Урок 12. Составление уравнений химических реакций – HIMI4KA
Архив уроков › Химия 8 класс
В уроке 12 «Составление уравнений химических реакций» из курса «Химия для чайников» мы научимся составлять уравнения химических реакций и правильно расставлять в них коэффициенты.
Составлять химические уравнения и производить расчеты по ним нужно, опираясь на закон сохранения массы веществ при химических реакциях. Рассмотрим, как можно составить химическое уравнение, на примере реакции меди с кислородом.
Слева запишем названия исходных веществ, справа — продуктов реакции. Если веществ два и более, соединяем их знаком «+». Между левой и правой частями пока поставим стрелку:
медь + кислород → соединение меди с кислородом.
Подобное выражение называют схемой химической реакции. Запишем эту схему при помощи химических формул:
Число атомов кислорода в левой части схемы равно двум, а в правой — одному.
Так как при химических реакциях атомы не исчезают, а происходит только их перегруппировка, то число атомов каждого элемента до реакции и после реакции должно быть одинаковым. Чтобы уравнять число атомов кислорода в левой и правой частях схемы, перед формулой CuO ставим коэффициент 2:
Теперь число атомов меди после реакции (в правой части схемы) равно двум, а до реакции (в левой части схемы) — только одному, поэтому перед формулой меди Cu так же поставим коэффициент 2. В результате произведенных действий число атомов каждого вида в левой и правой частях схемы одинаково, что дает нам основание заменить стрелку на знак «=» (равно). Схема превратилась в уравнение химической реакции:
Это уравнение читается так: два купрум плюс о-два равно два купрум-о (рис. 60).
Рассмотрим еще один пример химической реакции между веществами СН4 (метан) и кислородом. Составим схему реакции, в которой слева запишем формулы метана и кислорода, а справа — формулы продуктов реакции — воды и соединения углерода с кислородом (углекислый газ):
Обратите внимание, что в левой части схемы число атомов углерода равно их числу в правой части.
Поэтому уравнивать нужно числа атомов водорода и кислорода. Чтобы уравнять число атомов водорода, поставим перед формулой воды коэффициент 2:
Теперь число атомов водорода справа стало 2×2=4 и слева — также четыре. Далее посчитаем число атомов кислорода в правой части схемы: два атома кислорода в молекуле углекислого газа (1×2=2) и два атома кислорода в двух молекулах воды (2×1=2), суммарно 2+2=4. В левой части схемы кислорода только два атома в молекуле кислорода. Для того чтобы уравнять число атомов кислорода, поставим коэффициент 2 перед формулой кислорода:
В результате проведенных действий число атомов всех химических элементов до реакции равно их числу после реакции. Уравнение составлено. Читается оно так: це-аш-четыре плюс два о-два равно це-о-два плюс два аш-два-о (рис. 61).
Данный способ расстановки коэффициентов называют методом подбора.
В химии существуют и другие методы уравнивания чисел атомов элементов в левой и правой частях уравнений реакций, с которыми мы познакомимся позднее.
Краткие выводы урока:
Для составления уравнений химических реакций необходимо соблюдать следующий порядок действий.
- Установить состав исходных веществ и продуктов реакции.
- Записать формулы исходных веществ слева, продуктов реакции — справа.
- Между левой и правой частями уравнения сначала поставить стрелку.
- Расставить коэффициенты, т. е. уравнять числа атомов каждого химического элемента до и после реакции.
- Связать левую и правую части уравнения знаком «=» (равно).
Надеюсь урок 12 «Составление уравнений химических реакций» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.
Урок 13. Типы химических реакций →
← Урок 11. Химические уравнения
Онлайн калькулятор: Уравнивание химических реакций
УчебаХимия
Калькулятор для уравнивания, или балансирования химических реакций.
Калькулятор ниже предназначен для уравнивания химических реакций.
Как известно, существует несколько методов уравнивания химических реакций:
- Метод подбора коэффициентов
- Математический метод
- Метод Гарсиа
- Метод электронного баланса
- Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций)
Последние два применяются для окислительно-восстановительных реакций
Данный калькулятор использует математический метод — как правило, в случае сложных химических уравнений он достаточно трудоемок для ручных вычислений, но зато прекрасно работает, если все за вас рассчитывает компьютер.
Математический метод основан на законе сохранения массы. Закон сохранения массы гласит, что количество вещества каждого элемента до реакции равняется количеству вещества каждого элемента после реакции. Таким образом, левая и правая части химического уравнения должны иметь одинаковое количество атомов того или иного элемента. Это дает возможность балансировать уравнения любых реакций (в том числе и окислительно-восстановительных).
Рассмотрим этот метод на примере:
Пусть дана химическая реакция:
Обозначим неизвестные коэффициенты:
Составим уравнения числа атомов каждого элемента, участвующего в химической реакции:
Для Fe:
Для Cl:
Для Na:
Для P:
Для O:
Запишем их в виде общей системы:
В данном случае имеем пять уравнений для четырех неизвестных, причем пятое можно получить умножением четвертого на четыре, так что его можно смело отбросить.
Перепишем эту систему линейных алгебраических уравнений в виде матрицы:
Эту систему можно решить методом Гаусса. Собственно, не всегда будет так везти, что число уравнений будет совпадать с числом неизвестных. Однако прелесть метода Гаусса в том, что он как раз и позволяет решать системы с любым числом уравнений и неизвестных.
То есть калькулятор ниже разбирает формулу реакции, составляет СЛАУ и передает калькулятору по ссылке выше, решающему СЛАУ методом Гаусса. Решение потом используется для отображения сбалансированного уравнения.
Химические элементы следует писать так, как они написаны в таблице Менделеева, т. е. учитывать большие и маленькие буквы (Na3PO4 — правильно, na3po4 — неправильно).
Уравнение химической реакции
Уравнение химической реакции
Сбалансированное уравнение
Ссылка скопирована в буфер обмена
Похожие калькуляторы
- • Решение неоднородной системы линейных алгебраических уравнений матричным методом
- • Решение системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса с сохранением дробей
- • Метод секущих
- • Метод итераций (метод последовательных приближений)
- • Метод бисекции
- • Раздел: Химия ( 15 калькуляторов )
#наука #химия баланс балансирование математический метод реакция уравнение Химия
PLANETCALC, Уравнивание химических реакций
Timur2020-11-03 14:19:33
Как сбалансировать химическое уравнение?
проверено Cite
Несмотря на то, что были предприняты все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения.
Пожалуйста, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам, если у вас есть какие-либо вопросы.
Выберите стиль цитирования
MLAAPChicago Manual of Style
Написано
Анна Дубей
Анна Дубей
Факт проверен
Редакторы Британской энциклопедии
Редакторы Encyclopaedia Britannica курируют предметные области, в которых они обладают обширными знаниями, будь то многолетний опыт, полученный в результате работы над этим контентом, или в результате обучения для получения ученой степени. Они пишут новый контент, а также проверяют и редактируют контент, полученный от участников.
Редакторы Британской энциклопедии
© Павел Игнатов/stock.
Составление химических уравнений — полезный навык в химии. В основе химических реакций лежит представление о том, что атомы и молекулы часто рекомбинируют в другие молекулы. Реагенты – это вещества, вступающие в химическую реакцию, а в результате реакции образуются продукты. Некоторые примеры химических реакций, которые вы, возможно, знаете, включают ржавчину, возникающую в результате реакции железа с водой и кислородом, и потерю пузырьков соды, возникающую при распаде угольной кислоты на углекислый газ и воду.
Фундаментальным принципом уравнений баланса является закон сохранения массы, который гласит, что материя, то есть физические вещества, такие как атомы и молекулы, не может быть создана или уничтожена. Это означает, что в обеих частях химического уравнения должна быть одинаковая масса атомов и, следовательно, одинаковое количество атомов. Например, рассмотрим простую химическую реакцию Ca + Cl 
Уравновешивание уравнения включает изменение коэффициентов — чисел, помещаемых перед реагентами или продуктами для их умножения.
Обратите внимание, что коэффициент , который отображается слева от молекулы, отличается от нижнего индекса
Так как же сбалансировать уравнение? Вот шаги: Во-первых, посчитайте атомы с каждой стороны.
Во-вторых, изменить коэффициент одного из веществ. В-третьих, снова посчитайте количество атомов и оттуда повторяйте шаги два и три, пока не сбалансируете уравнение.
Вот пример химической реакции, которую необходимо сбалансировать: H 2 + O 2 → H 2 O.
Первым шагом является подсчет атомов с каждой стороны. Часто бывает полезно составить диаграмму или список, чтобы вы могли визуализировать числа. С левой стороны 2 H и 2 O, а с правой стороны 2 H и 1 O. Это уравнение еще не сбалансировано, потому что имеется разное количество атомов кислорода.
Второй шаг — изменить коэффициент одного из веществ с целью уравнять числа каждого атома слева и справа. Поскольку справа слишком мало атомов О, начните с увеличения коэффициента произведения, H 2 O. При выборе коэффициента старайтесь выбирать как можно более низкий. В этом случае хорошим предположением для коэффициента H 2 O будет 2. Обратите внимание, что изменение коэффициента влияет на все атомы в молекуле: если поставить 2 перед H 2 O, количество обоих Атомы H и O на 2.
Третий шаг — снова подсчитать количество атомов с каждой стороны и обновить таблицу. Теперь, когда вы изменили уравнение на H 2 + O 2 → 2H 2 O, слева 2 H и 2 O, а справа 4 H и 2 O. Вы сбалансировали атомы O, но теперь слева слишком мало атомов H! На этом этапе уравновешивания уравнения повторяйте второй и третий шаги, пока количество атомов с каждой стороны не станет равным. Если вы измените коэффициент H 2 на 2, у вас теперь будет 4 H и 2 O слева и 4 H и 2 O справа. Уравнение 2H 2 + O 2 → 2H 2 О сбалансирован.
Теперь давайте рассмотрим другую химическую реакцию. Это немного сложнее сбалансировать: CO 
Далее, на шаге два, измените один коэффициент. Попробуйте изменить коэффициент CO 2 на 6, чтобы уравнять количество атомов углерода с каждой стороны. После третьего шага и повторного подсчета атомов у вас теперь есть 6 C, 2 H и 13 O слева, а также 6 C, 12 H и 8 O справа. Затем сбалансируйте атомы H. Изменение коэффициента H
Эти три шага — считать, изменять коэффициент и снова считать — позволят вам сбалансировать любое химическое уравнение в соответствии с законом сохранения массы.
Примеры того, как сбалансировать химические уравнения
Это набор рабочих примеров того, как сбалансировать химические уравнения, очень важный навык в химии. Сначала попробуйте ответить на каждый вопрос, используя ручку и бумага. Затем нажмите слово «Ответить», и волшебным образом все откроется, без даже покидая эту страницу. Нажмите «Ответить» еще раз, чтобы закрыть ответ. и перейти к следующему вопросу. Если ответ длинный, прокрутите вниз, пока пример находится в верхней части экрана, прежде чем щелкнуть его. Я надеюсь, вам понравится этот урок химии.
Пример 1
C 5 H 12 + O 2 —> CO 2 + H 2 O
Ответ »
На левом номе на
правильно, и с каждой стороны углерод находится в одном химическом виде. Помещать
a 5 перед CO 2 с правой стороны. C 5 H 12 + O 2 —> 5CO 2 + H 2 O Двенадцать атомов водорода слева и только два справа,
и водород находится в единственном виде на каждой стороне. C 5 H 12 + O 2 —> 5CO 2 + 6H 2 O Наконец, с левой стороны всего два кислорода, но 16 из них
с правой стороны. Так что поставьте 8 перед O 2 на
левая сторона. C 5 H 12 + 😯 2 —> 5CO 2 + 6H 2 O 
Поставьте 6 перед
Н 2 O с правой стороны.
Теперь это сбалансированное химическое уравнение.
Пример 2
Zn + HCl —> ZnCl 2 + H 2
Ответ »
слева, а хлор находится в одном химическом виде с каждой стороны. Помещать
a 2 перед HCl с левой стороны. Zn + 2HCl —> ZnCl 2 + H 2 И если вы посмотрите внимательно, то увидите, что уравнение теперь сбалансировано,
с одним Zn с каждой стороны, двумя атомами водорода с каждой стороны и двумя атомами хлора на
каждая сторона.
Некоторые примеры могут быть довольно простыми!
Пример 3
Ca(OH) 2 + H 3 PO 4 —> Ca 3 (PO 3 4 2903) + H 2 O
Ответ »
Три кальция справа, но только один справа
слева, а кальций находится в одном химическом виде с каждой стороны.
Поставьте 3 перед Ca(OH) 2 с левой стороны. 3Ca(OH) 2 + H 3 PO 4 —> Ca 3 (PO 4 ) 2 + H 2 O Два иона PO 4 справа и только один слева
стороне, а буква P больше нигде не появляется (поэтому группа остается нетронутой).
Поставьте 2 перед H 3 PO 4 с левой стороны. 3Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 —> Ca 3 (PO 4 ) 2 + Н 2 O Наконец, слева есть шесть кислородных элементов, не представленных как PO 4 но только один с правой стороны не в PO 4 . 3Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 —> Ca 3 (PO 4 ) 2 + 6H 2 O 
Так что поставьте
6 перед H 2 O с правой стороны.
Теперь это сбалансированное уравнение. Обратите внимание, как мы относились к иону PO 4 .
как единый вид, который должен быть уравновешен.
Пример 4
FECL 3 + NH 4 OH —> FE (OH) 3 + NH 4 CL
Ответ »
Самая очевидная ошибка. три хлора
слева, но только один справа, а хлор находится в одном химическом
видов с каждой стороны. Поставьте цифру 3 перед NH 4 Cl справа.
сторона руки. FeCl 3 + NH 4 OH —> Fe(OH) 3 + 3NH 4 Cl Следующая наиболее очевидная несбалансированная часть состоит в том, что теперь имеется три NH 4 группы справа, но только одна слева. FeCl 3 + 3NH 4 OH —> Fe(OH) 3 + 3NH 4 Cl И если вы посчитаете атомы с каждой стороны, то увидите, что это сейчас
сбалансированное химическое уравнение. 
Так что поставьте 3 впереди
NH 4 OH слева.
Пример 5
S 8 + F 2 —> SF 6
Ответ »
как только мы попытаемся сбалансировать серу, нам придется изменить фтор
снова. Итак, начните с серы. Их восемь слева, но
только один справа. Поставьте 8 перед SF 6 S 8 + F 2 —> 8SF 6 А теперь мы видим, что справа 48 атомов фтора и только два
слева, поэтому поставьте 24 перед F 2 слева. S 8 + 24F 2 —> 8SF 6 Теперь это химическое уравнение сбалансировано. Проверьте это, посчитав количество атомов каждого типа на каждой стороне.
Пример 6
C 2 H 6 + O 2 —> CO 2 + H 2 O
Ответ »
Слева два атома углерода, а справа только один
правильно, и углерод находится в одном химическом виде с каждой стороны. Помещать
a 2 перед CO 2 с правой стороны. C 2 H 6 + O 2 —> 2CO 2 + H 2 O Поскольку кислород находится в двух соединениях справа, далее мы рассмотрим водород.
как это находится в одном соединении на каждой стороне уравнения. Слева шесть атомов водорода
и два справа – поставить 3 перед H 2 O справа C 2 H 6 + O 2 —> 2CO 2 + 3H 2 O слева теперь у нас два кислородных верно. Поместите 3 1/2 перед O 2 слева. C 2 H 6 + 3 1/2O 2 —> 2CO 2 + 3H 2 O каждый
коэффициент с обеих сторон на два.