատրիումի կարբոնատի և ազոտաթթվի, բ) նիկելի (II) քլորիդի և նատրիումի հիդրօքսիդի, գ) ֆոսֆորաթթվի և կալցիումի հիդրօքսիդի, դ) արծաթի նիտրատի և կալիումի քլորիդի միջև, ե. ) ֆոսֆորի օքսիդ (V) և կալիումի հիդրօքսիդ։

Ես անկեղծորեն հուսով եմ, որ դուք խնդիրներ չունեք այս երեք առաջադրանքները կատարելու համար: Եթե ​​դա այդպես չէ, ապա պետք է վերադառնալ «Հիմնական դասերի քիմիական հատկությունները անօրգանական միացություններ".

Ինչպես մոլեկուլային հավասարումը վերածել ամբողջական իոնային հավասարման

Զվարճանքը սկսվում է: Մենք պետք է հասկանանք, թե որ նյութերը պետք է գրվեն որպես իոններ, որոնք պետք է թողնել «մոլեկուլային տեսքով»: Դուք ստիպված կլինեք հիշել հետևյալը.

Իոնների տեսքով գրեք.

• լուծվող աղեր(Շեշտում եմ, որ միայն աղերն են շատ լուծելի ջրի մեջ);
• ալկալիներ (հիշեցնեմ, որ ալկալիները ջրի մեջ լուծվող հիմքեր են, բայց ոչ NH 4 OH);
• ուժեղ թթուներ (H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SeO 4, ...):

Ինչպես տեսնում եք, այս ցուցակը հիշելը ամենևին էլ դժվար չէ. այն ներառում է ուժեղ թթուներ և հիմքեր և բոլոր լուծվող աղերը։ Ի դեպ, հատկապես զգոն երիտասարդ քիմիկոսների համար, ովքեր կարող են վրդովվել այն փաստից, որ ուժեղ էլեկտրոլիտները (անլուծվող աղերը) ներառված չեն այս ցանկում, կարող եմ հայտնել հետևյալը. ՉԻ ներառել անլուծելի աղերը այս ցանկըբոլորովին չի հերքում, որ դրանք ուժեղ էլեկտրոլիտներ են։

Բոլոր մյուս նյութերը պետք է ներկա լինեն իոնային հավասարումների մեջ մոլեկուլների տեսքով: Այն պահանջկոտ ընթերցողները, որոնց չի բավարարում «մյուս բոլոր նյութերը» մշուշոտ եզրույթը և ովքեր հայտնի ֆիլմի հերոսի օրինակով պահանջում են «հրապարակել. ամբողջական ցանկը«Ես տալիս եմ հետևյալ տեղեկատվությունը.

Մոլեկուլների տեսքով գրեք.

• բոլոր չլուծվող աղերը;
• բոլոր թույլ հիմքերը (ներառյալ չլուծվող հիդրօքսիդները, NH 4 OH և նմանատիպ նյութերը);
• բոլոր թույլ թթուները (H 2 CO 3, HNO 2, H 2 S, H 2 SiO 3, HCN, HClO, գրեթե բոլոր օրգանական թթուները ...);
• ընդհանուր առմամբ, բոլոր թույլ էլեկտրոլիտները (ներառյալ ջուրը!!!);
• օքսիդներ (բոլոր տեսակները);
• բոլոր գազային միացությունները (մասնավորապես, H 2, CO 2, SO 2, H 2 S, CO);
• պարզ նյութեր (մետաղներ և ոչ մետաղներ);
• գրեթե ամեն ինչ օրգանական միացություններ(բացառություն են կազմում օրգանական թթուների ջրում լուծվող աղերը):

Ֆու, կարծես ոչինչ չեմ մոռացել: Թեև, իմ կարծիքով, ավելի հեշտ է հիշել թիվ 1 ցուցակը: Թիվ 2 ցուցակի սկզբունքորեն կարևոր բաներից ես ևս մեկ անգամ կնշեմ ջուրը:

Եկեք մարզվենք։

Օրինակ 2. Գրեք ամբողջական իոնային հավասարում, որը նկարագրում է պղնձի (II) հիդրօքսիդի և աղաթթվի փոխազդեցությունը:

Լուծում. Սկսենք, բնականաբար, մոլեկուլային հավասարումից։ Պղնձի (II) հիդրօքսիդը չլուծվող հիմք է։ Բոլոր չլուծվող հիմքերը փոխազդում են ուժեղ թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր.

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O:

Հիմա եկեք պարզենք, թե որ նյութերը պետք է գրվեն որպես իոններ և որոնք որպես մոլեկուլներ: Վերը նշված ցուցակները մեզ կօգնեն: Պղնձի (II) հիդրօքսիդը չլուծվող հիմք է (տես լուծելիության աղյուսակ), թույլ էլեկտրոլիտ։ Անլուծելի հիմքերգրված է մոլեկուլային ձևով. HCl-ն ուժեղ թթու է լուծույթում այն ​​գրեթե ամբողջությամբ տարանջատվում է իոնների: CuCl 2-ը լուծվող աղ է: Մենք այն գրում ենք իոնային տեսքով։ Ջուր - միայն մոլեկուլների տեսքով: Մենք ստանում ենք ամբողջական իոնային հավասարումը.

Сu(OH) 2 + 2H + + 2Cl - = Cu 2+ + 2Cl - + 2H 2 O:

Օրինակ 3. Գրե՛ք NaOH-ի ջրային լուծույթով ածխաթթու գազի ռեակցիայի ամբողջական իոնային հավասարումը:

Լուծում. Ածխածնի երկօքսիդը բնորոշ թթվային օքսիդ է, NaOH-ը՝ ալկալի։ Շփվելիս թթվային օքսիդներԱլկալիների ջրային լուծույթներով առաջանում են աղ և ջուր։ Եկեք ստեղծենք ռեակցիայի մոլեկուլային հավասարում (ի դեպ, մի մոռացեք գործակիցների մասին).

CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O:

CO 2 - օքսիդ, գազային միացություն; պահպանելով մոլեկուլային ձևը. NaOH- ամուր հիմք(ալկալի); Այն գրում ենք իոնների տեսքով։ Na 2 CO 3 - լուծվող աղ; գրում ենք իոնների տեսքով. Ջուրը թույլ էլեկտրոլիտ է և գործնականում չի տարանջատվում. թողնել մոլեկուլային տեսքով: Մենք ստանում ենք հետևյալը.

CO 2 + 2Na + + 2OH - = Na 2+ + CO 3 2- + H 2 O:

Օրինակ 4. Նատրիումի սուլֆիդը ջրային լուծույթում փոխազդում է ցինկի քլորիդի հետ՝ առաջացնելով նստվածք։ Գրեք այս ռեակցիայի ամբողջական իոնային հավասարումը:

Լուծում. Նատրիումի սուլֆիդը և ցինկի քլորիդը աղեր են։ Երբ այս աղերը փոխազդում են, ցինկի սուլֆիդի նստվածքը նստում է.

Na 2 S + ZnCl 2 = ZnS↓ + 2NaCl:

Ես անմիջապես կգրեմ ամբողջական իոնային հավասարումը, և դուք ինքներդ կվերլուծեք այն.

2Na + + S 2- + Zn 2+ + 2Cl - = ZnS↓ + 2Na + + 2Cl - .

Ես ձեզ առաջարկում եմ մի քանի առաջադրանքներ ինքնուրույն աշխատանքև մի փոքրիկ թեստ:

Վարժություն 4. Գրե՛ք մոլեկուլային և ամբողջական իոնային հավասարումներ հետևյալ ռեակցիաների համար.

1. NaOH + HNO3 =
2. H2SO4 + MgO =
3. Ca(NO 3) 2 + Na 3 PO 4 =
4. CoBr 2 + Ca (OH) 2 =

Վարժություն 5. Գրե՛ք ամբողջական իոնային հավասարումներ, որոնք նկարագրում են՝ ա) ազոտի օքսիդի (V) փոխազդեցությունը բարիումի հիդրօքսիդի ջրային լուծույթի հետ, բ) ցեզիումի հիդրօքսիդի լուծույթը հիդրոիոդաթթվի հետ, գ) պղնձի սուլֆատի և կալիումի սուլֆիդի ջրային լուծույթները, դ) կալցիումի հիդրօքսիդը։ և ջրային լուծույթերկաթ (III) նիտրատ.

Քիմիան գիտություն է նյութերի, դրանց հատկությունների և փոխակերպումների մասին .
Այսինքն, եթե մեզ շրջապատող նյութերի հետ ոչինչ չի պատահում, ապա դա չի վերաբերում քիմիայի: Բայց ի՞նչ է նշանակում «ոչինչ չի լինում»։ Եթե ​​հանկարծ ամպրոպը բռնեց մեզ դաշտում, և մենք բոլորս թաց էինք, ինչպես ասում են, «մինչև մաշկը», ապա սա փոխակերպում չէ՞.

Եթե, օրինակ, երկաթյա մեխ եք վերցնում, լցնում, ապա հավաքում երկաթի փաթիլներ (Ֆե) , ուրեմն սա էլ չէ՞ փոխակերպում․ մեխ կար՝ փոշի դարձավ։ Բայց եթե դուք այնուհետև հավաքեք սարքը և կատարեք թթվածնի ստացում (O 2): տաքացնել կալիումի պերմանգանատ(KMpO 4)և հավաքեք թթվածինը փորձանոթի մեջ, այնուհետև տեղադրեք այդ շիկացած երկաթի թելերը դրա մեջ, այնուհետև դրանք կբռնկվեն վառ բոցով և այրվելուց հետո կվերածվեն շագանակագույն փոշու: Եվ սա նույնպես փոխակերպում է։ Այսպիսով, որտեղ է քիմիան: Չնայած այն հանգամանքին, որ այս օրինակներում փոխվում են ձևը (երկաթե մեխը) և հագուստի վիճակը (չոր, թաց), դրանք փոխակերպումներ չեն։ Փաստն այն է, որ մեխն ինքնին նյութ էր (երկաթ), և այդպես էլ մնաց, չնայած իր տարբեր ձևին, և մեր հագուստը կլանում էր անձրևի ջուրը և գոլորշիացնում այն ​​մթնոլորտ: Ջուրն ինքնին չի փոխվել։ Այսպիսով, որո՞նք են փոխակերպումները քիմիական տեսանկյունից:

Քիմիական տեսակետից փոխակերպումները այն երեւույթներն են, որոնք ուղեկցվում են նյութի բաղադրության փոփոխությամբ։ Եկեք որպես օրինակ վերցնենք նույն մեխը: Կարևոր չէ, թե ինչ ձև է ստացել այն լրացնելուց հետո, այլ դրանից հավաքելուց հետո երկաթի փաթիլներտեղադրված է թթվածնային մթնոլորտում - այն վերածվել է երկաթի օքսիդ(Ֆե 2 Օ 3 ) . Այսպիսով, ինչ-որ բան փոխվե՞լ է, ի վերջո: Այո, փոխվել է։ Կար մի նյութ, որը կոչվում էր մեխ, բայց թթվածնի ազդեցության տակ ձևավորվեց նոր նյութ. տարր օքսիդգեղձ. Մոլեկուլային հավասարումԱյս փոխակերպումը կարող է ներկայացվել հետևյալ քիմիական նշաններով.

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

Քիմիայի մեջ անմիտ մեկի համար անմիջապես հարցեր են ծագում. Ո՞րն է «մոլեկուլային հավասարումը», ի՞նչ է Fe: Ինչու են «4», «3», «2» թվերը: Որո՞նք են «2» և «3» փոքր թվերը Fe 2 O 3 բանաձևում: Սա նշանակում է, որ ժամանակն է ամեն ինչ կարգի բերել:

Քիմիական տարրերի նշաններ.

Չնայած այն հանգամանքին, որ քիմիան սկսում է սովորել 8-րդ դասարանում, իսկ ոմանք նույնիսկ ավելի վաղ, շատերը գիտեն մեծ ռուս քիմիկոս Դ.Ի. Եվ իհարկե, նրա հայտնի «Քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակը»։ Հակառակ դեպքում, ավելի պարզ, այն կոչվում է «Պարբերական աղյուսակ»:

Այս աղյուսակում տարրերը դասավորված են համապատասխան հերթականությամբ: Մինչ օրս հայտնի է դրանցից մոտ 120-ը Շատ տարրերի անունները մեզ վաղուց հայտնի են։ Դրանք են՝ երկաթ, ալյումին, թթվածին, ածխածին, ոսկի, սիլիցիում։ Նախկինում մենք առանց մտածելու օգտագործում էինք այս բառերը՝ դրանք նույնացնելով առարկաների հետ՝ երկաթե պտուտակ, ալյումինե մետաղալար, մթնոլորտում թթվածին, ոսկե օղակ և այլն։ և այլն: Բայց իրականում այս բոլոր նյութերը (հեղույս, մետաղալար, օղակ) բաղկացած են իրենց համապատասխան տարրերից։ Ամբողջ պարադոքսն այն է, որ տարրը հնարավոր չէ դիպչել կամ վերցնել: Ինչպե՞ս այդպես: Դրանք պարբերական աղյուսակում են, բայց դուք չեք կարող վերցնել դրանք: Այո, այդպես է: Քիմիական տարրը վերացական (այսինքն՝ վերացական) հասկացություն է և օգտագործվում է քիմիայում, ինչպես նաև այլ գիտություններում՝ հաշվարկների, հավասարումներ կազմելու և խնդիրներ լուծելու համար։ Յուրաքանչյուր տարր մյուսից տարբերվում է նրանով, որ այն ունի իր առանձնահատկությունը էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաատոմ.Ատոմի միջուկում պրոտոնների թիվը հավասար է նրա ուղեծրերի էլեկտրոնների թվին։ Օրինակ՝ ջրածինը թիվ 1 տարրն է։ Նրա ատոմը բաղկացած է 1 պրոտոնից և 1 էլեկտրոնից։ Հելիումը թիվ 2 տարրն է: Նրա ատոմը բաղկացած է 2 պրոտոնից և 2 էլեկտրոնից։ Լիթիումը #3 տարր է: Նրա ատոմը բաղկացած է 3 պրոտոնից և 3 էլեկտրոնից։ Դարմշտադցիում – տարր թիվ 110։ Նրա ատոմը բաղկացած է 110 պրոտոնից և 110 էլեկտրոնից։

Յուրաքանչյուր տարր նշվում է որոշակի խորհրդանիշով, լատինական տառերով, և ունի որոշակի ընթերցում լատիներենից թարգմանված։ Օրինակ, ջրածինը ունի խորհրդանիշ «Ն», կարդալ որպես «hydrogenium» կամ «մոխր»: Սիլիկոնն ունի «Si» խորհրդանիշը, որը կարդացվում է որպես «սիլիկցիում»: Մերկուրիունի խորհրդանիշ «Հգ»եւ կարդացվում է որպես «hydrargyrum»։ Եվ այսպես շարունակ։ Այս բոլոր նշումները կարելի է գտնել 8-րդ դասարանի քիմիայի ցանկացած դասագրքում: Մեզ համար հիմա գլխավորը հասկանալն է, որ քիմիական հավասարումներ կազմելիս անհրաժեշտ է գործել տարրերի նշված նշաններով։

Պարզ և բարդ նյութեր.

Նշանակում են տարբեր նյութեր քիմիական տարրերի առանձին նշաններով (Hg սնդիկ, Ֆե երկաթ, Cu պղինձ, Zn ցինկ, Ալ ալյումինե) ըստ էության նշանակում ենք պարզ նյութեր, այսինքն՝ նույն տիպի ատոմներից բաղկացած նյութեր (ատոմում նույն քանակությամբ պրոտոններ և նեյտրոններ են պարունակում)։ Օրինակ, եթե երկաթ և ծծումբ նյութերը փոխազդում են, ապա հավասարումը կստանա հետևյալ գրավոր ձևը.

Fe + S = FeS (2)

Պարզ նյութերը ներառում են մետաղներ (Ba, K, Na, Mg, Ag), ինչպես նաև ոչ մետաղներ (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2): Ավելին, պետք է ուշադրություն դարձնել
հատուկ ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որ բոլոր մետաղները նշանակվում են մեկ նշաններով` K, Ba, Ca, Al, V, Mg և այլն, իսկ ոչ մետաղները կամ պարզ նշաններ են` C, S, P կամ կարող են ունենալ տարբեր ինդեքսներ, որոնք ցույց են տալիս. նրանց մոլեկուլային կառուցվածքը H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8: Ապագայում սա կունենա շատ մեծ արժեքհավասարումներ գրելիս. Բոլորովին դժվար չէ կռահել, որ բարդ նյութերը ատոմներից առաջացած նյութեր են տարբեր տեսակներ, Օրինակ,

1). Օքսիդներ:
ալյումինի օքսիդԱլ 2 Օ 3,

նատրիումի օքսիդ Na2O,
պղնձի օքսիդ CuO,
ցինկի օքսիդ ZnO,
տիտանի օքսիդ Ti2O3,
ածխածնի երկօքսիդկամ ածխածնի երկօքսիդ (+2) CO,
ծծմբի օքսիդ (+6) SO 3

2). Պատճառները:
երկաթի հիդրօքսիդ(+3) Fe (OH) 3,
պղնձի հիդրօքսիդ Cu (OH) 2,
կալիումի հիդրօքսիդ կամ ալկալիական կալիում KOH,
նատրիումի հիդրօքսիդ NaOH.

3). Թթուներ:
աղաթթու HCl,
ծծմբաթթու H2SO3,
ազոտական ​​թթու HNO3

4). Աղեր:
նատրիումի թիոսուլֆատ Na 2 S 2 O 3,
նատրիումի սուլֆատկամ Գլաուբերի աղ Na2SO4,
կալցիումի կարբոնատկամ կրաքար CaCO 3,
պղնձի քլորիդ CuCl2

5). Օրգանական նյութեր:
նատրիումի ացետատ CH 3 COONa,
մեթան CH 4,
ացետիլեն C 2 H 2,
գլյուկոզա C 6 H 12 O 6

Ի վերջո, տարբեր նյութերի կառուցվածքը պարզելուց հետո կարող ենք սկսել քիմիական հավասարումներ գրել:

Քիմիական հավասարում.

«Հավասարում» բառն ինքնին առաջացել է «հավասարեցնել» բառից, այսինքն. ինչ-որ բան բաժանել հավասար մասերի. Մաթեմատիկայի մեջ հավասարումները կազմում են այս գիտության գրեթե բուն էությունը: Օրինակ, կարող եք տալ մի պարզ հավասարում, որտեղ ձախ և աջ կողմերը հավասար կլինեն «2»-ի.

40: (9 + 11) = (50 x 2) : (80 – 30);

Իսկ քիմիական հավասարումների դեպքում նույն սկզբունքը՝ հավասարման ձախ և աջ կողմերը պետք է համապատասխանեն դրանցում մասնակցող ատոմների և տարրերի նույն թվին։ Կամ, եթե տրված է իոնային հավասարում, ապա դրանում մասնիկների քանակըպետք է համապատասխանի նաև այս պահանջին: Քիմիական հավասարումը քիմիական ռեակցիայի պայմանական ներկայացումն է՝ օգտագործելով քիմիական բանաձևեր և մաթեմատիկական նշաններ: Քիմիական հավասարումը ներհատուկ կերպով արտացոլում է այս կամ այն ​​քիմիական ռեակցիան, այսինքն՝ նյութերի փոխազդեցության գործընթացը, որի ընթացքում առաջանում են նոր նյութեր։ Օրինակ, դա անհրաժեշտ է գրել մոլեկուլային հավասարումռեակցիաներ, որոնցում նրանք մասնակցում են բարիումի քլորիդ BaCl 2 և ծծմբաթթու H 2 SO 4. Այս ռեակցիայի արդյունքում առաջանում է չլուծվող նստվածք. բարիումի սուլֆատ BaSO 4 և աղաթթու HCl:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (3)

Առաջին հերթին դա պետք է հասկանալ մեծ թիվ HCl նյութի դիմաց գտնվող «2»-ը կոչվում է գործակից, իսկ «2», «4» փոքր թվերը BaCl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 բանաձևերի տակ՝ ինդեքսներ։ Քիմիական հավասարումների և գործակիցները և ինդեքսները գործում են որպես բազմապատկիչներ, այլ ոչ թե գումարելիներ: Քիմիական հավասարումը ճիշտ գրելու համար անհրաժեշտ է նշանակել գործակիցներ ռեակցիայի հավասարման մեջ. Այժմ սկսենք հաշվել հավասարման ձախ և աջ կողմերի տարրերի ատոմները։ Հավասարման ձախ կողմում՝ BaCl 2 նյութը պարունակում է 1 բարիումի ատոմ (Ba), քլորի 2 ատոմ (Cl): H 2 SO 4 նյութում՝ 2 ջրածնի ատոմ (H), 1 ծծմբի ատոմ (S) և 4 թթվածնի ատոմ (O): Հավասարման աջ կողմում. ատոմ (Cl): Հետևում է, որ հավասարման աջ կողմում ջրածնի և քլորի ատոմների թիվը կիսով չափ է, քան ձախ կողմում։ Հետևաբար, հավասարման աջ կողմում HCl բանաձևից առաջ անհրաժեշտ է դնել «2» գործակիցը։ Եթե ​​հիմա գումարենք այս ռեակցիային մասնակցող տարրերի ատոմների թիվը, ինչպես ձախ, այնպես էլ աջ կողմում, ապա կստանանք հետևյալ հաշվեկշիռը.

Հավասարման երկու կողմերում էլ ռեակցիային մասնակցող տարրերի ատոմների թիվը հավասար է, հետևաբար այն ճիշտ է կազմված։

Քիմիական հավասարումներ և քիմիական ռեակցիաներ

Ինչպես արդեն պարզել ենք, քիմիական հավասարումները քիմիական ռեակցիաների արտացոլումն են։ Քիմիական ռեակցիաներն այն երևույթներն են, որոնց ժամանակ տեղի է ունենում մի նյութի փոխակերպում մյուսի։ Նրանց բազմազանության մեջ կարելի է առանձնացնել երկու հիմնական տեսակ.

1). Բաղադրյալ ռեակցիաներ
2). Քայքայման ռեակցիաներ.

Քիմիական ռեակցիաների ճնշող մեծամասնությունը պատկանում է հավելման ռեակցիաներին, քանի որ դրա կազմի փոփոխությունները հազվադեպ են կարող տեղի ունենալ առանձին նյութի հետ, եթե այն չի ենթարկվում արտաքին ազդեցության (լուծարում, տաքացում, լույսի ազդեցություն): Ոչինչ ավելի լավ չի բնութագրում քիմիական երևույթը կամ ռեակցիան, քան այն փոփոխությունները, որոնք տեղի են ունենում երկու կամ ավելի նյութերի փոխազդեցության ժամանակ։ Նման երևույթները կարող են առաջանալ ինքնաբուխ և ուղեկցվել ջերմաստիճանի բարձրացմամբ կամ նվազմամբ, լուսային էֆեկտներով, գունային փոփոխություններով, նստվածքների ձևավորմամբ, գազային արգասիքների արտազատմամբ և աղմուկով։

Պարզության համար ներկայացնում ենք միացությունների ռեակցիաների գործընթացներն արտացոլող մի քանի հավասարումներ, որոնց ընթացքում ստանում ենք նատրիումի քլորիդ(NaCl), ցինկի քլորիդ(ZnCl2), արծաթի քլորիդի նստվածք(AgCl), ալյումինի քլորիդ(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn = ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl = AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 = AlCl 3 + 3H 2 O (7)

Միացությունների ռեակցիաների շարքում պետք է հատուկ նշել հետևյալը. : փոխարինում (5), փոխանակում (6), իսկ որպես փոխանակման ռեակցիայի հատուկ դեպք՝ ռեակցիան չեզոքացում (7).

Փոխարինման ռեակցիաները ներառում են այնպիսի ռեակցիաներ, որոնցում պարզ նյութի ատոմները փոխարինում են բարդ նյութի տարրերից մեկի ատոմներին: Օրինակ (5) ցինկի ատոմները փոխարինում են պղնձի ատոմներին CuCl 2 լուծույթից, մինչդեռ ցինկը անցնում է ZnCl 2 լուծելի աղի մեջ, և պղինձը մետաղական վիճակում լուծույթից ազատվում է։

Փոխանակման ռեակցիաները ներառում են այն ռեակցիաները, որոնցում երկու բարդ նյութեր փոխանակում են իրենց բաղադրիչները. Ռեակցիայի դեպքում (6), լուծվող AgNO 3 և KCl աղերը, երբ երկու լուծույթները միաձուլվում են, ձևավորում են AgCl աղի չլուծվող նստվածք։ Միևնույն ժամանակ նրանք փոխանակում են իրենց բաղկացուցիչ մասերը. կատիոններ և անիոններ: NO 3 անիոններին ավելացվում են կալիումի K + կատիոնները, իսկ Cl-անիոններին՝ արծաթի Ag + կատիոնները։

Փոխանակման ռեակցիաների հատուկ, հատուկ դեպքը չեզոքացման ռեակցիան է։ Չեզոքացման ռեակցիաները ներառում են այն ռեակցիաները, որոնցում թթուները փոխազդում են հիմքերի հետ, որի արդյունքում առաջանում են աղ և ջուր։ Օրինակ (7) աղաթթվի HCl-ը փոխազդում է Al(OH) 3 հիմքի հետ՝ առաջացնելով AlCl 3 աղը և ջուրը: Այս դեպքում հիմքից Al 3+ ալյումինի կատիոնները փոխանակվում են թթվից Cl - անիոնների հետ։ Ինչ է տեղի ունենում վերջում աղաթթվի չեզոքացում.

Քայքայման ռեակցիաները ներառում են այն ռեակցիաները, որոնցում մեկ բարդ նյութից առաջանում են երկու կամ ավելի նոր պարզ կամ բարդ նյութեր, բայց ավելի պարզ բաղադրությամբ: Ռեակցիաների օրինակներ են այն ռեակցիաները, որոնց ընթացքում 1) քայքայվում է. Կալիումի նիտրատ(KNO 3) կալիումի նիտրիտի (KNO 2) և թթվածնի (O 2) ձևավորմամբ; 2). Կալիումի պերմանգանատ(KMnO 4): ձևավորվում է կալիումի մանգանատ (K 2 MnO 4), մանգանի օքսիդ(MnO 2) և թթվածին (O 2); 3). Կալցիումի կարբոնատ կամ մարմար; ընթացքում ձևավորվում են ածխածինգազ(CO2) և կալցիումի օքսիդ(CaO)

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 = CaO + CO 2 (10)

Ռեակցիայում (8) բարդ նյութից առաջանում են մեկ բարդ և մեկ պարզ նյութ։ Ռեակցիայում (9) կա երկու բարդ և մեկ պարզ: Ռեակցիայում (10) կան երկու բարդ նյութեր, բայց բաղադրությամբ ավելի պարզ

Բարդ նյութերի բոլոր դասերը ենթակա են տարրալուծման.

1). Օքսիդներ: արծաթի օքսիդ 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Հիդրօքսիդներ: երկաթի հիդրօքսիդ 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Թթուներ: ծծմբաթթու H 2 SO 4 = SO 3 + H 2 O (13)

4). Աղեր: կալցիումի կարբոնատ CaCO 3 = CaO + CO 2 (14)

5). Օրգանական նյութեր. գլյուկոզայի ալկոհոլային խմորում

C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

Մեկ այլ դասակարգման համաձայն՝ բոլոր քիմիական ռեակցիաները կարելի է բաժանել երկու տեսակի՝ կոչվում են այն ռեակցիաները, որոնք ջերմություն են թողնում էկզոտերմիկ, և ռեակցիաներ, որոնք տեղի են ունենում ջերմության կլանմամբ. էնդոթերմիկ. Նման գործընթացների չափանիշն է ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունը.Որպես կանոն, դեպի էկզոտերմիկ ռեակցիաներներառում են օքսիդացման ռեակցիաներ, այսինքն. փոխազդեցություն թթվածնի հետ, օրինակ մեթանի այրումը:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

իսկ էնդոթերմիկ ռեակցիաներին՝ տարրալուծման ռեակցիաներ արդեն վերը նշված (11) - (15): Հավասարման վերջում Q նշանը ցույց է տալիս, թե ռեակցիայի ընթացքում ջերմություն է արձակվում (+Q), թե կլանում (-Q).

CaCO 3 = CaO + CO 2 - Q (17)

Դուք կարող եք նաև դիտարկել բոլոր քիմիական ռեակցիաները՝ ըստ դրանց փոխակերպումների մեջ ներգրավված տարրերի օքսիդացման աստիճանի փոփոխության: Օրինակ, ռեակցիայում (17) դրան մասնակցող տարրերը չեն փոխում իրենց օքսիդացման վիճակը.

Ca +2 C +4 O 3 -2 = Ca +2 O -2 +C +4 O 2 -2 (18)

Իսկ ռեակցիայի մեջ (16) տարրերը փոխում են իրենց օքսիդացման վիճակները.

2Mg 0 + O 2 0 = 2Mg +2 O -2

Այս տեսակի ռեակցիաներն են ռեդոքս . Դրանք կդիտարկվեն առանձին: Այս տեսակի ռեակցիաների համար հավասարումներ կազմելու համար դուք պետք է օգտագործեք կես ռեակցիայի մեթոդև դիմել էլեկտրոնային հաշվեկշռի հավասարումը.

Քիմիական ռեակցիաների տարբեր տեսակները ներկայացնելուց հետո կարելի է անցնել քիմիական հավասարումների կազմման սկզբունքին, կամ այլ կերպ ասած՝ ձախ և աջ կողմերի գործակիցների ընտրությանը։

Քիմիական հավասարումներ կազմելու մեխանիզմներ.

Ինչ տեսակի էլ պատկանի քիմիական ռեակցիան, դրա գրանցումը (քիմիական հավասարումը) պետք է համապատասխանի այն պայմանին, որ ռեակցիայից առաջ և հետո ատոմների թիվը հավասար լինի։

Կան հավասարումներ (17), որոնք հավասարեցում չեն պահանջում, այսինքն. գործակիցների տեղաբաշխում. Բայց շատ դեպքերում, ինչպես օրինակ (3), (7), (15), անհրաժեշտ է ձեռնարկել գործողություններ՝ ուղղված ձախ և հավասարեցնելուն. ճիշտ մասերհավասարումներ Ի՞նչ սկզբունքներ է պետք պահպանել նման դեպքերում։ Կա՞ գործակիցների ընտրության որևէ համակարգ: Կա, և ոչ միայն մեկը. Այս համակարգերը ներառում են.

1). Գործակիցների ընտրություն ըստ տրված բանաձևերի.

2). Արձագանքող նյութերի վալենտական ​​կազմավորումը.

3). Արձագանքող նյութերի օքսիդացման վիճակներով կազմումը:

Առաջին դեպքում ենթադրվում է, որ մենք գիտենք արձագանքող նյութերի բանաձևերը ինչպես ռեակցիայից առաջ, այնպես էլ հետո։ Օրինակ՝ հաշվի առնելով հետևյալ հավասարումը.

N 2 + O 2 →N 2 O 3 (19)

Ընդհանրապես ընդունված է, որ քանի դեռ ռեակցիայից առաջ և հետո տարրերի ատոմների միջև հավասարություն չի հաստատվել, հավասարության նշանը (=) չի դրվում հավասարման մեջ, այլ փոխարինվում է սլաքով (→)։ Հիմա եկեք իջնենք իրական ճշգրտմանը: Հավասարման ձախ կողմում կան ազոտի 2 ատոմ (N 2) և երկու թթվածնի ատոմ (O 2), իսկ աջ կողմում՝ երկու ազոտի ատոմ (N 2) և երեք թթվածնի ատոմ (O 3)։ Կարիք չկա այն հավասարեցնել ազոտի ատոմների քանակով, բայց թթվածնի առումով անհրաժեշտ է հասնել հավասարության, քանի որ մինչ ռեակցիան ներգրավված էր երկու ատոմ, իսկ ռեակցիայից հետո երեք ատոմ։ Կազմենք հետևյալ դիագրամը.

արձագանքից հետո արձագանքից առաջ
O 2 O 3

Որոշենք ատոմների տրված թվերի միջև եղած ամենափոքր բազմապատիկը, այն կլինի «6»։

O 2 O 3
\ 6 /

Թթվածնի հավասարման ձախ կողմի այս թիվը բաժանենք «2»-ի։ Մենք ստանում ենք «3» թիվը և դնում այն ​​լուծվող հավասարման մեջ.

N 2 + 3O 2 →N 2 O 3

Մենք նաև հավասարման աջ կողմի «6» թիվը բաժանում ենք «3»-ի: Մենք ստանում ենք «2» թիվը և այն դնում ենք լուծվող հավասարման մեջ.

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Թթվածնի ատոմների թիվը հավասարման թե ձախ և թե աջ կողմերում հավասարվեց, համապատասխանաբար, 6-ական ատոմ.

Բայց հավասարման երկու կողմերում ազոտի ատոմների թիվը միմյանց չի համապատասխանի.

Ձախն ունի երկու ատոմ, աջը՝ չորս ատոմ։ Հետևաբար, հավասարության հասնելու համար անհրաժեշտ է կրկնապատկել ազոտի քանակը հավասարման ձախ կողմում՝ գործակիցը դնելով «2».

Այսպիսով, ազոտի հավասարությունը նկատվում է և, ընդհանուր առմամբ, հավասարումը ստանում է ձև.

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

Այժմ հավասարման մեջ սլաքի փոխարեն կարող եք հավասարության նշան դնել.

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

Բերենք ևս մեկ օրինակ. Տրված է հետևյալ ռեակցիայի հավասարումը.

P + Cl 2 → PCl 5

Հավասարման ձախ կողմում կա 1 ֆոսֆորի ատոմ (P) և երկու քլորի ատոմ (Cl 2), իսկ աջ կողմում՝ մեկ ֆոսֆորի ատոմ (P) և հինգ թթվածնի ատոմ (Cl 5): Ֆոսֆորի ատոմների քանակով այն հավասարեցնելու կարիք չկա, բայց քլորի առումով անհրաժեշտ է հասնել հավասարության, քանի որ մինչ ռեակցիան ներգրավված էր երկու ատոմ, իսկ ռեակցիայից հետո՝ հինգ ատոմ։ Կազմենք հետևյալ դիագրամը.

արձագանքից հետո արձագանքից առաջ
Cl 2 Cl 5

Որոշենք ատոմների տրված թվերի միջև եղած ամենափոքր բազմապատիկը, այն կլինի «10»:

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Այս թիվը քլորի հավասարման ձախ կողմում բաժանեք «2»-ի: Ստացնենք «5» թիվը և դրենք այն լուծվող հավասարման մեջ.

P + 5Cl 2 → PCl 5

Մենք նաև հավասարման աջ կողմի «10» թիվը բաժանում ենք «5»-ի: Մենք ստանում ենք «2» թիվը և այն դնում ենք լուծվող հավասարման մեջ.

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

Հավասարման ձախ և աջ կողմերում քլորի ատոմների թիվը հավասարվեց, համապատասխանաբար, 10-ական ատոմ.

Բայց ֆոսֆորի ատոմների թիվը հավասարման երկու կողմերում չի համապատասխանի միմյանց.

Հետևաբար, հավասարության հասնելու համար անհրաժեշտ է կրկնապատկել ֆոսֆորի քանակը հավասարման ձախ կողմում՝ սահմանելով «2» գործակիցը.

Այսպիսով, ֆոսֆորի հավասարությունը նկատվում է և, ընդհանուր առմամբ, հավասարումը ստանում է ձև.

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Հավասարումներ կազմելիս ըստ վալենտների պետք է տրվի վալենտության որոշումև սահմանել արժեքներ ամենահայտնի տարրերի համար: Վալենտությունը նախկինում օգտագործված հասկացություններից մեկն է, որը ներկայումս գործում է մի շարք դպրոցական ծրագրերչի օգտագործվում. Բայց դրա օգնությամբ ավելի հեշտ է բացատրել քիմիական ռեակցիաների հավասարումների կազմման սկզբունքները։ Վալանսը հասկացվում է որպես համարը քիմիական կապեր, որն այս կամ այն ​​ատոմը կարող է ձևավորել մեկ այլ կամ այլ ատոմների հետ . Վալենտությունը չունի նշան (+ կամ -) և նշվում է հռոմեական թվերով, սովորաբար քիմիական տարրերի խորհրդանիշների վերևում, օրինակ.

Որտեղի՞ց են գալիս այս արժեքները: Ինչպե՞ս օգտագործել դրանք քիմիական հավասարումներ գրելիս: Տարրերի վալենտների թվային արժեքները համընկնում են նրանց խմբի համարի հետ Պարբերական աղյուսակՔիմիական տարրեր Դ.Ի. Մենդելեևի կողմից (Աղյուսակ 1):

Այլ տարրերի համար վալենտային արժեքներկարող են ունենալ այլ արժեքներ, բայց ոչ ավելի մեծ, քան այն խմբի թիվը, որտեղ դրանք գտնվում են: Ավելին, զույգ խմբերի համարների համար (IV և VI) տարրերի վալենտները վերցնում են միայն զույգ արժեքներ, իսկ կենտների համար դրանք կարող են ունենալ և՛ զույգ, և՛ կենտ արժեքներ (Աղյուսակ 2):

Իհարկե, կան բացառություններ որոշ տարրերի վալենտային արժեքներից, բայց յուրաքանչյուր կոնկրետ դեպքում այդ կետերը սովորաբար նշվում են: Հիմա դիտարկենք ընդհանուր սկզբունքորոշակի տարրերի համար տրված վալենտների հիման վրա քիմիական հավասարումներ կազմելը. Ավելի հաճախ այս մեթոդըընդունելի է միացության քիմիական ռեակցիաների հավասարումների կազմման դեպքում պարզ նյութերօրինակ՝ թթվածնի հետ փոխազդելու ժամանակ ( օքսիդացման ռեակցիաներ). Ենթադրենք, դուք պետք է ցուցադրեք օքսիդացման ռեակցիա ալյումինե. Բայց հիշենք, որ մետաղները նշանակվում են մեկ ատոմներով (Al), իսկ գազային վիճակում գտնվող ոչ մետաղները նշանակվում են «2» - (O 2) ինդեքսներով: Նախ, եկեք գրենք ընդհանուր ռեակցիայի սխեման.

Al + О 2 →AlՕ

Այս փուլում դեռ հայտնի չէ, թե որ ճիշտ ուղղագրությունպետք է լինի ալյումինի օքսիդ: Եվ հենց այս փուլում է, որ մեզ օգնության կգա տարրերի վալենտականության իմացությունը։ Ալյումինի և թթվածնի համար եկեք դրանք դնենք այս օքսիդի ակնկալվող բանաձևից բարձր.

III II
Ալ Օ

Դրանից հետո այս տարրերի նշանների համար «խաչ» - «խաչ» - ներքևում կտեղադրենք համապատասխան ցուցանիշները.

III II
Ալ 2 Օ 3

Քիմիական միացության բաղադրությունը Al 2 O 3 որոշված. Ռեակցիայի հավասարման հետագա դիագրամը կունենա հետևյալ ձևը.

Al+ O 2 →Al 2 O 3

Մնում է միայն հավասարեցնել դրա ձախ և աջ մասերը։ Գործենք այնպես, ինչպես (19) հավասարումը կազմելու դեպքում։ Եկեք հավասարեցնենք թթվածնի ատոմների թիվը՝ գտնելով ամենափոքր բազմապատիկը.

արձագանքից հետո արձագանքից առաջ

O 2 O 3
\ 6 /

Թթվածնի հավասարման ձախ կողմի այս թիվը բաժանենք «2»-ի։ Ստացնենք «3» թիվը և մտցնենք լուծվող հավասարման մեջ։ Մենք նաև հավասարման աջ կողմի «6» թիվը բաժանում ենք «3»-ի: Մենք ստանում ենք «2» թիվը և այն դնում ենք լուծվող հավասարման մեջ.

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Ալյումինի հավասարության հասնելու համար անհրաժեշտ է կարգավորել դրա քանակը հավասարման ձախ կողմում՝ գործակիցը դնելով «4».

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Այսպիսով, ալյումինի և թթվածնի հավասարությունը նկատվում է և, ընդհանուր առմամբ, հավասարումը կստանա իր վերջնական ձևը.

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 (22)

Վալենտային մեթոդի օգնությամբ կարելի է կանխատեսել, թե ինչ նյութ է առաջանում քիմիական ռեակցիայի ժամանակ և ինչպիսին կլինի դրա բանաձևը։ Ենթադրենք, որ միացությունը արձագանքել է ազոտի և ջրածնի հետ համապատասխան III և I վալենտներով: Գրենք ռեակցիայի ընդհանուր սխեման.

N 2 + N 2 → NH

Ազոտի և ջրածնի համար եկեք արժեքները դնենք այս միացության ակնկալվող բանաձևից բարձր.

Ինչպես նախկինում, «cross»-on-«cross» այս տարրերի նշանների համար, եկեք ստորև դնենք համապատասխան ցուցանիշները.

III I
NH 3

Ռեակցիայի հավասարման հետագա դիագրամը կունենա հետևյալ ձևը.

N 2 + N 2 → NH 3

Արդեն հայտնի եղանակով հավասարեցնելով ջրածնի ամենափոքր բազմապատիկի միջոցով, որը հավասար է «6»-ին, մենք ստանում ենք պահանջվող գործակիցները և հավասարումը որպես ամբողջություն.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 (23)

Հավասարումներ կազմելիս ըստ օքսիդացման վիճակներռեակտիվներ, անհրաժեշտ է հիշել, որ որոշակի տարրի օքսիդացման վիճակը քիմիական ռեակցիայի ընթացքում ընդունված կամ տրված էլեկտրոնների քանակն է: Օքսիդացման վիճակը միացություններումՀիմնականում այն ​​թվայինորեն համընկնում է տարրի վալենտական ​​արժեքների հետ: Բայց նրանք տարբերվում են նշանով. Օրինակ՝ ջրածնի համար վալենտությունը I է, իսկ օքսիդացման աստիճանը՝ (+1) կամ (-1): Թթվածնի համար վալենտությունը II է, իսկ օքսիդացման վիճակը՝ -2։ Ազոտի համար արժեքներն են I, II, III, IV, V, իսկ օքսիդացման վիճակներն են (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) և այլն։ Հավասարումների մեջ առավել հաճախ օգտագործվող տարրերի օքսիդացման վիճակները տրված են Աղյուսակ 3-ում:

Բաղադրյալ ռեակցիաների դեպքում օքսիդացման վիճակներով հավասարումներ կազմելու սկզբունքը նույնն է, ինչ վալենտներով կազմելիս։ Օրինակ՝ բերենք քլորի թթվածնով օքսիդացման հավասարումը, որում քլորը կազմում է +7 օքսիդացման աստիճանով միացություն։ Եկեք գրենք առաջարկվող հավասարումը.

Cl 2 + O 2 → ClO

Եկեք տեղադրենք համապատասխան ատոմների օքսիդացման վիճակները առաջարկվող ClO միացության վրա.

Ինչպես նախորդ դեպքերում, եկեք հաստատենք, որ պահանջվում է բարդ բանաձևկընդունի ձևը՝

7 -2
Cl 2 O 7

Ռեակցիայի հավասարումը կունենա հետևյալ ձևը.

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Հավասարեցնելով թթվածինը, գտնելով ամենափոքր բազմապատիկը երկուսի և յոթի միջև, որը հավասար է «14»-ի, մենք ի վերջո հաստատում ենք հավասարությունը.

2Cl 2 + 7O 2 = 2Cl 2 O 7 (24)

Փոխանակման, չեզոքացման և փոխարինման ռեակցիաներ կազմելիս օքսիդացման վիճակներով պետք է օգտագործվի մի փոքր այլ մեթոդ: Որոշ դեպքերում դժվար է պարզել՝ ի՞նչ միացություններ են առաջանում բարդ նյութերի փոխազդեցության ժամանակ։

Ինչպե՞ս պարզել, թե ինչ կլինի ռեակցիայի ժամանակ:

Իսկապես, ինչպե՞ս գիտեք, թե ինչ ռեակցիայի արտադրանք կարող է առաջանալ որոշակի ռեակցիայի ժամանակ: Օրինակ, ի՞նչ է առաջանում բարիումի նիտրատի և կալիումի սուլֆատի փոխազդեցության ժամանակ:

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Միգուցե BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? Կամ Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Կամ ուրիշ բան. Իհարկե, այս ռեակցիայի ժամանակ առաջանում են հետևյալ միացությունները՝ BaSO 4 և KNO 3։ Ինչպե՞ս է սա հայտնի: Իսկ ինչպե՞ս ճիշտ գրել նյութերի բանաձեւերը։ Սկսենք նրանից, ինչն ամենից հաճախ անտեսվում է. «փոխանակման ռեակցիա» հասկացությունը: Սա նշանակում է, որ այդ ռեակցիաներում նյութերը փոխում են իրենց բաղկացուցիչ մասերը միմյանց հետ։ Քանի որ փոխանակման ռեակցիաները հիմնականում իրականացվում են հիմքերի, թթուների կամ աղերի միջև, այն մասերը, որոնց հետ դրանք կփոխանակվեն մետաղական կատիոններ են (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H + իոններ կամ OH -, անիոններ - թթվային մնացորդներ, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-): IN ընդհանուր տեսարանՓոխանակման ռեակցիան կարող է տրվել հետևյալ նշումով.

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Որտեղ Kt1 և Kt2 մետաղական կատիոններն են (1) և (2), իսկ An1 և An2-ը նրանց համապատասխան անիոններն են (1) և (2): Այս դեպքում անհրաժեշտ է հաշվի առնել, որ միացություններում ռեակցիայից առաջ և հետո միշտ առաջին տեղում են կատիոնները, իսկ երկրորդում՝ անիոնները։ Հետեւաբար, եթե ռեակցիան տեղի ունենա կալիումի քլորիդԵվ արծաթի նիտրատերկուսն էլ լուծարված վիճակում

KCl + AgNO 3 →

այնուհետև դրա ընթացքում ձևավորվում են KNO 3 և AgCl նյութերը և համապատասխան հավասարումը կստանա հետևյալ ձևը.

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl (26)

Չեզոքացման ռեակցիաների ժամանակ թթուներից (H +) պրոտոնները կմիավորվեն հիդրօքսիլ անիոնների հետ (OH -)՝ առաջացնելով ջուր (H 2 O):

HCl + KOH = KCl + H 2 O (27)

Մետաղների կատիոնների օքսիդացման վիճակները և թթվային մնացորդների անիոնների լիցքերը նշված են նյութերի (ջրում թթուներ, աղեր և հիմքեր) լուծելիության աղյուսակում։ Հորիզոնական գիծը ցույց է տալիս մետաղական կատիոններ, իսկ ուղղահայաց գծում՝ թթվային մնացորդների անիոնները։

Դրանից ելնելով, փոխանակման ռեակցիայի համար հավասարում կազմելիս նախ անհրաժեշտ է ձախ կողմում հաստատել հյուրընկալողների օքսիդացման վիճակները այս դեպքում. քիմիական գործընթացմասնիկներ. Օրինակ, դուք պետք է գրեք կալցիումի քլորիդի և նատրիումի կարբոնատի փոխազդեցության հավասարումը.

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Կատարելով արդեն հայտնի «խաչ» «խաչ» «խաչ» գործողությունը, մենք որոշում ենք մեկնարկային նյութերի իրական բանաձևերը.

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Ելնելով կատիոնների և անիոնների փոխանակման սկզբունքից (25) մենք կստեղծենք ռեակցիայի ընթացքում ձևավորված նյութերի նախնական բանաձևերը.

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Համապատասխան լիցքերը տեղադրենք դրանց կատիոնների և անիոնների վերևում.

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

Նյութերի բանաձևերգրված է ճիշտ՝ կատիոնների և անիոնների լիցքերին համապատասխան։ Եկեք ստեղծենք ամբողջական հավասարում ՝ հավասարեցնելով նրա ձախ և աջ կողմերը նատրիումի և քլորի համար.

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2 NaCl (28)

Որպես մեկ այլ օրինակ, ահա բարիումի հիդրօքսիդի և ֆոսֆորաթթվի միջև չեզոքացման ռեակցիայի հավասարումը.

VaON + NPO 4 →

Կատիոնների և անիոնների վրա տեղադրենք համապատասխան լիցքերը.

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

Որոշենք սկզբնական նյութերի իրական բանաձևերը.

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 →

Ելնելով կատիոնների և անիոնների փոխանակման սկզբունքից (25) մենք կսահմանենք ռեակցիայի ընթացքում ձևավորված նյութերի նախնական բանաձևերը՝ հաշվի առնելով, որ փոխանակման ռեակցիայի ժամանակ նյութերից մեկը անպայման պետք է լինի ջուր.

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 → Ba 2+ PO 4 3- + H 2 O

Եկեք որոշենք ռեակցիայի ընթացքում ձևավորված աղի բանաձևի ճիշտ նշումը.

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Եկեք հավասարեցնենք բարիումի հավասարման ձախ կողմը.

3Ba (OH) 2 + H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Քանի որ հավասարման աջ կողմում օրթոֆոսֆորական թթվի մնացորդը վերցվում է երկու անգամ՝ (PO 4) 2, ապա ձախ կողմում անհրաժեշտ է նաև կրկնապատկել դրա քանակը.

3Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Մնում է համապատասխանել ջրի աջ կողմում գտնվող ջրածնի և թթվածնի ատոմների թիվը: Քանի որ ձախ կողմում ջրածնի ատոմների ընդհանուր թիվը 12 է, ապա աջ կողմում այն ​​նույնպես պետք է համապատասխանի տասներկուսի, հետևաբար ջրի բանաձևից առաջ անհրաժեշտ է. սահմանել գործակիցը«6» (քանի որ ջրի մոլեկուլն արդեն ունի 2 ջրածնի ատոմ): Թթվածնի համար նույնպես հավասարություն է նկատվում. ձախում 14 է, իսկ աջում՝ 14։ Այսպիսով, հավասարումը ունի. ճիշտ ձևգրառումներ:

3Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (29)

Քիմիական ռեակցիաների հնարավորությունը

Աշխարհը բաղկացած է նյութերի մեծ բազմազանությունից։ Նրանց միջև քիմիական ռեակցիաների տարբերակների թիվը նույնպես անհաշվելի է։ Բայց կարո՞ղ ենք մենք, թղթի վրա գրելով այս կամ այն ​​հավասարումը, ասել, որ դրան կհամապատասխանի քիմիական ռեակցիա։ Թյուր կարծիք կա, որ եթե դա ճիշտ է սահմանել հավանականությունըհավասարման մեջ, ապա գործնականում դա իրագործելի կլինի։ Օրինակ, եթե վերցնենք ծծմբաթթվի լուծույթև դրիր դրա մեջ ցինկ, ապա կարող եք դիտարկել ջրածնի էվոլյուցիայի գործընթացը.

Zn+ H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 (30)

Բայց եթե պղինձը թափվի նույն լուծույթի մեջ, ապա գազի էվոլյուցիայի գործընթացը չի դիտարկվի։ Ռեակցիան իրագործելի չէ։

Cu+ H 2 SO 4 ≠

Եթե ​​խտացված ծծմբաթթուն վերցվի, այն կփոխազդի պղնձի հետ.

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

Ազոտի և ջրածնի գազերի միջև (23) ռեակցիայում մենք դիտարկում ենք թերմոդինամիկական հավասարակշռություն,դրանք. քանի մոլեկուլամոնիակ NH 3 ձևավորվում է մեկ միավոր ժամանակում, դրանց նույն քանակությունը նորից կքայքայվի ազոտի և ջրածնի: Քիմիական հավասարակշռության տեղաշարժկարելի է հասնել ճնշման ավելացման և ջերմաստիճանի նվազման միջոցով

N 2 + 3H 2 = 2NH 3

Եթե ​​վերցնես կալիումի հիդրօքսիդի լուծույթև լցնել այն նրա վրա նատրիումի սուլֆատի լուծույթ, ապա փոփոխություններ չեն նկատվի, ռեակցիան իրագործելի չի լինի.

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Նատրիումի քլորիդի լուծույթբրոմի հետ փոխազդելիս այն չի ձևավորի բրոմ, չնայած այն հանգամանքին, որ այս ռեակցիան կարող է դասակարգվել որպես փոխարինման ռեակցիա.

NaCl + Br 2 ≠

Որո՞նք են նման անհամապատասխանությունների պատճառները: Փաստն այն է, որ պարզվում է, որ միայն ճիշտ որոշելը բավարար չէ միացությունների բանաձևեր, անհրաժեշտ է իմանալ թթուների հետ մետաղների փոխազդեցության առանձնահատկությունները, հմտորեն օգտագործել նյութերի լուծելիության աղյուսակը, իմանալ փոխարինման կանոնները մետաղների և հալոգենների ակտիվության շարքում։ Այս հոդվածը նախանշում է միայն ամենահիմնական սկզբունքները, թե ինչպես նշանակել գործակիցներ ռեակցիայի հավասարումներում, Ինչպես գրել մոլեկուլային հավասարումներ, Ինչպես որոշել քիմիական միացության բաղադրությունը.

Քիմիան, որպես գիտություն, չափազանց բազմազան է և բազմակողմանի։ Վերոնշյալ հոդվածը արտացոլում է գործընթացների միայն մի փոքր մասը, որոնք տեղի են ունենում իրական աշխարհ. Տեսակները հաշվի չեն առնվում ջերմաքիմիական հավասարումներ, էլեկտրոլիզ,գործընթացները օրգանական սինթեզև շատ, շատ ավելին: Բայց դրա մասին ավելին` հետագա հոդվածներում:

կայքը, նյութը ամբողջությամբ կամ մասնակի պատճենելիս անհրաժեշտ է հղում աղբյուրին:

Եկեք խոսենք այն մասին, թե ինչպես գրել քիմիական ռեակցիայի հավասարումը: Հենց այս հարցն է հիմնականում լուրջ դժվարություններ առաջացնում դպրոցականների համար։ Ոմանք չեն կարողանում հասկանալ արտադրանքի բանաձևերը կազմելու ալգորիթմը, մյուսները սխալ են դնում գործակիցները հավասարման մեջ: Հաշվի առնելով, որ բոլոր քանակական հաշվարկները կատարվում են հավասարումների միջոցով, կարևոր է հասկանալ գործողությունների ալգորիթմը: Փորձենք պարզել, թե ինչպես կարելի է գրել քիմիական ռեակցիաների հավասարումներ:

Վալենտականության բանաձևերի կազմում

Տարբեր նյութերի միջև տեղի ունեցող գործընթացները ճիշտ գրանցելու համար դուք պետք է սովորեք, թե ինչպես գրել բանաձևեր: Երկուական միացությունները կազմվում են՝ հաշվի առնելով յուրաքանչյուր տարրի վալենտականությունը։ Օրինակ՝ հիմնական ենթախմբերի մետաղների համար այն համապատասխանում է խմբի համարին։ Վերջնական բանաձևը կազմելիս այս ցուցանիշների միջև որոշվում է ամենափոքր բազմապատիկը, այնուհետև տեղադրվում են ինդեքսներ։

Ո՞րն է հավասարումը

Այն հասկացվում է որպես խորհրդանշական գրառում, որը ցուցադրում է փոխազդեցությունը քիմիական տարրեր, դրանց քանակական հարաբերությունները, ինչպես նաև այն նյութերը, որոնք ստացվում են գործընթացի արդյունքում։ Քիմիայի ավարտական ​​ատեստավորման ժամանակ իններորդ դասարանի աշակերտներին առաջարկվող առաջադրանքներից մեկն ունի հետևյալ ձևակերպումը. «Կազմի՛ր ռեակցիաների հավասարումներ, որոնք բնութագրում են քիմիական հատկություններնյութերի առաջարկվող դասը»: Առաջադրանքը հաղթահարելու համար ուսանողները պետք է տիրապետեն գործողությունների ալգորիթմին:

Գործողությունների ալգորիթմ

Օրինակ, դուք պետք է գրեք կալցիումի այրման գործընթացը՝ օգտագործելով նշաններ, գործակիցներ և ինդեքսներ: Եկեք խոսենք այն մասին, թե ինչպես կարելի է ստեղծել քիմիական ռեակցիայի հավասարում, օգտագործելով գործողությունների կարգը: Հավասարման ձախ կողմում «+»-ի միջոցով գրում ենք այս փոխազդեցությանը մասնակցող նյութերի նշանները: Քանի որ այրումը տեղի է ունենում օդի թթվածնի մասնակցությամբ, որը երկատոմային մոլեկուլ է, մենք դրա բանաձևը գրում ենք որպես O2:

Հետևելով հավասար նշանին՝ մենք ձևավորում ենք ռեակցիայի արտադրանքի բաղադրությունը՝ օգտագործելով վալենտության դասավորության կանոնները.

2Ca + O2 = 2CaO:

Շարունակելով զրույցը, թե ինչպես ստեղծել քիմիական ռեակցիայի հավասարում, մենք նշում ենք բաղադրության հաստատունության օրենքի օգտագործման, ինչպես նաև նյութերի բաղադրության պահպանման անհրաժեշտությունը: Նրանք թույլ են տալիս իրականացնել ճշգրտման գործընթացը և հավասարման մեջ տեղադրել բացակայող գործակիցները: Այս գործընթացը անօրգանական քիմիայում տեղի ունեցող փոխազդեցությունների պարզագույն օրինակներից մեկն է:

Կարևոր ասպեկտներ

Որպեսզի հասկանանք, թե ինչպես պետք է գրել քիմիական ռեակցիայի հավասարումը, մենք նշում ենք այս թեմային վերաբերող մի քանի տեսական հարցեր: Նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքը, որը ձևակերպել է Մ.Վ.Լոմոնոսովը, բացատրում է գործակիցների դասավորության հնարավորությունը։ Քանի որ յուրաքանչյուր տարրի ատոմների թիվը փոխազդեցությունից առաջ և հետո մնում է նույնը, կարելի է մաթեմատիկական հաշվարկներ կատարել։

Հավասարման ձախ և աջ կողմերը հավասարեցնելիս օգտագործվում է ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը, ինչպես կազմվում է միացությունների բանաձևը՝ հաշվի առնելով յուրաքանչյուր տարրի վալենտությունը։

Redox փոխազդեցություններ

Այն բանից հետո, երբ դպրոցականները մշակեն գործողությունների ալգորիթմը, նրանք կկարողանան ստեղծել ռեակցիաների հավասարում, որը բնութագրում է պարզ նյութերի քիմիական հատկությունները: Այժմ դուք կարող եք անցնել ավելի շատ վերլուծության բարդ փոխազդեցություններօրինակ, որը տեղի է ունենում տարրերի օքսիդացման վիճակների փոփոխությամբ.

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.

Կան որոշակի կանոններ, ըստ որի օքսիդացման վիճակները դասավորված են պարզ և բարդ նյութերի մեջ։ Օրինակ, երկատոմային մոլեկուլների համար այս ցուցանիշը զրո է, դյույմ բարդ կապերբոլոր օքսիդացման վիճակների գումարը նույնպես պետք է լինի զրո: Էլեկտրոնային հաշվեկշիռ կազմելիս որոշվում են այն ատոմները կամ իոնները, որոնք թողնում են էլեկտրոնները (վերականգնող նյութ) և ընդունում դրանք (օքսիդացնող նյութ)։

Այս ցուցանիշների միջև որոշվում է ամենափոքր բազմապատիկը, ինչպես նաև գործակիցները։ Redox փոխազդեցության վերլուծության վերջին փուլը սխեմայում գործակիցների դասավորությունն է:

Իոնային հավասարումներ

մեկը կարևոր հարցեր, որը քննարկվում է դպրոցի քիմիայի դասընթացում, լուծումների փոխազդեցությունն է։ Օրինակ՝ տրված է հետևյալ առաջադրանքը՝ «Կազմե՛ք բարիումի քլորիդի և նատրիումի սուլֆատի միջև իոնափոխանակության քիմիական ռեակցիայի հավասարումը»։ Այն ներառում է մոլեկուլային, ամբողջական, կրճատված իոնային հավասարումը գրելը: Իոնային մակարդակում փոխազդեցությունը դիտարկելու համար անհրաժեշտ է նշել յուրաքանչյուր սկզբնական նյութի և ռեակցիայի արտադրանքի լուծելիության աղյուսակը: Օրինակ.

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

Նյութերը, որոնք չեն լուծվում իոնների մեջ, գրվում են մոլեկուլային տեսքով։ Իոնափոխանակման ռեակցիան ամբողջությամբ տեղի է ունենում երեք դեպքերում.

• նստվածքի ձևավորում;
• գազի արտանետում;
• ստանալով մի փոքր անջատվող նյութ, օրինակ՝ ջուր։

Եթե ​​նյութն ունի ստերեոքիմիական գործակից, ապա այն հաշվի է առնվում ամբողջական իոնային հավասարումը գրելիս։ Ամբողջական իոնային հավասարումը գրելուց հետո կատարվում է այն իոնների կրճատումը, որոնք կապված չէին լուծույթի հետ։ Ցանկացած առաջադրանքի վերջնական արդյունքը, որը ներառում է բարդ նյութերի լուծույթների միջև տեղի ունեցող գործընթացի դիտարկումը, կլինի կրճատ իոնային ռեակցիայի գրանցումը:

Եզրակացություն

Քիմիական հավասարումները հնարավորություն են տալիս սիմվոլների, ինդեքսների և գործակիցների օգնությամբ բացատրել այն գործընթացները, որոնք դիտվում են նյութերի միջև։ Կախված ճշգրիտ գործընթացից, կան որոշակի նրբություններ հավասարումը գրելիս: Ռեակցիաների կազմման ընդհանուր ալգորիթմը, որը քննարկվել է վերևում, հիմնված է վալենտության, նյութերի զանգվածի պահպանման օրենքի և բաղադրության կայունության վրա։