สมการปฏิกิริยาเคมี สมการเคมี

เรามาพูดถึงวิธีการเขียนสมการเคมีกัน เพราะสิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบหลักของวินัยนี้ ต้องขอบคุณการตระหนักรู้อย่างลึกซึ้งถึงรูปแบบการโต้ตอบและสารต่างๆ ทั้งหมด คุณสามารถควบคุมพวกมัน นำไปใช้ในกิจกรรมต่างๆ ได้

คุณสมบัติทางทฤษฎี

การรวบรวมสมการเคมีเป็นขั้นตอนที่สำคัญและสำคัญยิ่ง โดยพิจารณาในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 ของโรงเรียนมัธยมศึกษา สิ่งที่ควรอยู่ข้างหน้าขั้นตอนนี้? ก่อนที่ครูจะบอกนักเรียนถึงวิธีทำสมการเคมี สิ่งสำคัญคือต้องแนะนำให้เด็กนักเรียนรู้จักคำว่า "วาเลนซี" เพื่อสอนพวกเขาให้กำหนดค่าของโลหะและอโลหะโดยใช้ตารางธาตุ

การรวบรวมสูตรเลขฐานสองโดยวาเลนซ์

เพื่อให้เข้าใจวิธีการเขียนสมการทางเคมีในแง่ของเวเลนซ์ ก่อนอื่นคุณต้องเรียนรู้วิธีกำหนดสารประกอบที่ประกอบด้วยสององค์ประกอบโดยใช้วาเลนซี เราเสนออัลกอริทึมที่จะช่วยจัดการกับงาน ตัวอย่างเช่น คุณต้องเขียนสูตรสำหรับโซเดียมออกไซด์

ประการแรก สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าองค์ประกอบทางเคมีที่กล่าวถึงในชื่อควรอยู่ในตำแหน่งแรกในสูตร ในกรณีของเรา โซเดียมจะถูกเขียนขึ้นก่อนในสูตร ออกซิเจนที่สอง จำได้ว่าสารประกอบไบนารีเรียกว่าออกไซด์ ซึ่งองค์ประกอบสุดท้าย (ที่สอง) จะต้องเป็นออกซิเจนที่มีสถานะออกซิเดชัน -2 (วาเลนซี 2) นอกจากนี้ ตามตารางธาตุ จำเป็นต้องกำหนดความจุของธาตุทั้งสองแต่ละธาตุ ในการทำเช่นนี้ เราใช้กฎเกณฑ์บางประการ

เนื่องจากโซเดียมเป็นโลหะที่อยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม 1 วาเลนซ์ของโซเดียมจึงเป็นค่าคงที่ จึงมีค่าเท่ากับ I

ออกซิเจนเป็นอโลหะ เนื่องจากเป็นออกไซด์ตัวสุดท้ายในการพิจารณาความจุ เราลบ 6 จากแปด (จำนวนกลุ่ม) (กลุ่มที่มีออกซิเจนอยู่) เราจะได้ว่าความจุออกซิเจนคือ ครั้งที่สอง

ระหว่างเวเลนซ์บางตัว เราพบตัวคูณร่วมน้อย จากนั้นหารด้วยเวเลนซีของแต่ละองค์ประกอบ เราจะได้ดัชนี เราเขียนสูตรสำเร็จรูป Na 2 O

คำแนะนำในการคอมไพล์สมการ

ทีนี้มาพูดถึงวิธีการเขียนสมการเคมีกันดีกว่า ขั้นแรก ให้ดูที่ประเด็นทางทฤษฎี จากนั้นไปยังตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้น การรวบรวมสมการเคมีจึงมีขั้นตอนบางอย่าง

• ขั้นตอนที่ 1 หลังจากอ่านงานที่เสนอแล้ว จำเป็นต้องพิจารณาว่าควรมีสารเคมีใดอยู่ทางด้านซ้ายของสมการ มีเครื่องหมาย "+" อยู่ระหว่างส่วนประกอบเดิม
• ขั้นตอนที่ 2 หลังจากเครื่องหมายเท่ากับ จำเป็นต้องสร้างสูตรสำหรับผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา เมื่อดำเนินการดังกล่าว จะต้องใช้อัลกอริทึมสำหรับการรวบรวมสูตรสำหรับสารประกอบไบนารีที่เรากล่าวถึงข้างต้น
• ขั้นตอนที่ 3 เราตรวจสอบจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบก่อนและหลังปฏิกิริยาทางเคมี หากจำเป็น ให้ใส่ค่าสัมประสิทธิ์เพิ่มเติมไว้หน้าสูตร

ตัวอย่างปฏิกิริยาการเผาไหม้

ลองหาวิธีสร้างสมการทางเคมีสำหรับการเผาไหม้แมกนีเซียมโดยใช้อัลกอริธึมกัน ทางด้านซ้ายของสมการ เราเขียนผลรวมของแมกนีเซียมและออกซิเจน อย่าลืมว่าออกซิเจนเป็นโมเลกุลไดอะตอมมิก ดังนั้นจึงต้องมีดัชนีเท่ากับ 2 หลังจากเครื่องหมายเท่ากับ เราวาดสูตรสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยา พวกมันจะเป็นที่เขียนแมกนีเซียมก่อน และเราใส่ออกซิเจนเป็นอันดับสองในสูตร นอกจากนี้ ตามตารางองค์ประกอบทางเคมี เราจะกำหนดวาเลนซี แมกนีเซียม ซึ่งอยู่ในกลุ่มที่ 2 (กลุ่มย่อยหลัก) มีความจุคงที่ II สำหรับออกซิเจน โดยการลบ 8 - 6 เราจะได้วาเลนซี II ด้วย

บันทึกกระบวนการจะมีลักษณะดังนี้: Mg+O 2 =MgO

เพื่อให้สมการสอดคล้องกับกฎการอนุรักษ์มวลของสาร จำเป็นต้องจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์ ขั้นแรก เราตรวจสอบปริมาณออกซิเจนก่อนปฏิกิริยา หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการ เนื่องจากมีอะตอมออกซิเจน 2 อะตอม และเกิดเพียงอะตอมเดียวทางด้านขวา ก่อนสูตรแมกนีเซียมออกไซด์ คุณต้องบวก 2 ตัวประกอบ ต่อไป เราจะนับจำนวนอะตอมของแมกนีเซียมก่อนและหลังกระบวนการ อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์นั้นได้รับแมกนีเซียม 2 อันดังนั้นทางด้านซ้ายจำเป็นต้องมีสัมประสิทธิ์ 2 ต่อหน้าแมกนีเซียมสารอย่างง่าย

รูปแบบสุดท้ายของปฏิกิริยา: 2Mg + O 2 \u003d 2MgO

ตัวอย่างของปฏิกิริยาการแทนที่

นามธรรมในวิชาเคมีมีคำอธิบายของการโต้ตอบประเภทต่างๆ

ในการแทนที่จะมีสารสองชนิดที่ด้านซ้ายและด้านขวาของสมการไม่เหมือนกับสารประกอบ สมมติว่าคุณจำเป็นต้องเขียนปฏิกิริยาโต้ตอบระหว่างสังกะสีและเราใช้อัลกอริธึมการเขียนมาตรฐาน อย่างแรก ทางด้านซ้าย เราเขียนผลรวมของสังกะสีและกรดไฮโดรคลอริก ทางด้านขวา เราจะร่างสูตรของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาที่ได้ เนื่องจากสังกะสีตั้งอยู่ก่อนไฮโดรเจนในอนุกรมไฟฟ้าเคมีของแรงดันไฟฟ้าของโลหะ ในกระบวนการนี้จะแทนที่โมเลกุลไฮโดรเจนออกจากกรด ก่อตัวเป็นซิงค์คลอไรด์ เป็นผลให้เราได้รับรายการต่อไปนี้: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2

ตอนนี้เราหันไปหาจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบให้เท่ากัน เนื่องจากมีอะตอมอยู่ทางด้านซ้ายของคลอรีน และหลังจากปฏิกิริยามีอะตอมสองอะตอม จึงต้องใส่แฟกเตอร์ของ 2 ไว้ข้างหน้าสูตรกรดไฮโดรคลอริก

เป็นผลให้เราได้รับสมการปฏิกิริยาสำเร็จรูปที่สอดคล้องกับกฎการอนุรักษ์มวลของสาร: Zn + 2HCL = ZnCl 2 +H 2

บทสรุป

บทคัดย่อเคมีทั่วไปจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหลายอย่าง ไม่ใช่เพียงส่วนเดียวของวิทยาศาสตร์นี้ที่จำกัดเพียงคำอธิบายด้วยวาจาง่ายๆ ของการเปลี่ยนแปลง กระบวนการของการละลาย การระเหย ทุกสิ่งทุกอย่างจำเป็นต้องได้รับการยืนยันด้วยสมการ ความจำเพาะของเคมีอยู่ในความจริงที่ว่ากระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างสารอนินทรีย์หรือสารอินทรีย์ที่แตกต่างกันสามารถอธิบายได้โดยใช้สัมประสิทธิ์ดัชนี

เคมีแตกต่างจากวิทยาศาสตร์อื่นอย่างไร? สมการเคมีไม่เพียงแต่ช่วยอธิบายการเปลี่ยนแปลงที่กำลังดำเนินอยู่เท่านั้น แต่ยังช่วยดำเนินการคำนวณเชิงปริมาณด้วย ซึ่งทำให้สามารถดำเนินการผลิตสารต่างๆ ในห้องปฏิบัติการและทางอุตสาหกรรมได้

มาพูดถึงวิธีการเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีกัน นี่เป็นคำถามที่ทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงสำหรับเด็กนักเรียน บางคนไม่เข้าใจอัลกอริธึมในการคอมไพล์สูตรผลิตภัณฑ์ ในขณะที่บางคนใส่ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการอย่างไม่ถูกต้อง เนื่องจากการคำนวณเชิงปริมาณทั้งหมดดำเนินการอย่างแม่นยำตามสมการ จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจอัลกอริธึมของการกระทำ ลองหาวิธีเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีกัน

การรวบรวมสูตรสำหรับความจุ

เพื่อที่จะเขียนกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างสารต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง คุณต้องเรียนรู้วิธีเขียนสูตร สารประกอบไบนารีถูกสร้างขึ้นโดยคำนึงถึงความจุของแต่ละองค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น สำหรับโลหะของกลุ่มย่อยหลัก จะสอดคล้องกับหมายเลขกลุ่ม เมื่อรวบรวมสูตรสุดท้าย ตัวคูณที่เล็กที่สุดจะถูกกำหนดระหว่างตัวบ่งชี้เหล่านี้ จากนั้นจึงวางดัชนี

สมการคืออะไร

เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นบันทึกสัญลักษณ์ที่แสดงองค์ประกอบทางเคมีที่มีปฏิสัมพันธ์ อัตราส่วนเชิงปริมาณ เช่นเดียวกับสารที่ได้รับจากกระบวนการ งานหนึ่งที่เสนอให้กับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 9 ที่การรับรองขั้นสุดท้ายด้านเคมีมีถ้อยคำดังต่อไปนี้: "เขียนสมการของปฏิกิริยาที่แสดงลักษณะคุณสมบัติทางเคมีของสารประเภทที่เสนอ" เพื่อที่จะรับมือกับงาน นักเรียนจะต้องเชี่ยวชาญอัลกอริทึมของการกระทำ

อัลกอริธึมการดำเนินการ

ตัวอย่างเช่น คุณต้องเขียนกระบวนการเผาผลาญแคลเซียม โดยใช้สัญลักษณ์ สัมประสิทธิ์ ดัชนี มาพูดถึงวิธีการเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีโดยใช้ขั้นตอนกัน ทางด้านซ้ายของสมการ ผ่าน "+" เราเขียนเครื่องหมายของสารที่มีส่วนร่วมในการโต้ตอบนี้ เนื่องจากการเผาไหม้เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของออกซิเจนในบรรยากาศซึ่งเป็นของโมเลกุลไดอะตอม เราจึงเขียนสูตร O2

เบื้องหลังเครื่องหมายเท่ากับ เราสร้างองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาโดยใช้กฎสำหรับการจัดเรียงความจุ:

2Ca + O2 = 2CaO

ต่อจากการสนทนาเกี่ยวกับวิธีการเขียนสมการของปฏิกิริยาเคมี เราสังเกตเห็นความจำเป็นในการใช้กฎความคงตัวขององค์ประกอบ เช่นเดียวกับการรักษาองค์ประกอบของสาร สิ่งเหล่านี้ช่วยให้คุณดำเนินการตามขั้นตอนการปรับ เพื่อวางสัมประสิทธิ์ที่ขาดหายไปในสมการ กระบวนการนี้เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเคมีอนินทรีย์

ด้านที่สำคัญ

เพื่อให้เข้าใจวิธีการเขียนสมการของปฏิกิริยาเคมี เราสังเกตปัญหาทางทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อนี้ กฎการอนุรักษ์มวลของสารซึ่งกำหนดโดย M.V. Lomonosov อธิบายถึงความเป็นไปได้ในการจัดเรียงค่าสัมประสิทธิ์ เนื่องจากจำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุยังคงไม่เปลี่ยนแปลงก่อนและหลังปฏิสัมพันธ์ จึงสามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้

เมื่อทำให้ด้านซ้ายและด้านขวาของสมการเท่ากัน ตัวคูณร่วมน้อยจะถูกใช้ คล้ายกับวิธีการรวบรวมสูตรผสม โดยคำนึงถึงความจุของแต่ละองค์ประกอบ

ปฏิกิริยารีดอกซ์

หลังจากที่เด็กนักเรียนได้คำนวณอัลกอริธึมของการกระทำแล้ว พวกเขาจะสามารถเขียนสมการของปฏิกิริยาที่แสดงคุณลักษณะทางเคมีของสารอย่างง่ายได้ ตอนนี้ เราสามารถดำเนินการวิเคราะห์ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ เช่น เกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ:

Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

มีกฎเกณฑ์บางประการตามสถานะการเกิดออกซิเดชันในสารที่ง่ายและซับซ้อน ตัวอย่างเช่น ในโมเลกุลไดอะตอม ตัวบ่งชี้นี้มีค่าเท่ากับศูนย์ ในสารประกอบเชิงซ้อน ผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดควรเท่ากับศูนย์ด้วย เมื่อรวบรวมสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์ อะตอมหรือไอออนที่บริจาคอิเล็กตรอน (รีดักแตนท์) และยอมรับ (ออกซิไดเซอร์) จะถูกกำหนด

ระหว่างตัวบ่งชี้เหล่านี้ ตัวคูณที่เล็กที่สุดจะถูกกำหนดเช่นเดียวกับค่าสัมประสิทธิ์ ขั้นตอนสุดท้ายในการวิเคราะห์ปฏิกิริยารีดอกซ์คือการจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในโครงการ

สมการไอออนิก

ประเด็นสำคัญประการหนึ่งที่พิจารณาในหลักสูตรเคมีของโรงเรียนคือการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างวิธีแก้ปัญหา ตัวอย่างเช่น มอบหมายงานของเนื้อหาต่อไปนี้: "สร้างสมการสำหรับปฏิกิริยาเคมีของการแลกเปลี่ยนไอออนระหว่างแบเรียมคลอไรด์และโซเดียมซัลเฟต" มันเกี่ยวข้องกับการเขียนสมการไอออนิกแบบลดขนาดโมเลกุลเต็ม ในการพิจารณาปฏิกิริยาที่ระดับไอออนิก จำเป็นต้องระบุตามตารางการละลายของสารตั้งต้นแต่ละชนิด ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น:

BaCl2 + Na2SO4 = 2NaCl + BaSO4

สารที่ไม่ละลายเป็นไอออนเขียนในรูปโมเลกุล ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออนดำเนินไปอย่างสมบูรณ์ในสามกรณี:

• การก่อตัวของตะกอน
• การปล่อยก๊าซ
• ได้สารที่แยกตัวได้ไม่ดี เช่น น้ำ

หากสารมีค่าสัมประสิทธิ์ทางสเตอริโอเคมี จะนำมาพิจารณาเมื่อเขียนสมการไอออนิกเต็ม หลังจากเขียนสมการไอออนิกแบบเต็มแล้ว การลดไอออนเหล่านั้นที่ไม่ได้ถูกจับในสารละลายจะถูกดำเนินการ ผลลัพธ์สุดท้ายของงานใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพิจารณากระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างสารละลายของสารที่ซับซ้อนจะเป็นบันทึกของปฏิกิริยาไอออนิกที่ลดลง

บทสรุป

สมการเคมีช่วยให้สามารถอธิบายได้โดยใช้สัญลักษณ์ ดัชนี สัมประสิทธิ์ กระบวนการที่สังเกตได้ระหว่างสารต่างๆ ขึ้นอยู่กับกระบวนการที่เกิดขึ้น มีรายละเอียดปลีกย่อยบางอย่างในการเขียนสมการ อัลกอริธึมทั่วไปสำหรับการรวบรวมปฏิกิริยาตามที่กล่าวไว้ข้างต้นนั้นขึ้นอยู่กับความจุ กฎการอนุรักษ์มวลของสาร และความคงตัวขององค์ประกอบ

มีเวเลนซ์เป็น 2 แต่ในสารประกอบบางชนิด อาจมีความจุสูงกว่า ถ้าเขียนผิดอาจจะไม่เท่ากัน

หลังจากเขียนสูตรผลลัพธ์ถูกต้องแล้ว เราก็จัดเรียงสัมประสิทธิ์ พวกมันมีไว้สำหรับสมการขององค์ประกอบ สาระสำคัญของการปรับคือจำนวนองค์ประกอบก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับจำนวนขององค์ประกอบหลังปฏิกิริยา มันคุ้มค่าที่จะเริ่มต้นการปรับด้วย . เราจัดเรียงสัมประสิทธิ์ตามดัชนีในสูตร ถ้าในแง่หนึ่ง ปฏิกิริยามีดัชนีเป็นสอง และในอีกทางหนึ่ง ไม่มี (ใช้ค่าหนึ่ง) จากนั้นในกรณีที่สอง เราจะใส่สองหน้าสูตร

ทันทีที่ตัวประกอบอยู่หน้าสสาร ค่าขององค์ประกอบทั้งหมดในนั้นจะเพิ่มขึ้นตามค่าของตัวประกอบ หากองค์ประกอบมีดัชนี ผลรวมของผลลัพธ์จะเท่ากับผลคูณของดัชนีและค่าสัมประสิทธิ์

หลังจากปรับโลหะให้เท่ากันแล้ว เราก็ไปยังอโลหะ จากนั้นเราไปต่อที่สารตกค้างที่เป็นกรดและหมู่ไฮดรอกซิล ถัดไป ปรับสมดุลไฮโดรเจน ในตอนท้ายเราตรวจสอบ ปฏิกิริยาในออกซิเจนที่เท่าเทียมกัน

ปฏิกิริยาเคมีเป็นปฏิกิริยาของสารพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบ กล่าวอีกนัยหนึ่งสารที่เข้ามาไม่ตรงกับสารที่เกิดจากปฏิกิริยา มนุษย์ต้องเผชิญกับปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวทุกชั่วโมง ทุกนาที ท้ายที่สุด กระบวนการที่เกิดขึ้นในร่างกายของเขา (การหายใจ การสังเคราะห์โปรตีน การย่อยอาหาร ฯลฯ) ก็เป็นปฏิกิริยาทางเคมีเช่นกัน

คำแนะนำ

ดังนั้น ให้เขียนสารตั้งต้นทางด้านซ้ายของปฏิกิริยา: CH4 + O2

ทางด้านขวาตามลำดับจะมีผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา: CO2 + H2O

บันทึกเบื้องต้นของปฏิกิริยาเคมีนี้จะเป็นดังนี้: CH4 + O2 = CO2 + H2O

ทำให้ปฏิกิริยาข้างต้นเท่ากัน นั่นคือ บรรลุกฎพื้นฐาน: จำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบในส่วนซ้ายและขวาของปฏิกิริยาเคมีจะต้องเท่ากัน

คุณจะเห็นว่าจำนวนอะตอมของคาร์บอนเท่ากัน แต่จำนวนอะตอมของออกซิเจนและไฮโดรเจนต่างกัน ทางด้านซ้ายมีอะตอมไฮโดรเจน 4 อะตอม และทางด้านขวาเพียง 2 อะตอม ดังนั้นให้ใส่สัมประสิทธิ์ 2 หน้าสูตรน้ำ รับ: CH4 + O2 \u003d CO2 + 2H2O

อะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนมีความเท่าเทียมกัน ตอนนี้ก็ยังคงทำเช่นเดียวกันกับออกซิเจน ด้านซ้ายมีอะตอมออกซิเจน 2 อะตอม และด้านขวามี 4 อะตอม เมื่อนำสัมประสิทธิ์ 2 มาไว้ข้างหน้าโมเลกุลออกซิเจน คุณจะได้บันทึกสุดท้ายของปฏิกิริยาออกซิเดชันของมีเทน: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

ธรรมชาติที่ไม่น่าแปลกใจสำหรับบุคคลนั้นเป็นอย่างไร: ในฤดูหนาวโลกจะห่อหุ้มโลกด้วยผ้านวมหิมะ ในฤดูใบไม้ผลิเผยให้เห็นทุกสิ่งที่มีชีวิตเหมือนเกล็ดป๊อปคอร์น ในฤดูร้อนจะโหมกระหน่ำด้วยสีสันที่ลุกโชน ในฤดูใบไม้ร่วง ต้นไม้จะจุดไฟเผาพืชด้วยไฟสีแดง . .. และเฉพาะในกรณีที่คุณคิดเกี่ยวกับมันและมองอย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นสิ่งที่อยู่เบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงที่คุ้นเคยเหล่านี้คือกระบวนการทางกายภาพที่ซับซ้อนและปฏิกิริยาเคมี และเพื่อที่จะสำรวจสิ่งมีชีวิตทั้งหมด คุณต้องสามารถแก้สมการเคมีได้ ข้อกำหนดหลักในการทำให้สมการเคมีเท่ากันคือความรู้เกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์ปริมาณสสาร: 1) ปริมาณของสสารก่อนปฏิกิริยาเท่ากับปริมาณของสสารหลังปฏิกิริยา 2) ปริมาณรวมของสารก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับปริมาณรวมของสารหลังปฏิกิริยา

คำแนะนำ

เพื่อให้ "ตัวอย่าง" เท่ากันคุณต้องดำเนินการหลายขั้นตอน
เผา สมการปฏิกิริยาโดยทั่วไป เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ค่าสัมประสิทธิ์ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้จะแสดงด้วยตัวอักษรละติน (x, y, z, t, ฯลฯ ) ปล่อยให้ปฏิกิริยาของสารประกอบไฮโดรเจนเท่ากัน และ เป็นผลมาจากการที่น้ำจะได้รับ. ก่อนที่โมเลกุลของไฮโดรเจน ออกซิเจน และน้ำ ให้ใส่ภาษาละติน

ในการจะหาวิธีทำให้สมการเคมีเท่ากัน ก่อนอื่นคุณต้องรู้จุดประสงค์ของวิทยาศาสตร์นี้

คำนิยาม

เคมีศึกษาสาร คุณสมบัติ และการเปลี่ยนแปลงของสาร หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงของสี การตกตะกอน การปล่อยสารที่เป็นก๊าซ จะไม่เกิดปฏิกิริยาทางเคมี

ตัวอย่างเช่น เมื่อตะไบเล็บเหล็กกับตะไบ โลหะก็จะกลายเป็นผง ในกรณีนี้จะไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี

การเผาโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะมาพร้อมกับการก่อตัวของแมงกานีสออกไซด์ (4) การปล่อยออกซิเจนนั่นคือมีปฏิสัมพันธ์ ในกรณีนี้ มีคำถามที่เป็นธรรมชาติอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับวิธีการทำให้สมการเคมีเท่ากันอย่างเหมาะสม เราจะวิเคราะห์ความแตกต่างทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนดังกล่าว

ความจำเพาะของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี

ปรากฏการณ์ใด ๆ ที่มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารคือการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ในรูปแบบโมเลกุล กระบวนการเผาไหม้เหล็กในบรรยากาศสามารถแสดงได้โดยใช้สัญลักษณ์และสัญลักษณ์

วิธีการวางสัมประสิทธิ์

จะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์เท่ากันในสมการเคมีได้อย่างไร? ในหลักสูตรเคมีระดับมัธยมศึกษาตอนปลายจะวิเคราะห์วิธีสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์ พิจารณากระบวนการในรายละเอียดเพิ่มเติม ในการเริ่มต้น ในปฏิกิริยาเริ่มต้น จำเป็นต้องจัดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิด

มีกฎเกณฑ์บางอย่างที่สามารถกำหนดได้สำหรับแต่ละองค์ประกอบ ในสารอย่างง่าย สถานะออกซิเดชันจะเป็นศูนย์ ในสารประกอบไบนารี ธาตุแรกมีค่าเป็นบวก ซึ่งสอดคล้องกับความจุสูงสุด อย่างหลัง พารามิเตอร์นี้กำหนดโดยการลบหมายเลขกลุ่มออกจากแปดและมีเครื่องหมายลบ สูตรที่ประกอบด้วยสามองค์ประกอบมีความแตกต่างกันในการคำนวณสถานะออกซิเดชัน

สำหรับองค์ประกอบแรกและตัวสุดท้าย ลำดับจะคล้ายกับคำจำกัดความในสารประกอบไบนารี และมีการสร้างสมการเพื่อคำนวณองค์ประกอบส่วนกลาง ผลรวมของตัวบ่งชี้ทั้งหมดจะต้องเท่ากับศูนย์ โดยอิงจากสิ่งนี้ ตัวบ่งชี้สำหรับองค์ประกอบตรงกลางของสูตรจะถูกคำนวณ

เรามาพูดถึงวิธีการปรับสมดุลสมการเคมีกันต่อโดยใช้วิธีสมดุลอิเล็กตรอนกัน หลังจากตั้งค่าสถานะออกซิเดชันแล้ว เป็นไปได้ที่จะระบุไอออนหรือสารที่เปลี่ยนค่าของไอออนเหล่านี้ระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี

เครื่องหมายบวกและลบระบุจำนวนอิเล็กตรอนที่ยอมรับ (แจกให้) ในกระบวนการโต้ตอบทางเคมี ระหว่างจำนวนที่ได้ ให้หาตัวคูณร่วมน้อย

เมื่อแบ่งออกเป็นอิเล็กตรอนที่ได้รับและให้ค่าสัมประสิทธิ์ จะปรับสมดุลสมการเคมีได้อย่างไร? ตัวเลขที่ได้รับในงบดุลต้องวางไว้หน้าสูตรที่เกี่ยวข้อง ข้อกำหนดเบื้องต้นคือการตรวจสอบจำนวนของแต่ละองค์ประกอบในส่วนซ้ายและขวา หากวางสัมประสิทธิ์อย่างถูกต้อง จำนวนของมันควรจะเท่ากัน

กฎการอนุรักษ์มวลสาร

การโต้เถียงเกี่ยวกับวิธีการทำให้สมการเคมีเท่ากัน จำเป็นต้องใช้กฎข้อนี้ เนื่องจากมวลของสารที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเคมีมีค่าเท่ากับมวลของผลิตภัณฑ์ที่ได้ จึงเป็นไปได้ที่จะตั้งค่าสัมประสิทธิ์ไว้หน้าสูตร ตัวอย่างเช่น จะปรับสมดุลสมการเคมีได้อย่างไร ถ้าสารอย่างแคลเซียมและออกซิเจนโต้ตอบกัน และหลังจากกระบวนการเสร็จสิ้น จะได้ออกไซด์?

ในการรับมือกับงานนี้ จะต้องคำนึงว่าออกซิเจนเป็นโมเลกุลไดอะตอมมิกที่มีพันธะโควาเลนต์แบบไม่มีขั้ว ดังนั้นสูตรของออกซิเจนจึงถูกเขียนในรูปแบบต่อไปนี้ - O2 ทางด้านขวา เมื่อรวบรวมแคลเซียมออกไซด์ (CaO) วาเลนซีของแต่ละองค์ประกอบจะถูกนำมาพิจารณาด้วย

ก่อนอื่นคุณต้องตรวจสอบปริมาณออกซิเจนในแต่ละส่วนของสมการก่อนว่าต่างกันอย่างไร ตามกฎการอนุรักษ์มวลสารต้องนำปัจจัย 2 มาวางหน้าสูตรผลิตภัณฑ์ ต่อไป ให้ตรวจสอบแคลเซียม เพื่อให้มันเท่ากัน เราใส่ 2 ตัวประกอบหน้าสารตั้งต้น ผลลัพธ์ เราได้รับบันทึก:

• 2Ca+O2=2CaO.

วิเคราะห์ปฏิกิริยาโดยวิธีสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์

จะทำให้สมการเคมีเท่ากันได้อย่างไร? ตัวอย่างของ RIA จะช่วยตอบคำถามนี้ สมมติว่าจำเป็นต้องวางสัมประสิทธิ์ในรูปแบบที่เสนอโดยใช้วิธีสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์:

• CuO + H2=Cu + H2O.

ในการเริ่มต้น สำหรับแต่ละองค์ประกอบในสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ปฏิสัมพันธ์ เราจะใส่ค่าของสถานะออกซิเดชัน เราได้รับรูปแบบของสมการต่อไปนี้:

• Cu(+2)O(-2)+H2(0)=Cu(0)+H2(+)O(-2)

ตัวชี้วัดมีการเปลี่ยนแปลงสำหรับทองแดงและไฮโดรเจน บนพื้นฐานของพวกเขาที่เราจะสร้างยอดคงเหลือทางอิเล็กทรอนิกส์:

• Cu(+2)+2e=Cu(0) 1 ตัวรีดิวซ์, ออกซิเดชัน;
• H2(0)-2e=2H(+) 1 ตัวออกซิไดซ์ รีดิวซ์

จากค่าสัมประสิทธิ์ที่ได้รับในเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ เราได้รับบันทึกของสมการเคมีที่เสนอต่อไปนี้:

• CuO+H2= Cu+H2O

ลองใช้ตัวอย่างอื่นที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าสัมประสิทธิ์:

• H2+O2=H2O.

เพื่อให้โครงการนี้สมดุลตามกฎการอนุรักษ์สารจำเป็นต้องเริ่มต้นด้วยออกซิเจน เมื่อพิจารณาว่าโมเลกุลไดอะตอมมิกเข้าสู่ปฏิกิริยา จำเป็นต้องใส่ปัจจัย 2 ก่อนสูตรของผลิตภัณฑ์อันตรกิริยา

• 2H2+O2=2H2O.

บทสรุป

จากเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถใส่ค่าสัมประสิทธิ์ในสมการทางเคมีใดๆ ก็ได้ ผู้สำเร็จการศึกษาจากสถาบันการศึกษาเกรดเก้าและสิบเอ็ดที่เลือกการสอบวิชาเคมีจะได้รับงานที่คล้ายคลึงกันในภารกิจหนึ่งของการทดสอบขั้นสุดท้าย

สมการปฏิกิริยาในวิชาเคมีเป็นการบันทึกกระบวนการทางเคมีโดยใช้สูตรเคมีและเครื่องหมายทางคณิตศาสตร์

บันทึกดังกล่าวเป็นแผนผังของปฏิกิริยาเคมี เมื่อเครื่องหมาย “=” ปรากฏขึ้น จะเรียกว่า “สมการ” มาลองแก้ดู.

ตัวอย่างการแยกวิเคราะห์ปฏิกิริยาง่าย ๆ

แคลเซียมมีหนึ่งอะตอม เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์นั้นไม่คุ้มค่า ดัชนีไม่ได้เขียนไว้ที่นี่ ซึ่งหมายความว่าเป็นดัชนีเดียว ทางด้านขวาของสมการ Ca ก็เป็นหนึ่งเช่นกัน เราไม่จำเป็นต้องทำงานกับแคลเซียม

เราดูที่องค์ประกอบถัดไป - ออกซิเจน ดัชนี 2 แสดงว่ามีออกซิเจน 2 ไอออน ด้านขวาไม่มีดัชนี คือ ออกซิเจน 1 อนุภาค และด้านซ้าย 2 อนุภาค เรากำลังทำอะไรอยู่? ไม่สามารถทำดัชนีหรือแก้ไขสูตรเคมีเพิ่มเติมได้ เนื่องจากเขียนไว้อย่างถูกต้อง

สัมประสิทธิ์คือสิ่งที่เขียนก่อนส่วนที่เล็กที่สุด พวกเขามีสิทธิที่จะเปลี่ยนแปลง เพื่อความสะดวก เราจะไม่เขียนสูตรใหม่เอง ทางด้านขวา เราคูณหนึ่งด้วย 2 เพื่อให้ได้ออกซิเจนไอออน 2 ตัวที่นั่นเช่นกัน

หลังจากที่เราตั้งค่าสัมประสิทธิ์ เราก็ได้แคลเซียม 2 อะตอม ด้านซ้ายมีอันเดียว ตอนนี้เราเลยต้องใส่ 2 หน้าแคลเซียม

ทีนี้มาดูผลลัพธ์กัน หากจำนวนอะตอมเท่ากันทั้งสองด้าน เราก็ใส่เครื่องหมาย "เท่ากับ" ได้

อีกตัวอย่างที่ดี: ไฮโดรเจน 2 ตัวทางด้านซ้าย และหลังลูกศร เราก็มีไฮโดรเจน 2 ตัวเช่นกัน

• ออกซิเจนสองตัวก่อนลูกศรและหลังลูกศรไม่มีดัชนีซึ่งหมายถึงหนึ่ง
• ด้านซ้ายมากขึ้น ด้านขวาน้อยลง
• เราใส่ปัจจัย 2 ไว้หน้าน้ำ

เราคูณสูตรทั้งหมดด้วย 2 และตอนนี้เราได้เปลี่ยนปริมาณไฮโดรเจนแล้ว เราคูณดัชนีด้วยสัมประสิทธิ์ ได้ 4 และทางด้านซ้ายมีไฮโดรเจนสองอะตอม และเพื่อให้ได้ 4, เราต้องคูณไฮโดรเจนด้วยสอง

นี่เป็นกรณีที่องค์ประกอบในสูตรหนึ่งและอีกสูตรหนึ่งอยู่ที่ลูกศร

ไอออนซัลเฟอร์หนึ่งตัวทางด้านซ้ายและหนึ่งไอออนของกำมะถันทางด้านขวา ออกซิเจน 2 อนุภาค และออกซิเจนอีก 2 อนุภาค ด้านซ้ายมีออกซิเจน 4 ตัว ด้านขวามีออกซิเจน 3 ตัว นั่นคือในอีกด้านหนึ่งได้จำนวนอะตอมคู่และอีกจำนวนหนึ่งเป็นเลขคี่ ถ้าเราคูณเลขคี่ด้วย 2 เราจะได้เลขคู่ เราทำให้มันมีค่าเท่ากันก่อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณสูตรทั้งหมดด้วยสองสูตรหลังลูกศร หลังจากการคูณ เราได้ออกซิเจนไอออน 6 ตัว และอะตอมกำมะถัน 2 อะตอม ทางด้านซ้าย เรามีอนุภาคขนาดเล็กของกำมะถัน ทีนี้มาทำให้เท่ากัน เราใส่สมการทางซ้ายหน้าสีเทา 2

เรียกว่า.

ปฏิกิริยาที่ซับซ้อน

ตัวอย่างนี้ซับซ้อนกว่า เนื่องจากมีองค์ประกอบของสสารมากกว่า

สิ่งนี้เรียกว่าปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง สิ่งที่ต้องทำให้เท่าเทียมกันที่นี่ก่อนอื่น:

• ทางด้านซ้ายมีโซเดียมอะตอมหนึ่งตัว
• ด้านขวาดัชนีบอกว่ามีโซเดียม 2 ตัว

ข้อสรุปแนะนำตัวเองว่าจำเป็นต้องคูณสูตรทั้งหมดด้วยสอง

ทีนี้เรามาดูกันว่ากำมะถันมากแค่ไหน หนึ่งด้านซ้ายและขวา ให้ความสนใจกับออกซิเจน ทางด้านซ้าย เรามีออกซิเจน 6 อะตอม ในทางกลับกัน - 5. ชิดขวาน้อยลง ชิดซ้ายมากขึ้น เลขคี่จะต้องนำมาเป็นค่าคู่ ในการทำเช่นนี้ เราคูณสูตรน้ำด้วย 2 นั่นคือ เราสร้าง 2 จากออกซิเจนหนึ่งอะตอม

ตอนนี้ทางด้านขวามีอะตอมออกซิเจนแล้ว 6 อะตอม นอกจากนี้ยังมี 6 อะตอมทางด้านซ้าย การตรวจสอบไฮโดรเจน อะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอม และไฮโดรเจนอีก 2 อะตอม นั่นคือจะมีไฮโดรเจนสี่อะตอมทางด้านซ้าย และในอีกด้านหนึ่งก็มีไฮโดรเจนสี่อะตอมด้วย องค์ประกอบทั้งหมดมีความสมดุล เราใส่เครื่องหมาย "เท่ากับ"

ตัวอย่างต่อไป

ตัวอย่างที่น่าสนใจคือมีวงเล็บปรากฏขึ้น พวกเขาบอกว่าถ้าปัจจัยอยู่นอกวงเล็บแล้วทุกองค์ประกอบในวงเล็บจะถูกคูณด้วย คุณต้องเริ่มด้วยไนโตรเจน เพราะมันน้อยกว่าออกซิเจนและไฮโดรเจน ทางด้านซ้ายมีไนโตรเจนหนึ่งตัวและทางด้านขวาโดยคำนึงถึงวงเล็บมีสองตัว

ด้านขวามีไฮโดรเจนอยู่ 2 อะตอม แต่จำเป็นต้องมี 4 อะตอม เราออกจากสถานการณ์นี้ได้โดยการคูณน้ำด้วยสองเท่า ทำให้เกิดไฮโดรเจนสี่ตัว ยิ่งใหญ่ ไฮโดรเจนเท่ากัน มีออกซิเจนเหลืออยู่ ก่อนปฏิกิริยามี 8 อะตอม หลัง - 8 เช่นกัน

เยี่ยม ทุกองค์ประกอบเท่ากัน เราใส่ "เท่ากัน" ได้

ตัวอย่างล่าสุด.

ถัดมาเป็นแบเรียม ปรับระดับได้ไม่ต้องสัมผัส ก่อนเกิดปฏิกิริยาจะมีคลอรีนสองตัวหลังจากนั้น - ตัวเดียวเท่านั้น สิ่งที่ต้องทำ? ใส่คลอรีน 2 หน้าหลังปฏิกิริยา

เนื่องจากสัมประสิทธิ์ที่เพิ่งถูกกำหนด หลังจากปฏิกิริยา ได้โซเดียมสองตัว และก่อนเกิดปฏิกิริยา ก็ได้สองด้วย เยี่ยมมาก อย่างอื่นมีความสมดุล

ปฏิกิริยายังสามารถทำให้เท่ากันได้โดยใช้วิธีสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการนี้มีกฎหลายข้อที่สามารถนำไปปฏิบัติได้ ขั้นตอนต่อไปคือการจัดสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบทั้งหมดในแต่ละสารเพื่อให้เข้าใจว่าเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นที่ใดและที่ใดเกิดการรีดักชัน