Девятый класс
  1. Материя и ее природа  1.1. Введение в материю  1.2. Физические и химические свойства вещества  1.3. Состояния вещества  1.3.1. Твердое состояние  1.3.2. Жидкое состояние  1.3.3. Газообразное состояние  1.3.4. Плазма и конденсат Бозе — Эйнштейна  1.4. Изменения в состояниях вещества  1.4.1. Плавление и замерзание  1.4.2. Испарение и конденсация  1.4.3. Сублимация и десублимация  1.5. Классификация вещества  1.6. Элементы, соединения и смеси  1.7. Чистые вещества и примеси  1.8. Методы разделения  1.8.1. Фильтрация  1.8.2. Дистилляция  1.8.3. Кристаллизация  1.8.4. Хроматография  1.8.5. Центрифугирование  1.8.6. Сублимация  1.8.7. Декантация и седиментация
  2. Атомная структура  2.1. Открытие атомов  2.2. Атомная теория Дальтона  2.3. Структура атома  2.4. Субатомные частицы  2.5. Атомный номер и массовое число  2.6. Изотопы и Изобары  2.7. Электронная конфигурация  2.8. Атомная модель Бора  2.9. Современная атомная модель (квантово-механическая модель - введение)  2.10. Валентность и химическая связь
  3. Химические реакции и уравнения  3.1. Введение в химические реакции  3.2. Формулирование химических уравнений  3.3. Уравнивание химических уравнений  3.4. Типы химических реакций  3.4.1. Реакции соединения  3.4.2. Реакции разложения  3.4.3. Реакции замещения  3.4.4. Реакции двойного замещения  3.4.5. Окислительно-восстановительные реакции  3.4.6. Эндотермические и экзотермические реакции  3.5. Эффекты химических реакций  3.6. Изменения энергии в химических реакциях  3.7. Катализаторы и их роль в реакциях
  4. Периодическая таблица и периодичность  4.1. История периодической классификации  4.2. Периодическая таблица Менделеева  4.3. Современная Периодическая Таблица  4.4. Периоды и группы в периодической таблице и периодичность  4.5. Тенденции в периодической таблице  4.5.1. Атомный размер  4.5.2. Энергия ионизации  4.5.3. Электронное сродство  4.5.4. Электроотрицательность  4.5.5. Металлические и неметаллические свойства  4.6. Благородные газы и их свойства
  5. Химическая связь  5.1. Введение в химическое связывание  5.2. Types of chemical bonds  5.2.1. Ионная связь  5.2.2. Ковалентная связь  5.2.3. Металлическая связь  5.2.4. Водородные связи  5.2.5. Сила Ван-дер-Ваальса  5.3. Свойства ионных и ковалентных соединений  5.4. Молекулярная структура и геометрия (Теория ВСЭПР - основы)
  6. Кислоты, основания и соли  6.1. Introduction to Acids and Bases  6.2. Свойства кислот  6.3. Свойства оснований  6.4. шкала pH и ее значение  6.5. Индикаторы и их использование  6.6. Реакции нейтрализации  6.7. Сила кислот и оснований (сильных и слабых)  6.8. Получение солей  6.9. Использование кислот, оснований и солей в повседневной жизни
  7. Metals and Nonmetals  7.1. Физические свойства металлов  7.2. Физические свойства неметаллов  7.3. Химические свойства металлов  7.4. Химические свойства неметаллов  7.5. Ряд активности металлов  7.6. Извлечение металлов  7.7. Коррозия и ее предотвращение  7.8. использование металлов и неметаллов
  8. Углерод и его соединения  8.1. Введение в углерод  8.2. Аллотропы углерода (алмаз, графит, фуллерен)  8.3. Углеводороды  8.3.1. Углеводороды  8.3.2. Алкены  8.3.3. Алкины  8.4. Функциональные группы в органической химии  8.5. Изомерия в органических соединениях  8.6. Спирты и карбоновые кислоты  8.7. Мыла и моющие средства  8.8. Полимеры (Введение в натуральные и синтетические полимеры)
  9. Растворы и смеси  9.1. Виды смесей  9.2. Гомогенные и гетерогенные смеси  9.3. Концентрация растворов  9.4. Растворимость и факторы, влияющие на растворимость  9.5. Суспензии и коллоиды  9.6. Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы
  10. Воздух и атмосфера  10.1. Состав воздуха  10.2. Role of gases in the atmosphere  10.4. Кислотный дождь и его последствия  10.5. Парниковый эффект и глобальное потепление  10.6. Озоновый слой и его истощение  10.7. Меры по контролю загрязнения воздуха
  11. Вода и её значение  11.1. Состав и свойства воды  11.2. Жесткость воды (временная и постоянная жесткость)  11.3. Причины загрязнения воды  11.4. Влияние загрязнения воды  11.5. Методы очистки воды (фильтрация, кипячение, хлорирование)
  12. Промышленная химия  12.1. Введение в промышленную химию  12.2. Важные промышленные химикаты (серная кислота, аммиак, гидроксид натрия)  12.3. Химические процессы в промышленности  12.4. Использование промышленной химии в повседневной жизни  12.5. Экологическое воздействие промышленных химических процессов

Девятый класс → Химические реакции и уравнения ↓


Уравнивание химических уравнений


Химия - это изучение материи, ее свойств и изменений, которые она претерпевает. Одним из самых фундаментальных аспектов химии являются химические реакции, в которых вещества превращаются в новые вещества. В химической реакции реагенты превращаются в продукты. Эти реакции часто представляют с помощью химических уравнений.

Что такое химическое уравнение?

Химическое уравнение - это символическое представление химической реакции. В химическом уравнении реагенты записываются слева, а продукты - справа, со стрелкой, указывающей от реагентов к продуктам. Например, реакция водорода с кислородом для образования воды записывается как:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

В этом примере H 2 и O 2 - это реагенты, а H 2 O - это продукт.

Закон сохранения массы

В химической реакции закон сохранения массы гласит, что масса не создается и не уничтожается. Это означает, что общая масса реагентов должна равняться общей массе продуктов. Для того чтобы химическое уравнение удовлетворяло этому закону, должно быть одинаковое количество каждого типа атомов с обеих сторон уравнения. Для этого необходимо уравнивание химических уравнений.

Уравнивание химических уравнений

Уравнивание химического уравнения включает в себя корректировку коэффициентов (чисел перед химическими формулами), чтобы убедиться, что количество каждого типа атомов одинаково с обеих сторон уравнения. Коэффициенты представляют количество молекул, или молей, вещества.

Шаги для уравнивания химического уравнения

  1. Запишите неуравненное уравнение: Начните с написания скелетного уравнения с реагентами и продуктами.
  2. Подсчитайте атомы каждого элемента: Для каждого элемента в уравнении подсчитайте количество атомов с обеих сторон (реагенты и продукты).
  3. Корректируйте коэффициенты: Измените коэффициенты для уравнивания атомов каждого элемента. Никогда не изменяйте подчисленные индексы в химических формулах.
  4. Проверьте свою работу: Убедитесь, что количество атомов каждого элемента одинаково с обеих сторон уравнения.
  5. Упростите коэффициенты: Если необходимо, упростите коэффициенты до наименьших целых чисел, которые уравнивают уравнение.

Пример уравнивания химического уравнения

Давайте рассмотрим пример, чтобы иллюстрировать процесс уравнивания. Рассмотрим реакцию между алюминием и кислородом, которая образует оксид алюминия:

Al + O 2 → Al 2 O 3

Следуйте следующим шагам:

  1. Запишите неуравненное уравнение:
    2. Al + O 2 → Al 2 O 3
  2. Подсчитайте атомы каждого элемента:
    • Al: 1 атом слева, 2 атома справа
    • O: 2 атома слева, 3 атома справа
  3. Корректируйте коэффициенты: Для уравнивания алюминия нам нужно два атома алюминия слева. Затем для уравнивания кислорода корректируем коэффициенты.
    4. 2Al + O 2 → Al 2 O 3

    Проверяем атомы:

    • Al: 2 атома слева, 2 атома справа
    • O: 2 атома слева, 3 атома справа

    Заметьте, что атомы кислорода все еще неуравнены. Для уравнивания кислорода умножьте молекулу кислорода слева на 3/2:

    2Al + (3/2)O 2 → Al 2 O 3

    Или умножьте все уравнение на 2, чтобы убрать дробь:

    4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
  4. Проверьте свою работу: Проверьте уравнивание:
    • Al: 4 атома с каждой стороны
    • O: 6 атомов с каждой стороны
  5. Упростите коэффициенты: В этом случае коэффициенты уже в наименьших целых числах.

Почему важно сохранять уравнения уравненными?

Уравнивание химических уравнений важно, потому что это обеспечивает выполнение химической реакцией закона сохранения массы. Неуравненные уравнения не точно представляют количество реагентов и продуктов, что может привести к неверным расчетам и недопониманию в реальных приложениях, таких как химическое производство, фармацевтика и лабораторные эксперименты.

Другие примеры уравнивания химических уравнений

Пример 1: Горение метана

CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Пошаговое уравнивание:
  1. Запишите неуравненное уравнение:
    2. CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
  2. Подсчитайте атомы каждого элемента:
    • C: 1 слева, 1 справа
    • H: 4 слева, 2 справа
    • O: 2 слева, 3 справа
  3. Корректируйте коэффициенты: Уравняйте углерод, затем водород:
    4. CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

    Тогда проверьте кислород:

    • O: 4 слева, 4 справа
  4. Проверьте свою работу: Проверьте уравнивание:
    • C: 1 на обеих сторонах
    • H: 4 на обеих сторонах
    • O: 4 на обеих сторонах

Пример 2: Реакция железа с серой

Fe + S → FeS
Уравненное уравнение:
  1. Запишите неуравненное уравнение:
    2. Fe + S → FeS
  2. Подсчет атомов: Fe и S имеют одинаковое количество атомов с обеих сторон:
    • Fe: 1 на обеих сторонах
    • S: 1 на обеих сторонах
  3. Вывод: Уравнение уже уравнено.

Визуальный пример: равновесие формирования воды

2H 2 + O 22H 2 O

Эта визуальная иллюстрация показывает образование 2 молекул воды из 2 молекул водорода и 1 молекулы кислорода.

Пример 3: Разложение воды

H 2 O → H 2 + O 2
Пошаговое уравнивание:
  1. Запишите неуравненное уравнение:
    2. H 2 O → H 2 + O 2
  2. Подсчет атомов:
    • H: 2 на обеих сторонах
    • O: 1 слева, 2 справа
  3. Уравняйте кислород, корректируя коэффициент:
    4. 2H 2 O → 2H 2 + O 2
  4. Проверьте свою работу:
    • H: 4 на обеих сторонах
    • O: 2 на обеих сторонах

Советы по уравниванию химических уравнений

  • Начните с уравнивания элементов, которые встречаются только в одном реагенте и одном продукте.
  • Уравняйте полиатомные ионы (если они присутствуют) как единицу, а не каждый атом отдельно, если они остаются нетронутыми с обеих сторон.
  • Оставляйте оставшиеся атомы водорода и кислорода в конце, поскольку они часто встречаются в нескольких соединениях в реакции.
  • Для реакций горения сначала уравняйте углерод, затем водород, и наконец кислород.
  • Используйте дробные коэффициенты, если необходимо, а затем умножьте на наименьшее целое число для получения целых чисел.

Распространенные заблуждения

Вот некоторые распространенные заблуждения относительно уравнивания химических уравнений:

  • Предположение, что равновесие связано с одинаковыми молекулами, а не только с аналогичными атомами, приводит к неправильным выводам.
  • Изменение подчисленных индексов в химической формуле, что вызывает химическое изменение вещества.
  • Мысль о том, что любой набор коэффициентов, который уравнивает один элемент, автоматически уравнивает уравнение.

Заключение

Уравнивание химических уравнений - это важный навык в химии, который поддерживает фундаментальный закон сохранения массы. Через практику и следование описанным шагам и советам, уравнивание уравнений может стать систематическим и простым процессом. Поскольку химические реакции формируют основу многих научных исследований и промышленных процессов, овладение искусством уравнивания химических уравнений обеспечивает точность и чистоту химических расчетов и приложений.


Девятый класс → 3.3


U
username
0%
завершено в Девятый класс

← Предыдущий (3.2)
Формулирование химических уравнений
Следующий (3.4) →
Типы химических реакций

Комментарии 



Уравнивание химических уравнений

https://www.chemistryelite.com/g9/3.3?ceal=ru