Расставить коэффициенты в уравнении онлайн. Классификация химических реакций

Определение

Химическое уравнение -это условная запись химической реакции с помощью химических формул и коэффициентов.

Чтобы правильно расставлять коэффициенты в химическом уравнении следует понимать разницу между коэффициентами и индексами.

Определение

Коэффициент - показывает число молекул и изображается большой цифрой перед молекулярной формулой вещества. Индекс - показывает число атомов элемента в одной молекуле вещества, изображается справа внизу от символа элемента.

Чтобы посчитать общее количество атомов нужно умножить количество молекул на количество атомов элемента в одной молекуле. Например, справа изображена запись трех молекул серной кислоты (брутто-формула), а снизу - вариант структурной записи. Так, одна молекула серной кислоты состоит три из трех элементов и всего содержит (2+1+4)=7 атомов: 2 атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода. В трех молекулах будет в три раза больше атомов, то есть 3*2=6 атомов водорода, 3*1=3 атома серы и 3*4=12 атомов кислорода. Это хорошо видно из структурной формулы, приведенной ниже.

Чтобы понять логику уравнивания химических реакций попробуйте дома потренироваться с самостоятельно изготовленными моделями атомов и молекул: приготовьте из пластилина шарики разного цветы (серого, красного и черного). Попробуйте осуществить реакцию горения метана, схема которой изображена ниже.

При моделировании будет очевидно, что количество атомов (самодельных пластилиновых шариков) каждого элемента (цвета) не меняется в ходе реакции. То есть количество атомов углерода до и после превращения остается неизменным и равно одному (один черный шарик). Две молекулы кислорода в левой части уравнения состоят из 4-х атомов, в правой части уравнения два атома кислорода содержится в углекислом газе ($CO_2$) и два атома- в двух молекулах воды, то есть всего справа также 4 атома кислорода.

Закон действующих масс

При составлении уравнений реакций необходимо использовать закон сохранения массы веществ (закон действующих масс или ЗДМ), открытый М.В. Ломоносовым и А.Лавуазье.

Закон действующих масс : масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате её.

Так как вещества состоят из атомов, то при составлении химических уравнений, мы будем пользоваться правилом: число атомов каждого химического элемента исходных веществ должно равняться числу атомов в продуктах реакции. В химической реакции число взаимодействующих атомов остается неизменным, происходит только их перегруппировка с разрушением исходных веществ

Алгоритм составления уравнений реакций.

Рассмотрим алгоритм составления химических уравнений на примере взаимодействия простых веществ: металлов и неметаллов друг с другом. Пусть взаимодействуют фосфор и кислород (реакция горения).

1.Записывают рядом исходные вещества (реагенты) , между ними ставим знак "+"(здесь мы будем учитывать то, что кислород двухатомная молекула), а после них стрелку - как знак равенства.

$P+O_2 \rightarrow$

2.Записываем после стрелки формулу продукта реакции:

$P+O_2\rightarrow P_2O_5$

3.Из схемы видно, что слева кислорода-2 атома, справа-5, а в соответствии с законом сохранения массы веществ, число атомов данного химического элемента должно быть одинаковым. Чтобы уравнять их число, находим наименьшее общее кратное. Для 2 и 5 это будет число 10. Делим наименьшее общее кратное на число атомов в формулах. 10:2=5, 10:5=2, это и будут коэффициенты, которые ставятся соответственно перед кислородом $O_2$ и оксидом фосфора (V) $P_2O_5$.

$P+5O_2\rightarrow 2P_2O_5$

кислорода слева и справа стало по 10(5·2=10, 2·5=10)

4.Коэффициент относится ко всей формуле и ставится перед ней. После его постановки справа фосфора стало 2·2=4 атома. А слева 1 (коэффициент 1 не ставится).Значит перед фосфором ставим коэффициент 4.

$4P + 5O_2\rightarrow 2P_2O_5$

Это и есть окончательная запись химического уравнения.

Читается: четыре пе плюс пять о-два равняется два пе-два о-пять.

Разберем алгоритм проставления коэффициентов на другом примере:

$KNO_3 = KNO_2 + O_2$

при разложении нитрата калия образуется нитрит калия и кислород.

В левой части уравнения один атом калия, в правой - тоже один. Количество атомов азота слева и справа одинаково и равно одному. А вот количество атомов кислорода различно: слева - 3, справа - 4. В подобных случаях можно прибегнуть к удвоению, то есть поставить коэффициент =2 перед нитратом калия.

Используя этот сайт, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.
© 2018 webqc.org Все права защищены

1. ЭТАП ОКИСЛЕНИЯ

второй

ЭТАП ОКИСЛЕНИЯ — МЕРА
«ЭЛЕКТРОННАЯ ДЕФОРМАЦИЯ»
ОБОЛОЧКИ ОБРАЗОВАНИЯ
ХИМИЧЕСКИЕ СООБЩЕНИЯ.
Показывает, как и сколько
Электронная оболочка под
проектирование химических связей.

3. Строгое определение скорости окисления:

УРОВЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ — ЧТО НЕОБХОДИМО
ХИМИЧЕСКИЙ АТОМНЫЙ ЗАРЯД
ЭЛЕМЕНТЫ В КОМПЛЕКСНЫХ МАТЕРИАЛАХ,
ОПРЕДЕЛЕНЫ ИЗ
ПРАВИЛА, КОТОРЫЕ
(КОМПЛЕКСНЫЙ МАТЕРИАЛ)
Ионы.

четвёртая

ПРАВИЛА И ИСКЛЮЧЕНИЯ:

первый
второй
третий
четвёртая
Степень окисления свободных атомов и
Атомы, которые образуют простые вещества, одинаковы
Ничего!
В водороде в соединениях с неметаллами
степень окисления равна +1, с металлами -1;
Кислород имеет степень окисления в комплексе
вещество составляет -2, за исключением соединений с
фтор (+1, +2) и пероксиды (H2O2) -1;
Общее состояние окисления всех
химические элементы в соединении
ZERO !!!

пятые

Стойкие состояния окисления:

Металлы группы IA (Li, Na, K,
Rb, Cs, Fr) +1
Металлы IIA (Be, Mg, Ca,
Sr, Ba) +2
Металлы IIIA (Al) +3
Nekovine v
электроотрицательная часть

шестые

Как сделать ионные уравнения. Задача 31 об унифицированном государственном экзамене по химии

Двоичные соединения

Двоичные вызовы
соединения, молекулы
которые составляют их
атомы двух химических веществ
элементы.

7. Номенклатура бинарных соединений:

первый
второй
третий
Вызвать «отрицательную часть»
молекул (таблица ниже
слайд)
Назовите «положительную часть»
молекулы (элемент родительного падежа
случай)
В скобках в римских цифрах
указывает степень окисления
(если переменная)

восьмых

Элемент в отрицательной части
Имя подключения
скорость
окисление
водород (только с металлами)
гидрид
-1
углерод
карбид
-4
азот
нитрид
-3
Кислород (исключая пероксиды в форме
H2O2)
оксид
-2
фтор
фторид
-1
хлор
хлорид
-1
кремний
кремний
-4
фосфор
фосфид
-3
сера
сульфид
-2
бром
бромид
-1
йод
йодид
-1

девятую

Пример двоичного имени соединения:

ФОРМУЛИРОВКА ДНЯ ФОРМУЛИРОВАНИЯ — SO2
В положительной части мы видим, что элемент c
переменная скорость окисления — сера
(необходимо будет определить степень окисления), v
отрицательная часть состояния окисления
Неметалл всегда постоянный (см.
таблицу).
первый
Определить степень окисления серы;
второй
Введите имя ссылки из
отрицательная часть: оксид
сера (IV)

English РусскийРули

Ионные уравнения реакции.

Эта услуга призвана приравнивать химические реакции. При создании сервиса мы старались учитывать преимущества и недостатки существующих сервисов, которые приравнивают химические реакции — многоуровневый алгоритм выравнивания использует несколько различных математических методов.

Служба была проверена на 10 000 химических реакций, и все они были приравнены. Со временем мы улучшим обслуживание, если это необходимо.
Химические элементы необходимо вводить, поскольку они записываются в периодическую таблицу. с большой буквы. (CuSO4 является правильным, cuso4 является неправильным).

Внимание, пожалуйста! Это все уравнивание реакций , не «Найти неорганические реакции «

Примеры химических реакций для выравнивания (реакции еще не приравнены):

H2 + O2 = H2O
Al + S = Al2S3
AgCl + Na2S = Ag2S + NaCl
ZrCl4 = ZrCl3 + ZrCl2 + ZrCl + Cl2
NaOH + Cl2 + Br2 = NaBrO3 + NaCl + H2O
NaCl + H2SO4 + KMnO4 = Cl2 + MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O
4 3 + KMnO4 + HNO3 = K2Cr2O7 + CO2 + KNO3 + Mn (NO3) 2 + H2O
4 3 + KMnO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + CO2 + KNO3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O

За помощь на работе

Метод ионно-ионного равновесия

Будем более подробно описывать электронный и ионный равновесный метод.

Чтобы сформировать такое уравнение реакции восстановления окисления, необходимо следующее:

Запишите схему реакции, определите ионы (молекулы), участвующие в процессе окисления и восстановления. Найти ионные потоки вместо состояний окисления соответствующих атомов (продукты реакции определяются опытом или на основе эталонных данных).

2. Создает ионные уравнения для каждой половины реакции. Когда этот высокоэлектролит должен регистрироваться в виде ионов и слабых электролитов, осадков и газов — в форме молекул и учитывать количество атомов кислорода в исходных материалах и продуктах реакции:

а) если ион-источник (молекула) содержит несколько атомов кислорода в качестве продукта реакции, избыточные атомы кислорода в кислой среде связаны с ионами водорода для образования молекул воды; в нейтральных и щелочных средах кислород реагирует с молекулами воды с образованием ионов гидроксида;

б) если ионный источник (молекула) содержит меньше атома кислорода, чем получаемое соединение, недостаток компенсируется их атомами в кислотных и нейтральных растворах из-за водной молекулы и щелочных растворов — из-за ионов гидроксида.

На основании закона о сохранении массы и закона электронейтральности

(общее количество затрат на продукты реакции должно быть таким же, как общее

следует количество затрат на исходные материалы) при выводе уравнений

Рассмотрим баланс вещества и баланс затрат.

Например, рассмотрим реакцию, которая возникает во время взаимодействия нитрата калия и перманганата калия в кислой среде

KNO2 + KMnO4 + H2S04 → KNO3 + MnS04 + K2SO4 + H2O

или в ионной форме:

K + + NO2- + K + + MnO4- + 2H + + SO42- → K + + NO3- + Mn2 + + SO42- + 2K + + SO42- + H2O

Схема реакции показывает, что ионы (молекулы) участвуют в восстановлении окисления:

NO2- + MnO4- + 2H + → NO3- + Mn2 + + H2O

Мы составляем электронные ионные уравнения для каждой полуреакции

Кислород, который отсутствует в левой части, заменяет молекулы воды, в то время как одна молекула воды необходима для поддержания баланса вещества, а в правой части — 2H +

NO2- + H2O → NO3- + 2H +,

Если выполняется равенство нагрузок на правой и левой сторонах уравнения, схема принимает следующий вид:

(NO2- + H2O) — — 2e- = (NO3- + 2H +) +

б) Ионы MnO4 в кислой среде восстанавливаются до ионов Mn2 + (желтоватый цвет изменяется до бесцветного):

избыток кислорода в левой части уравнения должен быть связан с ионами водорода, поскольку реакцию проводят в кислой среде, чтобы поддерживать баланс вещества, 8Н + и правый — 4Н2О

MnO4- + 8H + → Mn2 + 4H2O;

Учитывая необходимость баланса затрат, предыдущая схема должна быть дополнена

(MnO4- + 8H +) + 7 + 5e- = (Mn2 + + 4H2O) +2

Чтобы составить полное ионное уравнение окислительно-восстановительных процессов этой реакции, необходимо обобщить полученные полуреакции. Так как число электронов, даваемых восстановителем, должно быть равно числу электронов, принимаемых окислителем, умножить уравнение реакции на уменьшение на 2 и окисление на 5, затем добавить

5 NO2- + H2O — 2e- = NO3- + 2H + — процесс окисления

2 MnO4- + 8H + + 5e- = Mn2 + + 4H2O-процесс восстановления

5NO2- + 5H20 + 2MnO4- + 16H + = 5NO3- + 10H + + 2Mn2 + + 8H20

Найти уравнения химических реакций

Давайте упростим (уменьшим подобные термины)

5NO2- + 2MnO4- + 6H + = 5NO3- + 2Mn2 + + 3H2O

4. На основе коэффициентов полного ионного уравнения коэффициенты определялись в молекулярном уравнении реакции с учетом ионов, которые не менялись до и после реакции (K + и SO42-)

5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2S04 = 5KNO3 + 2MnS04 + K2S04 + 3H2O

Таким образом, используя уравнение электронного иона, мы сразу получаем все коэффициенты.

Электронно-ионный метод более эффективно отражает процессы, происходящие во время реакции.

Раствор не содержит ионов N + 3, Mn + 7, N + 5 («гипотетические» ионы), но есть ионы NO2-, MnO4- и NO3- (истинные ионы).

Prejšnja1234567Naslednja

Электролиты в растворах образуют ионы, поэтому их часто используют для реагирования на ряд реакций ионных уравнений.

В зависимости от диссоциации в растворах могут быть две версии:

1) Общие вещества — сильные электролиты, которые быстро растворяются в воде и полностью диссоциируют.

2) Одно или несколько из полученных веществ — газ, осадок или образование воды (слабый электролит).

К примеру,

K2CO3 + 2HCl = 2KCl + CO2 + H2O.

В ионной форме:

2K + + CO32- + 2H + + 2Cl- = 2K + + 2Cl- + CO2 + H2O.

Молекула воды регистрируется в неполной форме, потому что

Уравновешивание химических реакций

это слабый электролит. Неполярные соединения СО2 растворяют в воде в воде и удаляют из реакционной сферы. Те же реакционные частицы уменьшаются и Укороченное ионное уравнение:

CO32- + 2H + = CO2 + H2O.

В реакции, к которой поступает любая кислота, реакция будет происходить путем образования молекулы воды.

Ионное уравнение относится к молекулярному, а не к одной реакции, а к целой группе подобных взаимодействий.

Поэтому качественные реакции на различные ионы настолько распространены.

Уравнением реакции в химии называется запись химического процесса с помощью химических формул и математических знаков.

Такая запись является схемой химической реакции. Когда возникает знак «=», то это называется «уравнение». Попробуем его решить .

Вконтакте

Пример разбора простых реакций

В кальции один атом, так как коэффициент не стоит. Индекс здесь тоже не написан, значит, единица. С правой стороны уравнения Са тоже один. По кальцию нам не надо работать.

Видео: Коэффициенты в уравнениях химических реакций.

Смотрим следующий элемент - кислород. Индекс 2 говорит о том, что здесь 2 иона кислорода. С правой стороны нет индексов, то есть одна частица кислорода, а с левой — 2 частицы. Что мы делаем? Никаких дополнительных индексов или исправлений в химическую формулу вносить нельзя, так как она написана правильно.

Коэффициенты — это то, что написано перед наименьшей частью. Они имеют право меняться. Для удобства саму формулу не переписываем. С правой части один умножаем на 2, чтобы получить и там 2 иона кислорода.

После того как мы поставили коэффициент, получилось 2 атома кальция. С левой стороны только один. Значит, теперь перед кальцием мы должны поставить 2.

Теперь проверяем итог. Если количество атомов элементов равно с обеих сторон, то можем поставить знак «равно».

Другой наглядный пример: два водорода слева, и после стрелочки у нас тоже два водорода.

• Два кислорода до стрелочки, а после стрелочки индексов нет, значит, один.
• Слева больше, а справа меньше.
• Ставим коэффициент 2 перед водой.

Умножили всю формулу на 2, и теперь у нас изменилось количество водорода. Умножаем индекс на коэффициент, и получается 4. А с левой стороны осталось два атома водорода. И чтобы получить 4, мы должны водород умножить на два.

Видео: Расстановка коэффициентов в химическом уравнении

Вот тот случай, когда элемент в одной и в другой формуле с одной стороны, до стрелочки.

Один ион серы слева, и один ион - справа. Две частицы кислорода, плюс еще две частицы кислорода. Значит, что с левой стороны 4 кислорода. Справа же находится 3 кислорода. То есть с одной стороны получается четное число атомов, а с другой — нечетное. Если же мы умножим нечетное в два раза, то получим четное число. Доводим сначала до четного значения. Для этого умножаем на два всю формулу после стрелочки. После умножения получаем шесть ионов кислорода, да еще и 2 атома серы. Слева же имеем одну микрочастицу серы. Теперь уравняем ее. Ставим слева уравнения перед серой 2.

Уравняли .

Сложные реакции

Этот пример более сложный, так как здесь больше элементов вещества.

Это называется реакцией нейтрализации. Что здесь нужно уравнивать в первую очередь:

• С левой стороны один атом натрия.
• С правой стороны индекс говорит о том, что здесь 2 натрия.

Напрашивается вывод, что надо умножить всю формулу на два.

Видео: Составление уравнений химических реакций

Теперь смотрим, сколько серы. С левой и правой стороны по одной. Обращаем внимание на кислород. С левой стороны мы имеем 6 атомов кислорода. С другой стороны – 5 . Меньше справа, больше слева. Нечетное количество надо довести до четного значения. Для этого формулу воды умножаем на 2, то есть из одного атома кислорода делаем 2.

Теперь с правой стороны уже 6 атомов кислорода. С левой стороны также 6 атомов. Проверяем водород. Два атома водорода и еще 2 атома водорода. То есть будет четыре атома водорода с левой стороны. И с другой стороны также четыре атома водорода. Все элементы уравнены. Ставим знак «равно».

Видео: Химические уравнения. Как составлять химические уравнения.

Следующий пример.

Здесь пример интересен тем, что появились скобки. Они говорят о том, что если множитель стоит за скобкой, то каждый элемент, стоящий в скобках, умножается на него. Начать необходимо с азота, так как его меньше, чем кислорода и водорода. Слева азот один, а справа, с учетом скобок, его два.

Справа два атома водорода, а нужно четыре. Мы выходим из положения, просто умножая воду на два, в результате чего получили четыре водорода. Отлично, водород уравняли. Остался кислород. До реакции присутствует 8 атомов, после — тоже 8.

Отлично, все элементы уравнены, можем ставить «равно».

Последний пример .

На очереди у нас барий. Он уравнен, его трогать не нужно. До реакции присутствует два хлора, после нее — всего один. Что же нужно сделать? Поставить 2 перед хлором после реакции.

Видео: Балансирование химических уравнений.

Теперь за счет коэффициента, который только что поставлен, после реакции получилось два натрия, и до реакции тоже два. Отлично, все остальное уравнено.

Также уравнивать реакции можно методом электронного баланса. Этот метод имеет ряд правил, по которым его можно осуществлять. Следующим действием мы должны расставить степени окисления всех элементов в каждом веществе для того, чтобы понять где произошло окисление, а где восстановление.

Тема: Химическая связь. Электролитическая диссоциация

Урок: Составление уравнений реакций ионного обмена

Составим уравнение реакции между гидроксидом железа (III) и азотной кислотой.

Fe(OH) 3 + 3HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

(Гидроксид железа (III) является нерастворимым снованием, поэтому не подвергается . Вода - малодиссоциируемое вещество, на ионы в растворе практически недиссоциировано.)

Fe(OH) 3 + 3H + + 3NO 3 - = Fe 3+ + 3NO 3 - + 3H 2 O

Зачеркнем одинаковое количество нитрат-анионов слева и справа, запишем сокращенное ионное уравнение:

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

Данная реакция протекает до конца, т.к. образуется малодиссоциируемое вещество - вода.

Составим уравнение реакции между карбонатом натрия и нитратом магния.

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

Запишем данное уравнение в ионной форме:

(Карбонат магния является нерастворимым в воде веществом, следовательно, на ионы не распадается.)

2Na + + CO 3 2- + Mg 2+ + 2NO 3 - = 2Na + + 2NO 3 - + MgCO 3 ↓

Зачеркнем одинаковое количество нитрат-анионов и катионов натрия слева и справа, запишем сокращенное ионное уравнение:

CO 3 2- + Mg 2+ = MgCO 3 ↓

Данная реакция протекает до конца, т.к. образуется осадок - карбонат магния.

Составим уравнение реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой.

Na 2 CO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

(Углекислый газ и вода - продукты разложения образующейся слабой угольной кислоты.)

2Na + + CO 3 2- + 2H + + 2NO 3 - = 2Na + + 2NO 3 - + CO 2 + H 2 O

CO 3 2- + 2H + = CO 2 + H 2 O

Данная реакция протекает до конца, т.к. в результате нее выделяется газ и образуется вода.

Составим два молекулярных уравнения реакций, которым соответствует следующее сокращенное ионное уравнение: Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 .

Сокращенное ионное уравнение показывает сущность реакции ионного обмена. В данном случае можно сказать, что для получения карбоната кальция необходимо, чтобы в состав первого вещества входили катионы кальция, а в состав второго - карбонат-анионы. Составим молекулярные уравнения реакций, удовлетворяющих этому условию:

CaCl 2 + K 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2KCl

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

1. Оржековский П.А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, Л.С. Понтак. - М.: АСТ: Астрель, 2007. (§17)

2. Оржековский П.А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013. (§9)

3. Рудзитис Г.Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. - М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.

4. Хомченко И.Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. - М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

5. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. - М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме): ().

2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь»: ().

Домашнее задание

1. Отметьте в таблице знаком «плюс» пары веществ, между которыми возможны реакции ионного обмена, идущие до конца. Составьте уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

2. с. 67 №№ 10,13из учебника П.А. Оржековского «Химия: 9-ый класс» / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013.

Химические реакции это химические взаимодействия веществ. Изображение реакций при помощи химических формул и математических знаков называется химическим уравнением.

При химических реакциях из атомов вступивших в реакцию веществ образуются новые вещества, и число атомов каждого элемента до реакции равно числу атомов этих элементов после реакции, т.е. в левой и в правой частях уравнения число атомов всех элементов должно быть одинаковым − закон сохранения массы веществ .

Составим уравнение реакции растворения гидроксида алюминия в избытке серной кислоты. Схема реакции:

Для составления уравнения реакции в схеме реакции необходимо подобрать коэффициенты. Подбор коэффициентов обычно начинают с формулы вещества, содержащего наибольшее число атомов элементов, независимо от того, где находится вещество – справа или слева от знака равенства. Уравниваем число атомов алюминия:

2 Al(OH) 3 + H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + H 2 O.

Уравниваем число атомов серы:

2 Al(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + H 2 O.

Уравниваем число атомов водорода:

2 Al(OH) 3 + 3 H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 6 H 2 O.

Подсчитаем число атомов кислорода в левой и правой частях уравнения реакции (проверим правильность подбора коэффициентов).

Уравнение реакции по стадиям записано для того, чтобы показать последовательность в подборе коэффициентов. На практике записывают только одну схему, которую путём подбора коэффициентов превращают в уравнение реакции.

Классификация химических реакций

Химические реакции классифицируют по следующим признакам:

1. по признаку изменения числа и состава исходных веществ и продуктов реакции делятся на следующие типы (или группы) реакций:

− реакции соединения;

− реакции разложения;

− реакции замещения;

− реакции обмена.

2 . по обратимости реакции подразделяются на:

− необратимые реакции;

− обратимые реакции.

3. по тепловому эффекту реакции подразделяются на:

− экзотермические реакции;

− эндотермические реакции.

4. по изменению степеней окисления атомов элементов в ходе химической реакции подразделяются на:

− реакции без изменения степеней окисления;

− реакции с изменением степеней окисления (или окислительно-восстановительные).

Рассмотрим эти типы химических реакций.

1. Классификация по признаку изменения числа и состава исходных веществ и продуктов реакции.

Реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество, например:

2H 2 +O 2 → 2H 2 O,

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 ,

2Cu + O 2 2CuO,

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 ,

4NO 2 + O 2 + 2H 2 O → 4HNO 3 .

Реакции разложения – это реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется два или несколько новых веществ, например:

Ca(HCO 3) 2 CaCO 3 +CO 2 + H 2 O,

Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O,

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2 ,

CaCO 3 CaO + CO 2 ,

2AgNO 3 2Ag + 2NO 2 + O 2 ,

4KClO 3 3KClO 4 + KCl.

Реакции замещения – это реакции между простыми и сложными веществами, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы сложного вещества (при составлении уравнений реакций этого типа нужно помнить о правилах замещения и пользоваться приложением В1), например:

Fe + CuSO 4 → Cu + FeSO 4 ,

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 ,

Cl 2 + 2KI → I 2 + 2KCl,

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2 .

Реакции обмена – это реакции между двумя сложными веществами, в результате которых два вещества обмениваются своими ионами, образуя два новых вещества. Реакции обмена протекают, если в результате обмена ионами образуются малорастворимые вещества (осадки), газообразные вещества или растворимые малодиссоциирующие вещества (слабые электролиты), например:

ВaCl 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2NaCl,

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O,

HCl + NaOH → NaCl + H 2 O,

(реакция нейтрализации).

При написании ионных уравнений реакций обмена слабые электролиты, труднорастворимые и газообразные вещества записывают в недиссоциированном виде (в виде молекул).

2. Классификация по признаку обратимости

Химические реакции по признаку обратимости подразделяются на обратимые и необратимые.

Обратимые химические реакции – это химические реакции, которые одновременно протекают в двух взаимно противоположных направлениях, в прямом и обратном, например: 2SO 2 + O 2 ↔ 2SO 3 ,

N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 ,

H 2 + I 2 ↔ 2HI.

Необратимые химические реакции – это химические реакции, которые протекают в одном направлении и завершаются полным превращением исходных реагирующих веществ в конечные вещества (образующиеся продукты уходят из сферы реакции – выпадают в виде осадка, выделяются в виде газа, образуются малодиссоцированные соединения или реакция сопровождается большим выделением энергии), например:

H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O,

AgNO 3 + NaBr → AgBr↓ + NaNO 3 ,

Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 +2H 2 O.

3. Классификация по тепловому эффекту реакции

По тепловому эффекту (Q или ∆Н; ∆Н – изменение энтальпии (теплового эффекта реакции)) химические реакции делятся на экзотермические и эндотермические.

Экзотермические химические реакции (∆Н < 0) – это химические реакции, происходящие с выделением теплоты (энергии), теплосодержание системы уменьшается, например: Fe + S → FeS, ∆Н = − 96 кДж,

С + О 2 → СО 2 , ∆Н = − 394 кДж.

Эндотермические химические реакции (∆Н > 0) – это химические реакции, происходящие с поглощением теплоты (энергии), теплосодержание системы возрастает, например: 2Hg → 2Hg + O 2 , ∆Н = + 18 кДж,

CaCO 3 → CaO + CO 3 , ∆Н = + 1200 кДж.

Экзотермическими реакциями являются многие реакции соединения. Эндотермическими реакциями являются многие реакции разложения.

4. Классификация по признаку изменения степеней окисления атомов элементов реагирующих веществ.

Химические реакции по признаку изменения степеней окисления атомов элементов в молекулах в ходе химической реакции делятся на две группы:

1. реакции, которые протекают без изменения степеней окисления атомов элементов, например: .

2. реакции, которые протекают с изменением степеней окисления атомов элементов (окислительно-восстановительные реакции), например:

Реакции соединения с участием простых веществ, а также реакции замещения являются окислительно-восстановительными реакциями.

Реакции разложения, соединения сложных веществ могут происходить как без изменения степеней окисления элементов, так и с изменением степеней окисления атомов элементов.

Реакции обмена всегда происходят без изменения степеней окисления (таблица 2).

Таблица 2 – Примеры реакций различных типов, протекающих с изменением и без изменений степеней окисления

Классификация химических реакций имеет большое значение в химии. Она помогает обобщать, систематизировать знания о реакциях и устанавливать закономерности их протекания.

Каждую химическую реакцию можно охарактеризовать по нескольким признакам, например: реакция , ∆Н = − 92 кДж

имеет следующие характеристики:

это реакция 1) соединения;

2) экзотермическая;

3) обратимая;

4) окислительно-восстановительная.

Вопросы и задачи для самоконтроля

1) Какой объем займут: а) 1 г водорода; б) 32 г кислорода; в) 14 г азота при нормальных условиях?

2) Вычислить массу в граммах при нормальных условиях:

а) 1 л азота; б) 8 л СО 2 ; в) 1 м 3 кислорода.

3) Какой объем займут 9,03 × 10 23 молекул хлора при нормальных условиях?

4) Сколько молекул содержится в 16 г кислорода?

5) Сколько молей серной кислоты (H 2 SO 4) содержится в 196 г её?

6) Сколько молей карбоната натрия (Na 2 CO 3) содержится в 53 г его?

7) Сколько молей гидроксида натрия (NaOH) содержится в 160 г его?

8) Определить степень окисления хлора в следующих соединениях:

NaClO, NaClO 2 , NaClO 4 , CaCl 2 , Cl 2 O 7 , KClO 3 , HCl.

9) Определить степень окисления фосфора в следующих соединениях:

H 3 PO 4 , PH 3 , KH 2 PO 4 , K 2 HPO 4 , HPO 3 , H 4 P 2 O 7 .

10) Определить степень окисления марганца в следующих соединениях:

MnO, Mn(OH) 4 , KMnO 4 ,K 2 MnO 4 , K 2 MnO 3 .

11) Какие типы химических реакций вам известны? Приведите примеры.

12) Какая реакция: соединения, разложения, замещения или обмена происходит при образовании воды:

а) в результате горения водорода на воздухе;

б) в результате взаимодействия водорода с оксидом меди (II);

в) в результате нагревания гидроксида железа (III);

г) при взаимодействии гидрокарбоната калия с гидроксидом калия.