Обучение по уравнения на химичните реакции. Писане и решаване на химични уравнения

9.1. Какви са химичните реакции?

Нека си припомним, че наричаме всякакви химични реакции химични явленияприрода. По време на химическа реакция някои се разпадат, а други се образуват. химични връзки. В резултат на реакцията от някои химични вещества се получават други вещества (виж глава 1).

Провеждане домашна работаДо § 2.5 се запознахте с традиционния избор на четири основни типа реакции от целия набор от химични превръщания и след това предложихте техните имена: реакции на комбиниране, разлагане, заместване и обмен.

Примери за реакции на съединения:

C + O 2 = CO 2; (1)
Na 2 O + CO 2 = Na 2 CO 3; (2)
NH 3 + CO 2 + H 2 O = NH 4 HCO 3. (3)

Примери за реакции на разлагане:

2Ag 2 O 4Ag + O 2; (4)
CaCO 3 CaO + CO 2; (5)
(NH 4) 2 Cr 2 O 7 N 2 + Cr 2 O 3 + 4H 2 O. (6)

Примери за реакции на заместване:

CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu; (7)
2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2; (8)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2. (9)

Обменни реакции- химични реакции, при които изходните вещества изглежда обменят своите съставни части.

Примери за обменни реакции:

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2H 2 O; (10)
HCl + KNO 2 = KCl + HNO 2; (11)
AgNO 3 + NaCl = AgCl + NaNO 3. (12)

Традиционна класификация химически реакциине обхваща цялото им многообразие - освен реакции от четирите основни типа има и много по-сложни реакции.
Идентифицирането на други два вида химични реакции се основава на участието в тях на две важни нехимични частици: електрон и протон.
По време на някои реакции се получава пълно или частично прехвърляне на електрони от един атом към друг. В този случай степента на окисление на атомите на елементите, които съставляват изходните вещества, се променя; от дадените примери това са реакции 1, 4, 6, 7 и 8. Тези реакции се наричат редокс.

В друга група реакции водороден йон (Н +), т.е. протон, преминава от една реагираща частица към друга. Такива реакции се наричат киселинно-алкални реакцииили реакции на пренос на протон.

Сред дадените примери такива реакции са реакции 3, 10 и 11. По аналогия с тези реакции понякога се наричат ​​редокс реакции реакции на пренос на електрони. Ще се запознаете с OVR в § 2, а с KOR в следващите глави.

РЕАКЦИИ НА СЪЕДИНЕНИЕ, РЕАКЦИИ НА РАЗПАДАНЕ, РЕАКЦИИ НА ЗАМЕСТВАНЕ, ОБМЕННИ РЕАКЦИИ, ОКИСЛНО-ВЪЗСТАНОВИТЕЛНИ РЕАКЦИИ, КИСЕЛИННО-ОСНОВНИ РЕАКЦИИ.
Запишете уравнения на реакцията, съответстващи на следните схеми:
а) HgO Hg + O 2 ( t); б) Li 2 O + SO 2 Li 2 SO 3; в) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O ( t);
d) Al + I 2 AlI 3; д) CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu; e) Mg + H3PO4 Mg3(PO4)2 + H2;
g) Al + O 2 Al 2 O 3 ( t); i) KClO 3 + P P 2 O 5 + KCl ( t); j) CuSO 4 + Al Al 2 (SO 4) 3 + Cu;
l) Fe + Cl 2 FeCl 3 ( t); m) NH 3 + O 2 N 2 + H 2 O ( t); m) H 2 SO 4 + CuO CuSO 4 + H 2 O.
Посочете традиционния тип реакция. Обозначете редокс и киселинно-алкални реакции. При окислително-редукционните реакции посочете кои атоми на елементите променят степента си на окисление.

9.2. Редокс реакции

Нека разгледаме редокс реакцията, която протича в доменните пещи по време на промишленото производство на желязо (по-точно чугун) от желязна руда:

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2.

Нека определим степени на окисление на атомите, които съставляват както изходните вещества, така и продуктите на реакцията

Fe2O3 + = 2Fe +

Както можете да видите, степента на окисление на въглеродните атоми се повишава в резултат на реакцията, степента на окисление на железните атоми намалява, а степента на окисление на кислородните атоми остава непроменена. Следователно въглеродните атоми в тази реакция претърпяха окисление, тоест загубиха електрони ( окислени), а атомите на желязото – редукция, тоест те добавят електрони ( възстановен) (вижте § 7.16). За характеризиране на OVR се използват понятията окислители редуциращ агент.

Така в нашата реакция окислителните атоми са железни атоми, а редуциращите атоми са въглеродни атоми.

В нашата реакция окислителят е железен (III) оксид, а редуциращият агент е въглероден (II) оксид.
В случаите, когато окисляващите атоми и редуциращите атоми са част от едно и също вещество (пример: реакция 6 от предходния параграф), понятията „окисляващо вещество“ и „редуциращо вещество“ не се използват.
По този начин типичните окислители са вещества, които съдържат атоми, които имат тенденция да получават електрони (изцяло или частично), понижавайки степента на окисление. От простите вещества това са предимно халогени и кислород и в по-малка степен сяра и азот. от сложни вещества– вещества, които съдържат атоми в по-високи степени на окисление, които не са склонни да образуват прости йони в тези степени на окисление: HNO 3 (N +V), KMnO 4 (Mn +VII), CrO 3 (Cr +VI), KClO 3 ( Cl +V), KClO 4 (Cl +VII) и др.
Типичните редуциращи агенти са вещества, които съдържат атоми, които са склонни напълно или частично да отдават електрони, повишавайки степента си на окисление. от прости веществатова са водород, алкални и алкалоземни метали, както и алуминий. От сложните вещества - H 2 S и сулфиди (S –II), SO 2 и сулфити (S +IV), йодиди (I –I), CO (C +II), NH 3 (N –III) и др.
Като цяло почти всички сложни и много прости вещества могат да проявяват както окислителни, така и редуциращи свойства. Например:
SO 2 + Cl 2 = S + Cl 2 O 2 (SO 2 е силен редуциращ агент);
SO 2 + C = S + CO 2 (t) (SO 2 е слаб окислител);
C + O 2 = CO 2 (t) (C е редуциращ агент);
C + 2Ca = Ca 2 C (t) (C е окислител).
Нека се върнем към реакцията, която обсъдихме в началото на този раздел.

Fe2O3 + = 2Fe +

Моля, обърнете внимание, че в резултат на реакцията окислителните атоми (Fe + III) се превърнаха в редуциращи атоми (Fe 0), а редуциращите атоми (C + II) се превърнаха в окислителни атоми (C + IV). Но CO2 е много слаб окислител при всякакви условия, а желязото, въпреки че е редуциращ агент, при тези условия е много по-слабо от CO. Следователно реакционните продукти не реагират помежду си и обратната реакция не възниква. Даденият пример е илюстрация на общия принцип, който определя посоката на потока на OVR:

Редокс реакциите протичат в посока на образуване на по-слаб окислител и по-слаб редуциращ агент.

Редокс свойствата на веществата могат да се сравняват само при еднакви условия. В някои случаи това сравнение може да се направи количествено.
Докато си правехте домашното за първия параграф на тази глава, се убедихте, че е доста трудно да се изберат коефициенти в някои уравнения на реакцията (особено ORR). За да се опрости тази задача в случай на редокс реакции, се използват следните два метода:
а) метод на електронен баланси
б) метод на електронно-йонния баланс.
Сега ще научите метода на електронния баланс, а методът на електронно-йонния баланс обикновено се изучава във висшите учебни заведения.
И двата метода се основават на факта, че електроните в химичните реакции нито изчезват, нито се появяват никъде, тоест броят на електроните, приети от атомите, е равен на броя на електроните, отдадени от други атоми.
Броят на отдадените и приетите електрони в метода на електронния баланс се определя от промяната в степента на окисление на атомите. При използването на този метод е необходимо да се знае съставът както на изходните вещества, така и на реакционните продукти.
Нека да разгледаме приложението на метода на електронния баланс, използвайки примери.

Пример 1.Нека съставим уравнение за реакцията на желязото с хлора. Известно е, че продуктът на тази реакция е железен (III) хлорид. Нека запишем схемата на реакцията:

Fe + Cl 2 FeCl 3 .

Нека определим степени на окисление на атомите на всички елементи, които съставляват веществата, участващи в реакцията:

Атомите на желязото предават електрони, а молекулите на хлора ги приемат. Нека изразим тези процеси електронни уравнения:
Fe – 3 д– = Fe +III,
Cl2+2 д –= 2Cl –I.

За да може броят на дадените електрони да бъде равен на броя на получените електрони, първото електронно уравнение трябва да се умножи по две, а второто по три:

Fe – 3 д– = Fe +III,
Cl2+2 д– = 2Cl –I
2Fe – 6 д– = 2Fe +III,
3Cl 2 + 6 д– = 6Cl –I.

Чрез въвеждане на коефициенти 2 и 3 в схемата на реакцията получаваме уравнението на реакцията:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3.

Пример 2.Нека съставим уравнение за реакцията на горене на бял фосфор в излишък от хлор. Известно е, че фосфорен (V) хлорид се образува при следните условия:

+V –I
P 4 + Cl2 PCl 5.

Молекулите на белия фосфор отдават електрони (окисляват), а молекулите на хлора ги приемат (редуцират):

P 4 – 20 д– = 4P +V
Cl2+2 д– = 2Cl –I
1
10
2
20
P 4 – 20 д– = 4P +V
Cl2+2 д– = 2Cl –I
P 4 – 20 д– = 4P +V
10Cl 2 + 20 д– = 20Cl –I

Първоначално получените множители (2 и 20) имаха общ делител, на който (както бъдещите коефициенти в уравнението на реакцията) бяха разделени. Уравнение на реакцията:

P4 + 10Cl2 = 4PCl5.

Пример 3.Нека създадем уравнение за реакцията, която протича, когато железен (II) сулфид се изпича в кислород.

Схема на реакция:

+III –II +IV –II
+ O2 +

В този случай се окисляват както железните (II), така и серните (–II) атоми. Съставът на железен(II) сулфид съдържа атоми на тези елементи в съотношение 1:1 (виж индексите в най-простата формула).
Електронен баланс:

4 Fe+II – д– = Fe +III
S–II–6 д– = S +IV
Общо дават 7 д
7 O 2 + 4e – = 2O –II

Уравнение на реакцията: 4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2.

Пример 4. Нека създадем уравнение за реакцията, която протича, когато железен (II) дисулфид (пирит) се изпича в кислород.

Схема на реакция:

+III –II +IV –II
+ O2 +

Както в предишния пример, както железните(II) атоми, така и серните атоми също се окисляват тук, но със степен на окисление I. Атомите на тези елементи са включени в състава на пирита в съотношение 1:2 (вижте индекси в най-простата формула). В това отношение атомите на желязото и сярата реагират, което се взема предвид при съставянето на електронния баланс:

Fe+III – д– = Fe +III
2S–I – 10 д– = 2S +IV
Общо дават 11 д
О2+4 д– = 2O –II

Уравнение на реакцията: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.

Има и по-сложни случаи на ODD, с някои от които ще се запознаете, докато си правите домашното.

ОКИСЛЯВАЩ АТОМ, РЕДУКЦИРАЩ АТОМ, ОКИСЛИВАЩО ВЕЩЕСТВО, РЕДУКЦИРАЩО ВЕЩЕСТВО, МЕТОД НА ЕЛЕКТРОНЕН БАЛАНС, ЕЛЕКТРОННИ УРАВНЕНИЯ.
1. Съставете електронен баланс за всяко уравнение на OVR, дадено в текста на § 1 от тази глава.
2. Съставете уравнения за ORR, които сте открили при изпълнение на задачата към § 1 на тази глава. Този път използвайте метода на електронния баланс, за да зададете коефициентите. 3. Използвайки метода на електронния баланс, създайте уравнения на реакцията, съответстващи на следните схеми: а) Na + I 2 NaI;
б) Na + O 2 Na 2 O 2;
c) Na 2 O 2 + Na Na 2 O;
d) Al + Br2AlBr3;
д) Fe + O 2 Fe 3 O 4 ( t);
д) Fe 3 O 4 + H 2 FeO + H 2 O ( t);
g) FeO + O 2 Fe 2 O 3 ( t);
i) Fe 2 O 3 + CO Fe + CO 2 ( t);
j) Cr + O 2 Cr 2 O 3 ( t);
l) CrO 3 + NH 3 Cr 2 O 3 + H 2 O + N 2 ( t);
l) Mn2O7 + NH3MnO2 + N2 + H2O;
m) MnO 2 + H 2 Mn + H 2 O ( t);
n) MnS + O 2 MnO 2 + SO 2 ( t)
p) PbO 2 + CO Pb + CO 2 ( t);
в) Cu 2 O + Cu 2 S Cu + SO 2 ( t);
t) CuS + O 2 Cu 2 O + SO 2 ( t);
y) Pb 3 O 4 + H 2 Pb + H 2 O ( t).

9.3. Екзотермични реакции. Енталпия

Защо възникват химични реакции?
За да отговорим на този въпрос, нека си припомним защо отделните атоми се комбинират в молекули, защо се образува йонен кристал от изолирани йони и защо принципът на най-малката енергия се прилага, когато се формира електронната обвивка на атома. Отговорът на всички тези въпроси е един и същ: защото е енергийно полезен. Това означава, че по време на такива процеси се освобождава енергия. Изглежда, че химическите реакции трябва да се случват по същата причина. Наистина могат да се осъществят много реакции, по време на които се освобождава енергия. Освобождава се енергия, обикновено под формата на топлина.

Ако по време на екзотермична реакция топлината няма време да бъде отстранена, тогава реакционната система се нагрява.
Например при реакцията на изгаряне на метан

CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

отделя се толкова много топлина, че метанът се използва като гориво.
Фактът, че тази реакция отделя топлина, може да бъде отразен в уравнението на реакцията:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g) + Q.

Това е т.нар термохимично уравнение. Тук символът "+ Q" означава, че при изгаряне на метан се отделя топлина. Тази топлина се нарича топлинен ефект на реакцията.
Откъде идва отделената топлина?
Знаете, че по време на химични реакции химичните връзки се разкъсват и образуват. В този случай връзките между въглеродните и водородните атоми в молекулите на СН4, както и между кислородните атоми в молекулите на О2, се прекъсват. В този случай се образуват нови връзки: между въглеродните и кислородните атоми в молекулите на CO 2 и между кислородните и водородните атоми в молекулите на H 2 O, за да разкъсате връзките, трябва да изразходвате енергия (вижте „енергия на връзката“, „енергия на атомизация“). ), а при образуването на връзки се освобождава енергия. Очевидно, ако „новите“ връзки са по-силни от „старите“, тогава повече енергия ще бъде освободена, отколкото погълната. Разликата между освободената и погълнатата енергия е топлинният ефект на реакцията.
Топлинният ефект (количество топлина) се измерва в килоджаули, например:

2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ.

Тази нотация означава, че 484 килоджаула топлина ще бъдат освободени, ако два мола водород реагират с един мол кислород, за да се получат два мола газообразна вода (водна пара).

по този начин в термохимичните уравнения коефициентите са числено равни на количествата вещество на реагентите и продуктите на реакцията.

Какво определя топлинния ефект на всяка конкретна реакция?
Топлинният ефект на реакцията зависи
а) върху агрегатните състояния на изходните вещества и реакционните продукти,
б) на температурата и
в) дали химическата трансформация протича при постоянен обем или при постоянно налягане.
Зависимост на топлинния ефект на реакцията от агрегатно състояниевещества се дължи на факта, че процесите на преход от едно състояние на агрегиране в друго (като някои други физически процеси) са придружени от отделяне или абсорбиране на топлина. Това може да се изрази и чрез термохимично уравнение. Пример – термохимично уравнение за кондензация на водна пара:

H 2 O (g) = H 2 O (l) + Q.

В термохимичните уравнения и, ако е необходимо, в обикновените химични уравнения, агрегатните състояния на веществата се обозначават с буквени индекси:
г) – газ,
ж) – течност,
(t) или (cr) – твърдо или кристално вещество.
Зависимостта на топлинния ефект от температурата е свързана с разликите в топлинните мощности изходни материали и реакционни продукти.
Тъй като обемът на системата винаги се увеличава в резултат на екзотермична реакция при постоянно налягане, част от енергията се изразходва за извършване на работа за увеличаване на обема и отделената топлина ще бъде по-малка, отколкото ако същата реакция протича при постоянен обем .
Топлинните ефекти на реакциите обикновено се изчисляват за реакции, протичащи при постоянен обем при 25 °C и се обозначават със символа Qо.
Ако енергията се отделя само под формата на топлина и химическата реакция протича при постоянен обем, тогава топлинният ефект на реакцията ( Q V) е равно на промяната вътрешна енергияU) вещества, участващи в реакцията, но с обратен знак:

Q V = – U.

Вътрешната енергия на тялото се разбира като общата енергия на междумолекулните взаимодействия, химическите връзки, йонизационната енергия на всички електрони, енергията на връзката на нуклоните в ядрата и всички други известни и неизвестни видове енергия, „съхранени“ от това тяло. Знакът „–“ се дължи на факта, че когато се отделя топлина, вътрешната енергия намалява. това е

U= – Q V .

Ако реакцията протича при постоянно налягане, тогава обемът на системата може да се промени. Извършването на работа за увеличаване на обема също отнема част от вътрешната енергия. В този случай

U = –(QP+A) = –(QP+PV),

Къде Q стр– топлинният ефект на реакция, протичаща при постоянно налягане. Оттук

Q P = – U–PV .

Стойност, равна на U+PVполучи името промяна на енталпиятаи се обозначава с D з.

H=U+PV.

Следователно

Q P = – з.

Така, когато се отделя топлина, енталпията на системата намалява. Оттук и старото наименование на тази величина: „топлосъдържание“.
За разлика от топлинния ефект, промяната в енталпията характеризира реакцията, независимо дали протича при постоянен обем или постоянно налягане. Термо химични уравнениянаписани чрез промяна на енталпията се наричат термохимични уравнения в термодинамична форма. В този случай е дадена стойността на промяната на енталпията при стандартни условия (25 °C, 101,3 kPa), означена H o. Например:
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) H o= – 484 kJ;
CaO (cr) + H 2 O (l) = Ca(OH) 2 (cr) H o= – 65 kJ.

Зависимост на количеството топлина, отделена при реакцията ( Q) от топлинния ефект на реакцията ( Q o) и количеството вещество ( п B) един от участниците в реакцията (вещество B - изходното вещество или реакционен продукт) се изразява с уравнението:

Тук B е количеството вещество B, определено от коефициента пред формулата на вещество B в термохимичното уравнение.

Задача

Определете количеството водородно вещество, изгорено в кислород, ако се отделят 1694 kJ топлина.

Решение

2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ.

Q = 1694 kJ, 6. Топлинният ефект от реакцията между кристален алуминий и газообразен хлор е 1408 kJ. Напишете термохимичното уравнение за тази реакция и определете масата на алуминия, необходима за производството на 2816 kJ топлина с помощта на тази реакция.
7. Определете количеството топлина, отделена при изгарянето на 1 kg въглища, съдържащи 90% графит във въздуха, ако топлинният ефект от реакцията на изгаряне на графит в кислород е 394 kJ.

9.4. Ендотермични реакции. Ентропия

В допълнение към екзотермичните реакции са възможни реакции, при които топлината се абсорбира и ако не се подава, реакционната система се охлажда. Такива реакции се наричат ендотермичен.

Топлинният ефект на такива реакции е отрицателен. Например:
CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (g) – Q,
2HgO (cr) = 2Hg (l) + O 2 (g) – Q,
2AgBr (cr) = 2Ag (cr) + Br 2 (g) – Q.

По този начин енергията, освободена по време на образуването на връзки в продуктите на тези и подобни реакции, е по-малка от енергията, необходима за разрушаване на връзките в изходните вещества.
Каква е причината за възникването на такива реакции, след като те са енергийно неизгодни?
Тъй като такива реакции са възможни, това означава, че има някакъв неизвестен за нас фактор, който е причината за възникването им. Нека се опитаме да го намерим.

Нека вземем две колби и напълним едната с азот (безцветен газ), а другата с азотен диоксид (кафяв газ), така че налягането и температурата в колбите да са еднакви. Известно е, че тези вещества не реагират химически помежду си. Нека плътно да свържем колбите с гърлата им и да ги поставим вертикално, така че колбата с по-тежък азотен диоксид да е на дъното (фиг. 9.1). След известно време ще видим, че кафявият азотен диоксид постепенно се разпространява в горната колба, а безцветният азот прониква в долната. В резултат на това газовете се смесват и цветът на съдържанието на колбите става същият.
Какво причинява смесването на газовете?
Хаотично топлинно движение на молекулите.
Горният опит показва, че спонтанно, без наше (външно) влияние може да възникне процес, чийто топлинен ефект е равен на нула. И то наистина е равно на нула, тъй като в този случай няма химично взаимодействие (химичните връзки не се разкъсват или образуват), а междумолекулното взаимодействие в газовете е незначително и практически същото.
Наблюдаваното явление е частен случай на проява на универсален закон на Природата, според който системите, състоящи се от голям брой частици, винаги са склонни към най-голямо разстройство.
Мярката за такова разстройство е физическа величина, наречена ентропия.

по този начин

колкото ПОВЕЧЕ РЕД, ТОЛКОВА ПО-МАЛКО ЕНТРОПИЯ,
колкото ПО-МАЛКО РЕД, ТОЛКОВА ПОВЕЧЕ ЕНТРОПИЯ.

Уравнения на връзката между ентропията ( С) и други величини се изучават в курсовете по физика и физикохимия. Ентропийна единица [ С] = 1 J/K.
Ентропията се увеличава, когато веществото се нагрява и намалява, когато се охлажда. Особено силно се увеличава при преминаването на веществото от твърдо в течно и от течно в газообразно състояние.
Какво се случи в нашия опит?
Когато два различни газа бяха смесени, степента на разстройство се увеличи. Следователно ентропията на системата се е увеличила. При нулев топлинен ефект това е причината за спонтанното възникване на процеса.
Ако сега искаме да разделим смесените газове, тогава ще трябва да свършим работа , тоест да изразходват енергия за това. Спонтанно (поради топлинно движение), смесените газове никога няма да се разделят!
И така, ние открихме два фактора, които определят възможността за много процеси, включително химични реакции:
1) желанието на системата да минимизира енергията ( енергиен фактор) И
2) желанието на системата за максимална ентропия ( ентропиен фактор).
Нека сега видим как различните комбинации от тези два фактора влияят върху възможността за възникване на химични реакции.
1. Ако в резултат на предложената реакция енергията на реакционните продукти се окаже по-малка от енергията на изходните вещества и ентропията е по-голяма („надолу към по-голямо разстройство“), тогава такава реакция може и ще продължи екзотермично.
2. Ако в резултат на предложената реакция енергията на реакционните продукти се окаже по-голяма от енергията на изходните вещества и ентропията е по-малка („нагоре към по-голям порядък“), тогава такава реакция прави не продължете.
3. Ако в предложената реакция енергийните и ентропийните фактори действат в различни посоки („надолу, но до по-голям ред“ или „нагоре, но до по-голямо разстройство“), тогава без специални изчисления е невъзможно да се каже нещо за възможността за възникване на такава реакция („кой ще спечели“). Помислете кои от тези случаи са ендотермични реакции.
Възможността за протичане на химическа реакция може да бъде оценена чрез изчисляване на промяната във физическото количество по време на реакцията, което зависи както от промяната в енталпията, така и от промяната в ентропията в тази реакция. Такива физическо количествонаречен Енергия на Гибс(в чест на американския физикохимик от 19 век Джозая Уилард Гибс).

G= H–T С

Условие за спонтанна реакция:

Ж< 0.

При ниски температури факторът, определящ възможността за протичане на реакция, е до голяма степен енергийният фактор, а при високи температури - ентропийният фактор. От горното уравнение по-специално става ясно защо стайна температурареакциите на разлагане (ентропията се увеличава) започват да протичат при повишени температури.

ЕНДОТЕРМИЧНА РЕАКЦИЯ, ЕНТРОПИЯ, ЕНЕРГИЕН ФАКТОР, ЕНТРОПИЙЕН ФАКТОР, ЕНЕРГИЯ НА ГИБС.
1. Дайте примери за познати ви ендотермични процеси.
2.Защо ентропията на кристал натриев хлорид е по-малка от ентропията на стопилката, получена от този кристал?
3. Топлинен ефект от реакцията на редукция на мед от нейния оксид с въглерод

2CuO (cr) + C (графит) = 2Cu (cr) + CO 2 (g)

е –46 kJ. Запишете термохимичното уравнение и изчислете колко енергия е необходима за производството на 1 kg мед от тази реакция.
4. При калциниране на калциев карбонат са изразходвани 300 kJ топлина. В същото време според реакцията

CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (g) – 179 kJ

Образуват се 24,6 литра въглероден диоксид. Определете колко топлина е била изгубена безполезно. Колко грама калциев оксид са се образували?
5. Когато магнезиевият нитрат се калцинира, се образуват магнезиев оксид, газ азотен диоксид и кислород. Топлинният ефект на реакцията е –510 kJ. Съставете термохимично уравнение и определете колко топлина се абсорбира, ако се отделят 4,48 литра кислород. Каква е масата на разложения магнезиев нитрат?

За да научите как да балансирате химичните уравнения, първо трябва да подчертаете основните точки и да използвате правилния алгоритъм.

Ключови моменти

Не е трудно да се изгради логиката на процеса. За да направите това, подчертаваме следните стъпки:

  1. Определяне на вида на реагентите (всички реагенти са органични, всички реагенти са неорганични, органични и неорганични реагенти в една реакция)
  2. Определяне на вида на химичната реакция (реакция с промяна в степента на окисление на компонентите или не)
  3. Избор на тестов атом или група от атоми

Примери

  1. Всички компоненти са неорганични, без промяна на степента на окисление, тестовият атом ще бъде кислород - O (не е повлиян от никакви взаимодействия:

NaOH + HCl = NaCl + H2O

Нека преброим броя на атомите на всеки елемент от дясната и лявата страна и да се уверим, че тук не се изисква поставяне на коефициенти (по подразбиране липсата на коефициент е коефициент, равен на 1)

NaOH + H2SO4 = Na 2 SO4 + H2O

В този случай от дясната страна на уравнението виждаме 2 натриеви атома, което означава, че от лявата страна на уравнението трябва да заместим коефициента 2 пред съединението, съдържащо натрий:

2 NaOH + H2SO4 = Na 2 SO4 + H2O

Проверяваме за кислород - O: от лявата страна има 2O от NaOH и 4 от сулфатния йон SO4, а отдясно има 4 от SO4 и 1 във водата. Добавете 2 преди водата:

2 NaOH + H2SO4 = Na 2 SO4+ 2 H2O

  1. Всички компоненти са органични, без промяна на степента на окисление:

HOOC-COOH + CH3OH = CH3OOC-COOCH3 + H2O (възможна реакция при определени условия)

В този случай виждаме, че от дясната страна има 2 групи от атоми CH3, а отляво има само една. Добавете коефициент 2 към лявата страна преди CH3OH, проверете за кислород и добавете 2 преди вода

HOOC-COOH + 2CH3OH = CH3OOC-COOCH3 + 2H2O

  1. Органични и неорганични компоненти без промяна на степента на окисление:

CH3NH2 + H2SO4 = (CH3NH2)2∙SO4

В тази реакция тестовият атом не е задължителен. От лявата страна има 1 молекула метиламин CH3NH2, а отдясно има 2. Това означава, че е необходим коефициент 2 пред метиламин.

2CH3NH2 + H2SO4 = (CH3NH2)2∙SO4

  1. Органичен компонент, неорганичен, промяна в степента на окисление.

CuO + C2H5OH = Cu + CH3COOH + H2O

В този случай е необходимо да се състави електронен баланс и формулите органична материяпо-добре е да се превърне в бруто. Тестовият атом ще бъде кислород - количеството му показва, че не са необходими коефициенти, потвърждава електронният баланс

CuO + C2H6O = Cu + C2H4O2

2С +2 - 2е = 2С0

C3H8 + O2 = CO2 + H2O

Тук O не може да бъде тест, тъй като самият той променя степента на окисление. Проверяваме според Н.

O2 0 + 2*2 e = 2O-2 (говорим за кислород от CO2)

3C (-8/3) - 20e = 3C +4 (в органичните редокс реакции се използват конвенционални фракционни степени на окисление)

От електронния баланс става ясно, че за окисляването на въглерода е необходим 5 пъти повече кислород. Поставяме 5 пред O2, също от електронния баланс трябва да поставим 3 пред C от CO2, проверяваме за H и поставяме 4 пред вода

C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O

  1. Неорганични съединения, промени в степента на окисление.

Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 = Na2SO4 + K2SO4 + H2O + MnO2

Тестовете ще бъдат водороди във вода и киселинни остатъци SO4 2- от сярна киселина.

S+4 (от SO3 2-) – 2e = S +6 (от Na2SO4)

Mn+7 + 3e = Mn+4

Така трябва да поставите 3 пред Na2SO3 и Na2SO4, 2 пред KMnO4 и MNO2.

3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2SO4 = 3Na2SO4 + K2SO4 + H2O + 2MnO2


По време на химичните реакции едно вещество произвежда друго (да не се бърка с ядрените реакции, при които една химичен елементсе превръща в друга).

Всяка химична реакция се описва с химично уравнение:

Реактиви → Продукти на реакцията

Стрелката показва посоката на реакцията.

Например:

При тази реакция метанът (CH 4) реагира с кислорода (O 2), което води до образуването на въглероден диоксид (CO 2) и вода (H 2 O), или по-точно, водна пара. Точно такава реакция се случва във вашата кухня, когато запалите газова горелка. Уравнението трябва да се чете така: Една молекула газ метан реагира с две молекули газ кислород, за да произведе една молекула въглероден диоксид и две молекули вода (водна пара).

Наричат ​​се числата, поставени пред компонентите на химичната реакция коефициенти на реакция.

Случват се химични реакции ендотермичен(с абсорбция на енергия) и екзотермичен(с освобождаване на енергия). Изгарянето на метан е типичен пример за екзотермична реакция.

Има няколко вида химични реакции. Най-често срещаните:

  • реакции на свързване;
  • реакции на разлагане;
  • реакции на единична замяна;
  • реакции на двойно изместване;
  • окислителни реакции;
  • редокс реакции.

Реакции на съединения

При комбинирани реакции най-малко два елемента образуват един продукт:

2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- образуване на трапезна сол.

Трябва да се обърне внимание на съществен нюанс на реакциите на съединенията: в зависимост от условията на реакцията или пропорциите на реагентите, влизащи в реакцията, различни продукти могат да бъдат нейният резултат. Например, когато нормални условияИзгарянето на въглища произвежда въглероден диоксид:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Ако количеството кислород е недостатъчно, тогава се образува смъртоносен въглероден окис:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Реакции на разлагане

Тези реакции са по същество противоположни на реакциите на съединението. В резултат на реакцията на разлагане веществото се разпада на два (3, 4...) по-прости елемента (съединения):

  • 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- водно разлагане
  • 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- разлагане на водороден прекис

Реакции на единично изместване

В резултат на единични реакции на заместване, повече активен елементзамества по-малко активния в съединението:

Zn (s) + CuSO 4 (разтвор) → ZnSO 4 (разтвор) + Cu (s)

Цинкът в разтвор на меден сулфат измества по-малко активната мед, което води до образуването на разтвор на цинков сулфат.

Степента на активност на металите в нарастващ ред на активност:

  • Най-активни са алкалните и алкалоземните метали

Йонното уравнение за горната реакция ще бъде:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

Йонната връзка CuSO 4, когато се разтвори във вода, се разпада на меден катион (заряд 2+) и сулфатен анион (заряд 2-). В резултат на реакцията на заместване се образува цинков катион (който има същия заряд като медния катион: 2-). Моля, обърнете внимание, че сулфатният анион присъства от двете страни на уравнението, т.е. според всички правила на математиката той може да бъде редуциран. Резултатът е йонно-молекулярно уравнение:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Реакции на двойно изместване

При реакции на двойно заместване два електрона вече са заменени. Такива реакции се наричат ​​още обменни реакции. Такива реакции протичат в разтвор с образуването на:

  • неразтворим твърдо(реакции на утаяване);
  • вода (реакция на неутрализация).

Реакции на утаяване

Когато разтвор на сребърен нитрат (сол) се смеси с разтвор на натриев хлорид, се образува сребърен хлорид:

Молекулно уравнение: KCl (разтвор) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)

Йонно уравнение: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Молекулярно йонно уравнение: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Ако съединението е разтворимо, то ще присъства в разтвор в йонна форма. Ако съединението е неразтворимо, то ще се утаи, за да образува твърдо вещество.

Реакции на неутрализация

Това са реакции между киселини и основи, които водят до образуването на водни молекули.

Например, реакцията на смесване на разтвор на сярна киселина и разтвор на натриев хидроксид (луга):

Молекулно уравнение: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)

Йонно уравнение: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)

Молекулно йонно уравнение: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) или H + + OH - → H 2 O (l)

Окислителни реакции

Това са реакции на взаимодействие на вещества с газообразен кислород във въздуха, при които по правило се отделя голямо количество енергия под формата на топлина и светлина. Типична окислителна реакция е изгарянето. В самото начало на тази страница е реакцията между метан и кислород:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Метанът принадлежи към въглеводородите (съединения на въглерода и водорода). Когато въглеводородът реагира с кислорода, се освобождава много топлинна енергия.

Редокс реакции

Това са реакции, при които се обменят електрони между реагентните атоми. Обсъдените по-горе реакции също са редокс реакции:

  • 2Na + Cl 2 → 2NaCl - реакция на съединение
  • CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - реакция на окисление
  • Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - единична реакция на заместване

Редокс реакциите с голям брой примери за решаване на уравнения с помощта на метода на електронен баланс и метода на полуреакция са описани възможно най-подробно в раздела

Диаграма на химичната реакция.

Има няколко начина за записване на химични реакции. Запознахте се със схемата за „вербална“ реакция в § 13.

Ето още един пример:

сяра + кислород -> серен диоксид.

Ломоносов и Лавоазие откриват закона за запазване на масата на веществата по време на химическа реакция. Формулира се така:

Нека обясним защо масипепелта и калцинираната мед са различни от масите на хартията и медта, преди да се нагреят.

Кислородът, съдържащ се във въздуха, участва в процеса на горене на хартията (фиг. 48, а).

Следователно две вещества реагират. В допълнение към пепелта се образуват въглероден диоксид и вода (под формата на пара), които влизат във въздуха и се разсейват.



ориз. 48. Реакции на хартия (а) и мед (б) с кислород

Антоан-Лоран Лавоазие (1743-1794)

Изключителен френски химик, един от основателите на научната химия. Академик на Парижката академия на науките. Той въвежда количествени (прецизни) методи на изследване в химията. Той експериментално определя състава на въздуха и доказва, че горенето е реакция на вещество с кислород, а водата е комбинация от водород с кислород (1774-1777).

Съставя първата таблица на простите вещества (1789), като по същество предлага класификация на химичните елементи. Независимо от М. В. Ломоносов открива закона за запазване на масата на веществата при химични реакции.


ориз. 49. Експеримент, потвърждаващ закона на Ломоносов-Лавоазие: а - началото на експеримента; b - край на експеримента

Масата им надвишава масата на кислорода. Следователно масата на пепелта е по-малка от масата на хартията.

Когато медта се нагрява, кислородът на въздуха се "комбинира" с нея (фиг. 48, b). Металът се превръща в черно вещество (формулата му е CuO, а името му е меден (P) оксид). Очевидно масата на реакционния продукт трябва да надвишава масата на медта.

Коментирайте експеримента, показан на фигура 49, и направете заключение.

Правото като форма на научно познание.

Откриването на законите в химията, физиката и други науки се случва, след като учените провеждат много експерименти и анализират получените резултати.

Законът е обобщение на обективни, независими от човека връзки между явления, свойства и др.

Законът за запазване на масата на веществата по време на химична реакция е най-важният закон на химията. Прилага се за всички трансформации на вещества, които се случват както в лабораторията, така и в природата.

Химическите закони позволяват да се предвидят свойствата на веществата и хода на химичните реакции, да се регулират процесите в химичната технология.

За да се обясни законът, се излагат хипотези, които се проверяват чрез подходящи експерименти. Ако една от хипотезите се потвърди, въз основа на нея се създава теория. В гимназията ще се запознаете с няколко теории, разработени от химиците.

Общата маса на веществата по време на химическа реакция не се променя, тъй като атомите на химичните елементи не се появяват или изчезват по време на реакцията, а само тяхното пренареждане. С други думи,
броят на атомите на всеки елемент преди реакцията е равен на броя на неговите атоми след реакцията. Това е показано от реакционните схеми, дадени в началото на параграфа. Нека заменим стрелките между лявата и дясната част със знаци за равенство:

Такива записи се наричат ​​химически уравнения.

Химичното уравнение е запис на химическа реакция с помощта на формулите на реагентите и продуктите, което е в съответствие със закона за запазване на масата на веществата.

Има много реакционни схеми, които не отговарят на закона на Ломоносов-Лавоазие.

Например схемата на реакцията за образуване на вода:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

И двете части на диаграмата съдържат еднакъв брой водородни атоми, но различен брой кислородни атоми.

Нека превърнем тази диаграма в химическо уравнение.

За да има 2 кислородни атома от дясната страна, поставяме коефициент 2 пред формулата на водата:

H 2 + O 2 -> H 2 O.

Сега има четири водородни атома отдясно. Така че същият брой водородни атоми е от лявата страна, записваме коефициента 2 пред водородната формула. Получаваме химичното уравнение:

2H 2 + O 2 = 2H 2 0.

По този начин, за да превърнете реакционна схема в химическо уравнение, трябва да изберете коефициенти за всяко вещество (ако е необходимо), да ги запишете преди химични формулии заменете стрелката със знак за равенство.

Може би някои от вас ще съставят следното уравнение: 4H 2 + 20 2 = 4H 2 0. В него лявата и дясната страна съдържат еднакъв брой атоми на всеки елемент, но всички коефициенти могат да бъдат намалени чрез разделяне на 2. Това е това, което трябва да се направи.

Това е интересно

Химическото уравнение има много общо с математическото.

По-долу са различни начини за написване на обсъжданата реакция.

Преобразувайте реакционната диаграма Cu + O 2 -> CuO в химическо уравнение.

Нека да направим по-трудна задача: да превърнем реакционната схема в химическо уравнение

От лявата страна на диаграмата е алуминиев атом I, а от дясната страна е алуминиев атом 2. Нека поставим коефициент 2 пред металната формула:

Има три пъти повече атоми сяра отдясно, отколкото отляво. Нека напишем коефициент 3 от лявата страна преди формулата на сярното съединение:

Сега от лявата страна броят на водородните атоми е 3 2 = 6, а отдясно - само 2. За да има 6 от тях вдясно, поставяме коефициента 3 (6: 2 = 3) в предната част на водородната формула:

Нека сравним броя на кислородните атоми в двете части на диаграмата. Те са еднакви: 3 4 = 4 * 3. Заменете стрелката със знак за равенство:

Изводи

Химичните реакции се записват с помощта на реакционни диаграми и химични уравнения.

Реакционната схема съдържа формулите на реагентите и продуктите, а химичното уравнение също съдържа коефициенти.

Химичното уравнение е в съответствие със закона на Ломоносов-Лавоазие за запазване на масата на веществата:

масата на веществата, влезли в химическа реакция, е равна на масата на веществата, образувани в резултат на реакцията.

Атомите на химичните елементи не се появяват и не изчезват по време на реакциите, а само тяхното пренареждане.

?
105. Как химичното уравнение се различава от реакционната схема?

106. Поставете липсващите коефициенти в записите на реакциите:

107. Преобразувайте следните реакционни схеми в химични уравнения:

108. Съставете формули за продуктите на реакцията и съответните химични уравнения:

109. Вместо точки запишете формулите на прости вещества и съставете химични уравнения:

Помислете, че борът и въглеродът са съставени от атоми; флуорът, хлорът, водородът и кислородът са от двуатомни молекули, а фосфорът (бял) е от четириатомни молекули.

110. Коментирайте реакционните схеми и ги превърнете в химични уравнения:

111. Каква маса негасена вар се е образувала при продължително калциниране на 25 g креда, ако е известно, че е отделен 11 g въглероден диоксид?

Попел П. П., Крикля Л. С., Химия: Пидруч. за 7 клас общосвит. навч. затваряне - К.: ВК "Академия", 2008. - 136 с.: ил.

Съдържание на урока бележки към уроците и помощна рамка представяне на уроци интерактивни технологии ускорителни методи на преподаване Практикувайте тестове, тестване онлайн задачи и упражнения домашни семинари и обучения въпроси за дискусии в клас Илюстрации видео и аудио материали снимки, картинки, графики, таблици, диаграми, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, анекдоти, вицове, цитати Добавки резюмета измамни листове съвети за любопитните статии (MAN) литература основен и допълнителен речник на термините Подобряване на учебниците и уроците коригиране на грешки в учебника, замяна на остарели знания с нови Само за учители календарни планове програми за обучениеметодически препоръки

клас: 8

Презентация към урока
























Назад Напред

внимание! Визуализациите на слайдове са само за информационни цели и може да не представят всички характеристики на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Цел на урока:помогнете на учениците да развият знания за химично уравнение като условен запис на химична реакция с помощта на химични формули.

Задачи:

Образователни:

  • систематизират предварително изучен материал;
  • научите способността да съставяте уравнения на химични реакции.

Образователни:

  • развиват комуникативни умения (работа по двойки, способност за слушане и чуване).

Образователни:

  • развиват образователни и организационни умения, насочени към изпълнение на задачата;
  • развиват умения за аналитично мислене.

Тип урок:комбинирани.

Оборудване:компютър, мултимедиен проектор, екран, листове за оценка, карта за размисъл, „набор от химични символи“, тетрадка с печатна основа, реактиви: натриев хидроксид, железен (III) хлорид, спиртна лампа, поставка, кибрит, ватман, многоцветен химикал символи.

Презентация на урока (Приложение 3)

Структура на урока.

аз Организационен момент.
II. Актуализиране на знания и умения.
III. Мотивация и целеполагане.
IV. Учене на нов материал:
4.1 реакция на горене на алуминий в кислород;
4.2 реакция на разлагане на железен (III) хидроксид;
4.3 алгоритъм за подреждане на коефициентите;
4,4 минути релаксация;
4.5 определяне на коефициентите;
V. Затвърдяване на придобитите знания.
VI. Обобщаване на урока и оценяване.
VII. домашна работа.
VIII. Последни думи от учителя.

Напредък на урока

Химическа природа на сложна частица
определя се от естеството на елементарни
компоненти,
броят им и
химическа структура.
Д.И.Менделеев

Учител.здравейте момчета седнете
Моля, обърнете внимание: имате печатен бележник на бюрото си. (Приложение 2),в който ще работите днес, и лист с резултати, в който ще записвате постиженията си, подпишете го.

Актуализиране на знания и умения.

Учител.Запознахме се с физични и химични явления, химични реакции и признаци за тяхното протичане. Изучавахме закона за запазване на масата на веществата.
Нека проверим знанията ви. Предлагам ви да отворите отпечатаните си тетрадки и да изпълните задача 1. Дават ви 5 минути за изпълнение на задачата.

Тест по темата „Физични и химични явления. Закон за запазване на масата на веществата.”

1. Как химичните реакции се различават от физическите явления?

  1. Промяна във формата и агрегатното състояние на веществото.
  2. Образуване на нови вещества.
  3. Смяна на местоположението.

2. Какви са признаците на химична реакция?

  1. Образуване на утайка, промяна на цвета, отделяне на газ.
  • Намагнитване, изпарение, вибрация.
  • Растеж и развитие, движение, размножаване.
  • 3. В съответствие с какъв закон са съставени уравненията на химичните реакции?

    1. Законът за постоянството на състава на материята.
    2. Закон за запазване на масата на материята.
    3. Периодичен закон.
    4. Закон за динамиката.
    5. Законът за всемирното притегляне.

    4. Законът за запазване на масата на материята е открит:

    1. DI. Менделеев.
    2. Ч. Дарвин.
    3. М.В. Ломоносов.
    4. I. Нютон.
    5. ИИ Бутлеров.

    5. Химичното уравнение се нарича:

    1. Конвенционално обозначение на химическа реакция.
  • Конвенционално обозначение на състава на веществото.
  • Записване на условията на химически проблем.
  • Учител.Свършихте работата. Предлагам ви да го проверите. Разменяйте тетрадки и се проверявайте взаимно. Внимание към екрана. За всеки верен отговор – 1 точка. Въведете общия брой точки таблици с резултати.

    Мотивация и целеполагане.

    Учител.Използвайки тези знания, днес ще съставим уравнения на химичните реакции, разкривайки проблема „Дали законът за запазване на масата на веществата е основата за съставяне на уравнения на химичните реакции“

    Учене на нов материал.

    Учител.Свикнали сме да мислим, че уравнението е математически пример, в който има неизвестно и това неизвестно трябва да бъде изчислено. Но в химичните уравнения обикновено няма нищо неизвестно: всичко е просто написано в тях с помощта на формули: кои вещества реагират и кои се получават по време на тази реакция. Да видим опита.

    (Реакция на съединение на сяра и желязо.) Приложение 3

    Учител.От гледна точка на масата на веществата, уравнението на реакцията за съединението на желязо и сяра се разбира, както следва

    Желязо + сяра → железен (II) сулфид (задача 2 tpo)

    Но в химията думите се отразяват с химически знаци. Напишете това уравнение, като използвате химически символи.

    Fe + S → FeS

    (Един ученик пише на дъската, останалите в ТПО.)

    Учител.Сега го прочетете.
    Ученици.Молекула желязо взаимодейства с молекула сяра, за да произведе една молекула железен (II) сулфид.
    Учител.В тази реакция виждаме, че количеството на изходните вещества е равно на количеството вещества в реакционния продукт.
    Винаги трябва да помним, че когато съставяме уравнения на реакцията, нито един атом не трябва да се губи или неочаквано да се появява. Следователно понякога, след като сте написали всички формули в уравнението на реакцията, трябва да изравните броя на атомите във всяка част от уравнението - задайте коефициентите. Да видим друг експеримент

    (Изгаряне на алуминий в кислород.) Приложение 4

    Учител.Да напишем уравнението на химична реакция (задача 3 в TPO)

    Al + O 2 → Al +3 O -2

    За да напишете правилно формулата на оксида, запомнете това

    Ученици.Кислородът в оксидите има степен на окисление -2, алуминият е химичен елемент с постоянна степен на окисление +3. LCM = 6

    Al + O 2 → Al 2 O 3

    Учител.Виждаме, че 1 алуминиев атом влиза в реакцията, образуват се два алуминиеви атома. Влизат два кислородни атома, образуват се три кислородни атома.
    Просто и красиво, но незачитащо закона за запазване на масата на веществата - различно е преди и след реакцията.
    Следователно трябва да подредим коефициентите в това уравнение на химичната реакция. За да направим това, нека намерим LCM за кислород.

    Ученици. LCM = 6

    Учител.Поставяме коефициенти пред формулите за кислород и алуминиев оксид, така че броят на кислородните атоми отляво и отдясно да е равен на 6.

    Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3

    Учител.Сега откриваме, че в резултат на реакцията се образуват четири алуминиеви атома. Следователно пред алуминиевия атом от лявата страна поставяме коефициент 4

    Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

    Нека отново преброим всички атоми преди и след реакцията. Залагаме равно.

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

    Учител.Нека да разгледаме друг пример

    (Учителят демонстрира експеримент за разлагането на железен (III) хидроксид.)

    Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O

    Учител.Нека подредим коефициентите. Един железен атом реагира и се образуват два железни атома. Следователно, преди формулата на железния хидроксид (3) поставяме коефициент 2.

    Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O

    Учител.Откриваме, че 6 водородни атома влизат в реакцията (2x3), образуват се 2 водородни атома.

    Ученици. NOC =6. 6/2 = 3. Следователно задаваме коефициент 3 за водната формула

    2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3 H 2 O

    Учител.Отчитаме кислорода.

    Ученици.Ляво – 2x3 =6; дясно – 3+3 = 6

    Ученици.Броят на кислородните атоми, влезли в реакцията, е равен на броя на кислородните атоми, образувани по време на реакцията. Можете да залагате еднакво.

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

    Учител.Сега нека обобщим всичко, което беше казано по-рано, и да се запознаем с алгоритъма за подреждане на коефициенти в уравненията на химичните реакции.

    1. Пребройте броя на атомите на всеки елемент от дясната и лявата страна на уравнението на химичната реакция.
    2. Определете кой елемент има променящ се брой атоми и намерете LCM.
    3. Разделете NOC на индекси, за да получите коефициенти. Поставете ги преди формулите.
    4. Преизчислете броя на атомите и повторете действието, ако е необходимо.
    5. Последното нещо, което трябва да проверите, е броят на кислородните атоми.

    Учител.Работили сте много и вероятно сте уморени. Предлагам ви да се отпуснете, да затворите очи и да си спомните някои приятни моменти от живота. Те са различни за всеки от вас. Сега отворете очите си и правете кръгови движения с тях, първо по посока на часовниковата стрелка, след това обратно на часовниковата стрелка. Сега движете интензивно очите си хоризонтално: надясно - наляво и вертикално: нагоре - надолу.
    Сега нека активираме умствената си дейност и да масажираме ушните си миди.

    Учител.Продължаваме да работим.
    В печатни тетрадки ще изпълним задача 5. Ще работите по двойки. Трябва да поставите коефициентите в уравненията на химичните реакции. Имате 10 минути за изпълнение на задачата.

    • 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

    Учител.Да проверим изпълнението на задачата ( учителят задава въпроси и показва правилните отговори на слайда). За всеки правилно зададен коефициент - 1 точка.
    Изпълнихте задачата. браво!

    Учител.Сега да се върнем към нашия проблем.
    Момчета, какво мислите, законът за запазване на масата на веществата ли е основата за съставяне на уравнения на химичните реакции?

    Ученици.Да, по време на урока доказахме, че законът за запазване на масата на веществата е в основата на съставянето на уравнения на химичните реакции.

    Затвърдяване на знанията.

    Учител.Проучихме всички основни въпроси. Сега нека направим кратък тест, който ще ви позволи да видите как сте усвоили темата. Трябва да отговаряте само с „да“ или „не“. Имате 3 минути за работа.

    Изявления.

    1. В реакцията Ca + Cl 2 → CaCl 2 не са необходими коефициенти.(да)
    2. В реакцията Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2, коефициентът за цинк е 2. (Не)
    3. В реакцията Ca + O 2 → CaO, коефициентът за калциев оксид е 2.(да)
    4. В реакцията CH 4 → C + H 2 не са необходими коефициенти.(Не)
    5. В реакцията CuO + H 2 → Cu + H 2 O, коефициентът за мед е 2. (Не)
    6. В реакцията C + O 2 → CO, коефициент 2 трябва да бъде определен както за въглеродния оксид (II), така и за въглерода. (да)
    7. В реакцията CuCl 2 + Fe → Cu + FeCl 2 не са необходими коефициенти.(да)

    Учител.Нека проверим напредъка на работата. За всеки верен отговор – 1 точка.

    Обобщение на урока.

    Учител.Свършихте добра работа. Сега изчислете общия брой точки, събрани за урока, и си дайте оценка според оценката, която виждате на екрана. Дайте ми вашите листове за оценка, за да можете да въведете оценката си в дневника.

    домашна работа.

    Учител.Нашият урок приключи, по време на който успяхме да докажем, че законът за запазване на масата на веществата е в основата на съставянето на уравнения на реакцията и се научихме как да съставяме уравнения на химична реакция. И като последна точка, запишете си домашното

    § 27, пр. 1 – за получилите оценка „3“
    пр. 2 – за получилите оценка „4“
    пр. 3 – за получилите оценка
    “5”

    Последни думи от учителя.

    Учител.Благодаря ти за урока. Но преди да излезете от офиса, обърнете внимание на масата (учителят посочва лист хартия Whatman с изображение на маса и многоцветни химически символи).Виждате химически знаци с различни цветове. Всеки цвят символизира вашето настроение. Предлагам ви да създадете своя собствена таблица на химичните елементи (тя ще се различава от PSHE на D.I. Менделеев) - таблица на настроението на урока. За да направите това, трябва да отидете до нотния лист, да вземете един химичен елемент, според характеристиката, която виждате на екрана, и да го прикрепите към клетка от таблица. Първо ще направя това, като ви покажа колко удобно ми е да работя с вас.

    F Чувствах се комфортно в урока, получих отговори на всичките си въпроси.

    F Постигнах половината от целта си в урока.
    F Беше ми скучно в час, не научих нищо ново.