9.1. Kimyoviy reaksiyalar qanday?
Esda tutaylik, biz har qanday kimyoviy reaktsiyalar deb ataladi kimyoviy hodisalar tabiat. Kimyoviy reaksiya jarayonida ba'zilari parchalanadi, boshqalari hosil bo'ladi. kimyoviy bog'lanishlar. Reaksiya natijasida ba'zi kimyoviy moddalardan boshqa moddalar olinadi (1-bobga qarang).
Amalga oshirish uy vazifasi§ 2.5 ga kelib, siz kimyoviy o'zgarishlarning barcha to'plamidan to'rtta asosiy reaktsiya turlarini an'anaviy tanlash bilan tanishdingiz va keyin siz ularning nomlarini taklif qildingiz: birikma, parchalanish, almashtirish va almashish reaktsiyalari.
Murakkab reaksiyalarga misollar:
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)
Parchalanish reaktsiyalariga misollar:
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)
Almashtirish reaksiyalariga misollar:
CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu; (7)
2NaI + Cl 2 = 2NaCl + I 2; (8)
CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2. (9)
| Almashinuv reaktsiyalari- kimyoviy reaktsiyalar, bunda boshlang'ich moddalar o'zlarining tarkibiy qismlari bilan almashinadi. |
Almashinuv reaksiyalariga misollar:
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)
An'anaviy tasnif kimyoviy reaksiyalar ularning barcha xilma-xilligini qamrab olmaydi - to'rtta asosiy turdagi reaktsiyalardan tashqari, juda ko'p murakkab reaktsiyalar ham mavjud.
Boshqa ikki turdagi kimyoviy reaktsiyalarni aniqlash ularda ikkita muhim kimyoviy bo'lmagan zarralar: elektron va protonning ishtirokiga asoslanadi.
Ba'zi reaktsiyalar paytida elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga to'liq yoki qisman o'tishi sodir bo'ladi. Bunday holda, boshlang'ich moddalarni tashkil etuvchi elementlar atomlarining oksidlanish darajalari o'zgaradi; Berilgan misollardan 1, 4, 6, 7 va 8 reaksiyalar. Bu reaksiyalar deyiladi. redoks.
Boshqa reaksiyalar guruhida vodorod ioni (H+), ya'ni proton reaksiyaga kirishuvchi zarrachadan ikkinchisiga o'tadi. Bunday reaktsiyalar deyiladi kislota-asos reaktsiyalari yoki proton uzatish reaktsiyalari.
Berilgan misollar orasida bunday reaktsiyalar 3, 10 va 11 reaksiyalardir. Bu reaktsiyalarga o'xshab, ba'zan redoks reaktsiyalari deyiladi. elektron uzatish reaktsiyalari. Siz 2-§da OVR bilan, keyingi boblarda esa KOR bilan tanishasiz.
BIRASH REAKSIYALARI, AYRISH REAKSIYALARI, ALMASH REAKSIYALARI, ALMASH REAKSIYALARI, KIRISH REAKSIYALARI, KISLOTA-ASSLI REAKSIYALAR.
Quyidagi sxemalarga mos keladigan reaksiya tenglamalarini yozing:
a) HgO Hg + O 2 ( t); b) Li 2 O + SO 2 Li 2 SO 3; c) Cu(OH) 2 CuO + H 2 O ( t);
d) Al + I 2 AlI 3; e) CuCl 2 + Fe FeCl 2 + Cu; e) Mg + H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4) 2 + H 2;
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.
Reaksiyaning an'anaviy turini ko'rsating. Oksidlanish-qaytarilish va kislota-asos reaksiyalarini belgilang. Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida elementlarning qaysi atomlari oksidlanish darajasini o'zgartirishini ko'rsating.
9.2. Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari
Temir rudasidan temir (aniqrog‘i, cho‘yan) sanoat ishlab chiqarish jarayonida yuqori o‘choqlarda sodir bo‘ladigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyasini ko‘rib chiqamiz:
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2.
Ham boshlang'ich moddalarni, ham reaktsiya mahsulotlarini tashkil etuvchi atomlarning oksidlanish darajalarini aniqlaymiz
| Fe2O3 | + | = | 2Fe | + |
Ko'rib turganingizdek, reaktsiya natijasida uglerod atomlarining oksidlanish darajasi oshdi, temir atomlarining oksidlanish darajasi pasaydi va kislorod atomlarining oksidlanish darajasi o'zgarishsiz qoldi. Binobarin, bu reaksiyadagi uglerod atomlari oksidlanishga uchradi, ya'ni elektronlarini yo'qotdi ( oksidlangan) va temir atomlari - qaytarilish, ya'ni ular elektron qo'shgan ( tiklandi) (7.16-bandga qarang). OVRni tavsiflash uchun tushunchalardan foydalaniladi oksidlovchi Va kamaytiruvchi vosita.
Shunday qilib, bizning reaktsiyamizda oksidlovchi atomlar temir atomlari, qaytaruvchi atomlar esa uglerod atomlaridir.
Bizning reaktsiyamizda oksidlovchi vosita temir (III) oksidi va qaytaruvchi modda - uglerod (II) oksidi.
Oksidlovchi atomlar va qaytaruvchi atomlar bir moddaning bir qismi bo'lgan hollarda (misol: oldingi paragrafdagi 6-reaksiya), "oksidlovchi modda" va "qaytaruvchi modda" tushunchalari ishlatilmaydi.
Shunday qilib, odatiy oksidlovchi moddalar - atomlarni o'z ichiga olgan moddalardir, ular elektronlarni (to'liq yoki qisman) olishga moyil bo'lib, ularning oksidlanish darajasini pasaytiradi. Oddiy moddalardan bular birinchi navbatda halogenlar va kislorod, kamroq darajada oltingugurt va azotdir. Kimdan murakkab moddalar- yuqori oksidlanish darajasidagi atomlarni o'z ichiga olgan va bu oksidlanish darajalarida oddiy ionlar hosil qilishga moyil bo'lmagan moddalar: HNO 3 (N + V), KMnO 4 (Mn + VII), CrO 3 (Cr + VI), KClO 3 ( Cl +V), KClO 4 (Cl +VII) va boshqalar.
Odatda qaytaruvchi moddalar - atomlarni to'liq yoki qisman berishga moyil bo'lgan, ularning oksidlanish darajasini oshiradigan moddalar. Kimdan oddiy moddalar bular vodorod, gidroksidi va gidroksidi tuproq metallari, shuningdek alyuminiydir. Murakkab moddalardan - H 2 S va sulfidlar (S –II), SO 2 va sulfitlar (S +IV), yodidlar (I –I), CO (C +II), NH 3 (N –III) va boshqalar.
Umuman olganda, deyarli barcha murakkab va ko'plab oddiy moddalar oksidlovchi va qaytaruvchi xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin. Masalan:
SO 2 + Cl 2 = S + Cl 2 O 2 (SO 2 kuchli qaytaruvchidir);
SO 2 + C = S + CO 2 (t) (SO 2 kuchsiz oksidlovchi moddadir);
C + O 2 = CO 2 (t) (C - qaytaruvchi vosita);
C + 2Ca = Ca 2 C (t) (C oksidlovchi moddadir).
Keling, ushbu bo'limning boshida muhokama qilgan reaktsiyaga qaytaylik.
| Fe2O3 | + | = | 2Fe | + |
E'tibor bering, reaktsiya natijasida oksidlovchi atomlar (Fe + III) qaytaruvchi atomlarga (Fe 0), qaytaruvchi atomlar (C + II) oksidlovchi atomlarga (C + IV) aylandi. Ammo CO 2 har qanday sharoitda juda zaif oksidlovchi vositadir va temir qaytaruvchi bo'lsa ham, bu sharoitda CO dan ancha zaifdir. Shuning uchun reaksiya mahsulotlari bir-biri bilan reaksiyaga kirishmaydi va teskari reaktsiya sodir bo'lmaydi. Berilgan misol OVR oqimining yo'nalishini belgilaydigan umumiy printsipning tasviridir:
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari kuchsizroq oksidlovchi va kuchsizroq qaytaruvchi hosil boʻlish yoʻnalishida boradi.
Moddalarning oksidlanish-qaytarilish xossalarini faqat bir xil sharoitda solishtirish mumkin. Ba'zi hollarda bu taqqoslash miqdoriy jihatdan amalga oshirilishi mumkin.
Ushbu bobning birinchi xatboshi uchun uy vazifasini bajarayotganda, siz ba'zi reaktsiya tenglamalarida (ayniqsa ORR) koeffitsientlarni tanlash juda qiyinligiga amin bo'ldingiz. Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida ushbu vazifani soddalashtirish uchun quyidagi ikkita usul qo'llaniladi:
A) elektron balans usuli Va
b) elektron-ion balansi usuli.
Siz hozir elektron balans usulini o'rganasiz va elektron-ion balansi usuli odatda oliy o'quv yurtlarida o'rganiladi.
Bu usullarning ikkalasi ham kimyoviy reaksiyalarda elektronlar hech qayerda yo‘qolib ketmasligi va paydo bo‘lmasligi, ya’ni atomlar tomonidan qabul qilingan elektronlar soni boshqa atomlar bergan elektronlar soniga teng ekanligiga asoslanadi.
Elektron balansi usulida berilgan va qabul qilingan elektronlar soni atomlarning oksidlanish darajasining o zgarishi bilan aniqlanadi. Ushbu usulni qo'llashda boshlang'ich moddalarning ham, reaksiya mahsulotlarining ham tarkibini bilish kerak.
Elektron balans usulining qo'llanilishini misollar yordamida ko'rib chiqamiz.
1-misol. Temirning xlor bilan reaksiyasi tenglamasini tuzamiz. Ma'lumki, bu reaksiyaning mahsuloti temir (III) xloriddir. Reaktsiya sxemasini yozamiz:
Fe + Cl 2 FeCl 3.
Reaksiyada ishtirok etuvchi moddalarni tashkil etuvchi barcha elementlar atomlarining oksidlanish darajalarini aniqlaymiz:
Temir atomlari elektronlardan voz kechadi va xlor molekulalari ularni qabul qiladi. Keling, ushbu jarayonlarni ifodalaylik elektron tenglamalar:
Fe - 3 e– = Fe +III,
Cl2+2 e -= 2Cl –I.
Berilgan elektronlar soni qabul qilingan elektronlar soniga teng bo'lishi uchun birinchi elektron tenglamani ikkiga, ikkinchisini esa uchga ko'paytirish kerak:
| Fe - 3 e– = Fe +III, Cl2+2 e– = 2Cl –I |
2Fe - 6 e– = 2Fe +III, 3Cl 2 + 6 e– = 6Cl –I. |
Reaksiya sxemasiga 2 va 3 koeffitsientlarni kiritib, reaksiya tenglamasini olamiz:
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3.
2-misol. Ortiqcha xlorda oq fosforning yonish reaksiyasi tenglamasini tuzamiz. Ma'lumki, fosfor (V) xlorid quyidagi sharoitlarda hosil bo'ladi:
| +V –I | ||||
| P 4 | + | Cl2 | PCl 5. |
Oq fosfor molekulalari elektronlardan voz kechadi (oksidlanadi), xlor molekulalari esa ularni qabul qiladi (kamaytiradi):
| P 4 – 20 e– = 4P +V Cl2+2 e– = 2Cl –I |
1 10 |
2 20 |
P 4 – 20 e– = 4P +V Cl2+2 e– = 2Cl –I |
P 4 – 20 e– = 4P +V 10Cl 2 + 20 e– = 20Cl –I |
Dastlab olingan koeffitsientlar (2 va 20) umumiy bo'luvchiga ega bo'lib, ular (reaksiya tenglamasidagi kelajakdagi koeffitsientlar kabi) bo'linadi. Reaktsiya tenglamasi:
P4 + 10Cl2 = 4PCl5.
3-misol. Temir (II) sulfid kislorodda qovurilganda sodir bo‘ladigan reaksiya tenglamasini tuzamiz.
Reaktsiya sxemasi:
| +III –II | +IV –II | |||||
| + | O2 | + |
Bunda temir (II) ham, oltingugurt ham (–II) atomlari oksidlanadi. Temir (II) sulfidning tarkibi 1: 1 nisbatda ushbu elementlarning atomlarini o'z ichiga oladi (eng oddiy formuladagi indekslarga qarang).
Elektron balans:
| 4 | Fe+II – e– = Fe +III S–II–6 e– = S + IV |
Hammasi bo'lib ular 7 tani berishadi e – |
| 7 | O 2 + 4e – = 2O –II |
Reaktsiya tenglamasi: 4FeS + 7O 2 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2.
4-misol. Temir (II) disulfidi (pirit) kislorodda qovurilganda sodir bo‘ladigan reaksiya tenglamasini tuzamiz.
Reaktsiya sxemasi:
| +III –II | +IV –II | |||||
| + | O2 | + |
Oldingi misolda bo'lgani kabi, bu erda ham temir (II) atomlari va oltingugurt atomlari ham oksidlanadi, lekin oksidlanish darajasi I bilan. Bu elementlarning atomlari 1: 2 nisbatda pirit tarkibiga kiradi (qarang. eng oddiy formulada indekslar). Aynan shu munosabat bilan temir va oltingugurt atomlari reaksiyaga kirishadi, bu elektron balansni tuzishda hisobga olinadi:
| Fe+III – e– = Fe +III 2S–I – 10 e– = 2S +IV |
Hammasi bo'lib ular 11 tani berishadi e – | |
| O2+4 e– = 2O –II |
Reaktsiya tenglamasi: 4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2.
Bundan tashqari, ODDning yanada murakkab holatlari mavjud, ularning ba'zilari siz uy vazifasini bajarayotganda tanish bo'lasiz.
OKSIDLANGAN ATOM, ATOMNI KASHAYTIRGAN, OKSILDIRGAN MADDA, KAAYDIRISH MADDA, ELEKTRON BALANS USULLARI, ELEKTRON TENGLAMALAR.
1. Ushbu bobning 1 § matnida keltirilgan har bir OVR tenglamasi uchun elektron balansni tuzing.
2. Ushbu bobning 1-§ qismidagi topshiriqni bajarishda topilgan ORR uchun tenglamalar tuzing. Bu safar koeffitsientlarni belgilash uchun elektron balans usulidan foydalaning. 3.Elektron muvozanat usulidan foydalanib, quyidagi sxemalarga mos keladigan reaksiya tenglamalarini tuzing: a) Na + I 2 NaI;
b) Na + O 2 Na 2 O 2;
c) Na 2 O 2 + Na Na 2 O;
d) Al + Br 2 AlBr 3;
e) Fe + O 2 Fe 3 O 4 ( t);
e) 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);
m) Mn 2 O 7 + NH 3 MnO 2 + N 2 + H 2 O;
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);
c) 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. Ekzotermik reaksiyalar. Entalpiya
Nima uchun kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi?
Bu savolga javob berish uchun nima uchun alohida atomlarning molekulalarga birlashishini, nima uchun ajratilgan ionlardan ionli kristall hosil bo'lishini va atomning elektron qobig'i hosil bo'lganda nima uchun eng kam energiya printsipi qo'llanilishini eslaylik. Bu savollarning barchasiga javob bir xil: chunki u energiya jihatidan foydalidir. Bu shuni anglatadiki, bunday jarayonlarda energiya chiqariladi. Xuddi shu sababga ko'ra kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'lishi kerak. Darhaqiqat, ko'plab reaktsiyalar amalga oshirilishi mumkin, ular davomida energiya chiqariladi. Energiya odatda issiqlik shaklida chiqariladi.
Agar ekzotermik reaksiya paytida issiqlikni olib tashlash uchun vaqt bo'lmasa, reaktsiya tizimi qizib ketadi.
Masalan, metanning yonish reaksiyasida
CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
shunchalik ko'p issiqlik ajralib chiqadiki, metan yoqilg'i sifatida ishlatiladi.
Bu reaksiyaning issiqlik chiqarishi reaksiya tenglamasida aks ettirilishi mumkin:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) = CO 2 (g) + 2H 2 O (g) + Q.
Bu shunday deyiladi termokimyoviy tenglama. Bu erda "+" belgisi Q" metan yoqilganda issiqlik ajralib chiqishini bildiradi. Bu issiqlik deyiladi reaksiyaning termal effekti.
Chiqarilgan issiqlik qayerdan keladi?
Kimyoviy reaksiyalar jarayonida kimyoviy bog‘lanishlar uzilib, hosil bo‘lishini bilasiz. Bunday holda, CH 4 molekulalaridagi uglerod va vodorod atomlari, shuningdek, O 2 molekulalarida kislorod atomlari orasidagi bog'lanishlar buziladi. Bunday holda, yangi aloqalar hosil bo'ladi: CO 2 molekulalaridagi uglerod va kislorod atomlari o'rtasida va H 2 O molekulalarida kislorod va vodorod atomlari o'rtasida aloqalarni uzish uchun siz energiya sarflashingiz kerak (qarang: "bog'lanish energiyasi", "atomizatsiya energiyasi". ) va bog'lanishlar hosil bo'lganda energiya chiqariladi. Shubhasiz, agar "yangi" aloqalar "eski" dan kuchliroq bo'lsa, unda so'rilganidan ko'ra ko'proq energiya chiqariladi. Chiqarilgan va so'rilgan energiya o'rtasidagi farq reaksiyaning issiqlik effektidir.
Issiqlik effekti (issiqlik miqdori) kilojoullarda o'lchanadi, masalan:
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ.
Bu belgi ikki mol vodorod bir mol kislorod bilan reaksiyaga kirishib, ikki mol gazsimon suv (suv bug'i) hosil qilsa, 484 kilojoul issiqlik ajralib chiqishini bildiradi.
Shunday qilib, termokimyoviy tenglamalarda koeffitsientlar reaktivlar va reaksiya mahsulotlarining moddalar miqdoriga son jihatdan tengdir..
Har bir o'ziga xos reaksiyaning issiqlik effektini nima aniqlaydi?
Reaksiyaning issiqlik effekti bog'liq
a) boshlang'ich moddalar va reaktsiya mahsulotlarining agregativ holatlari bo'yicha;
b) harorat va
v) kimyoviy o'zgarish doimiy hajmda yoki doimiy bosimda sodir bo'ladimi.
Reaksiyaning issiqlik ta'sirining bog'liqligi agregatsiya holati moddalarning bir agregat holatidan ikkinchisiga o'tish jarayonlari (ba'zi boshqa fizik jarayonlar kabi) issiqlikning chiqishi yoki yutilishi bilan birga bo'lishi bilan bog'liq. Buni termokimyoviy tenglama bilan ham ifodalash mumkin. Misol - suv bug'ining kondensatsiyasi uchun termokimyoviy tenglama:
H 2 O (g) = H 2 O (l) + Q.
Termokimyoviy tenglamalarda va kerak bo'lganda oddiy kimyoviy tenglamalarda moddalarning agregativ holatlari harf indekslari yordamida ko'rsatiladi:
(d) - gaz,
(g) - suyuqlik,
(t) yoki (cr) - qattiq yoki kristall modda.
Issiqlik ta'sirining haroratga bog'liqligi issiqlik quvvatlarining farqlari bilan bog'liq
boshlang'ich materiallar va reaktsiya mahsulotlari.
Doimiy bosimdagi ekzotermik reaksiya natijasida tizim hajmi har doim ortib borayotganligi sababli energiyaning bir qismi hajmni oshirish uchun ishlarni bajarishga sarflanadi va chiqarilgan issiqlik xuddi shu reaktsiya doimiy hajmda sodir bo'lganda kamroq bo'ladi. .
Reaksiyalarning issiqlik effektlari odatda 25 °C da doimiy hajmda sodir bo'ladigan reaktsiyalar uchun hisoblanadi va belgi bilan ko'rsatiladi. Q o.
Agar energiya faqat issiqlik shaklida chiqarilsa va kimyoviy reaktsiya doimiy hajmda davom etsa, reaktsiyaning issiqlik effekti ( Q V) o'zgarishiga teng ichki energiya(D U) reaksiyada ishtirok etuvchi, lekin teskari belgili moddalar:
Q V = - U.
Jismning ichki energiyasi deganda molekulalararo oʻzaro taʼsirlarning umumiy energiyasi, kimyoviy bogʻlanishlar, barcha elektronlarning ionlanish energiyasi, yadrolardagi nuklonlarning bogʻlanish energiyasi va shu jism tomonidan “saqlangan” boshqa barcha maʼlum va nomaʼlum energiya turlari tushuniladi. "-" belgisi issiqlik chiqarilganda ichki energiyaning pasayishi bilan bog'liq. Ya'ni
U= – Q V .
Agar reaksiya doimiy bosimda sodir bo'lsa, u holda tizim hajmi o'zgarishi mumkin. Ovozni oshirish uchun ishlarni bajarish ham ichki energiyaning bir qismini oladi. Ushbu holatda
U = -(QP+A) = –(QP+PV),
Qayerda Qp- doimiy bosimda sodir bo'ladigan reaktsiyaning termal effekti. Bu yerdan
Q P = - U–PV .
ga teng qiymat U+PV nomini oldi entalpiya o'zgarishi va D bilan belgilanadi H.
H=U+PV.
Shuning uchun
Q P = - H.
Shunday qilib, issiqlik chiqarilishi bilan tizimning entalpiyasi kamayadi. Shuning uchun bu miqdorning eski nomi: "issiqlik tarkibi".
Issiqlik effektidan farqli o'laroq, entalpiyaning o'zgarishi reaktsiyani doimiy hajmda yoki doimiy bosimda sodir bo'lishidan qat'i nazar, tavsiflaydi. Termo kimyoviy tenglamalar entalpiya o'zgarishidan foydalanib yozilganlar deyiladi termodinamik shakldagi termokimyoviy tenglamalar. Bunday holda, standart sharoitlarda (25 ° C, 101,3 kPa) entalpiya o'zgarishi qiymati berilgan, belgilangan. H o. Masalan:
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.
Reaksiyada ajralib chiqadigan issiqlik miqdoriga bog'liqligi ( Q) reaksiyaning issiqlik effektidan ( Q o) va moddaning miqdori ( n B) reaksiya ishtirokchilaridan biri (B moddasi - boshlang'ich modda yoki reaksiya mahsuloti) tenglama bilan ifodalanadi:
Bu erda B - termokimyoviy tenglamada B moddaning formulasi oldidagi koeffitsient bilan ko'rsatilgan B moddaning miqdori.
Vazifa
Agar 1694 kJ issiqlik ajralib chiqsa, kislorodda yongan vodorod moddasi miqdorini aniqlang.
Yechim
2H 2 (g) + O 2 (g) = 2H 2 O (g) + 484 kJ. |
|
|
Q = 1694 kJ, 6. Kristalli alyuminiy va gazsimon xlor o'rtasidagi reaksiyaning issiqlik effekti 1408 kJ. Bu reaksiyaning termokimyoviy tenglamasini yozing va shu reaksiya yordamida 2816 kJ issiqlik hosil qilish uchun zarur bo‘lgan alyuminiy massasini aniqlang. 9.4. Endotermik reaksiyalar. Entropiya Ekzotermik reaktsiyalarga qo'shimcha ravishda, issiqlik so'rilgan reaktsiyalar mumkin va agar u berilmasa, reaktsiya tizimi sovutiladi. Bunday reaktsiyalar deyiladi endotermik. Bunday reaktsiyalarning termal ta'siri salbiydir. Masalan: Shunday qilib, bu va shunga o'xshash reaktsiyalar mahsulotlarida bog'lanishlar hosil bo'lganda ajralib chiqadigan energiya boshlang'ich moddalardagi bog'lanishlarni uzish uchun zarur bo'lgan energiyadan kamroq bo'ladi.
Ikkita kolba olib, biriga azot (rangsiz gaz), ikkinchisiga azot dioksidi (qo‘ng‘ir gaz) to‘ldiramiz, shunda kolbalardagi bosim ham, harorat ham bir xil bo‘ladi. Ma'lumki, bu moddalar bir-biri bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmaydi. Kolbalarni bo'yinlari bilan mahkam bog'laymiz va ularni vertikal ravishda o'rnatamiz, shunda og'irroq azot dioksidi bo'lgan kolba pastda bo'ladi (9.1-rasm). Biroz vaqt o'tgach, jigarrang azot dioksidi asta-sekin yuqori kolbaga tarqalib, rangsiz azot esa pastki qismga kirib borishini ko'ramiz. Natijada, gazlar aralashadi va kolbalar tarkibining rangi bir xil bo'ladi. Shunday qilib,
Entropiya o'rtasidagi bog'liqlik tenglamalari ( S) va boshqa miqdorlar fizika va fizik kimyo kurslarida o‘rganiladi. Entropiya birligi [ S] = 1 J/K. G= H–T S Spontan reaktsiyaning sharti: G< 0. Past haroratlarda reaksiyaning yuzaga kelish imkoniyatini belgilovchi omil asosan energiya omili, yuqori haroratlarda esa entropiya omili hisoblanadi. Yuqoridagi tenglamadan, xususan, nima uchun aniq bo'ladi xona harorati yuqori haroratlarda parchalanish reaktsiyalari (entropiya oshadi) boshlanadi. ENDOTHERMIK REAKSIYA, ENTROPIYA, ENERGIYA OMILI, ENTROPIYA FAKTORI, GIBBS ENERGIYASI. 2CuO (cr) + C (grafit) = 2Cu (cr) + CO 2 (g) -46 kJ ni tashkil qiladi. Termokimyoviy tenglamani yozing va bu reaksiyadan 1 kg mis olish uchun qancha energiya kerakligini hisoblang. CaCO 3 (cr) = CaO (cr) + CO 2 (g) – 179 kJ 24,6 litr karbonat angidrid hosil bo'ldi. Qancha issiqlik behuda sarflanganligini aniqlang. Necha gramm kaltsiy oksidi hosil bo'lgan? |
Kimyoviy tenglamalarni muvozanatlashni o'rganish uchun birinchi navbatda asosiy fikrlarni ajratib ko'rsatish va to'g'ri algoritmdan foydalanish kerak.
Asosiy nuqtalar
Jarayonning mantig'ini qurish qiyin emas. Buning uchun biz quyidagi bosqichlarni ajratib ko'rsatamiz:
- Reagentlar turini aniqlash (barcha reagentlar organik, barcha reagentlar bir reaksiyada noorganik, organik va noorganik reagentlardir)
- Kimyoviy reaktsiya turini aniqlash (komponentlarning oksidlanish darajasining o'zgarishi bilan reaktsiya)
- Sinov atomini yoki atomlar guruhini tanlash
Misollar
- Barcha komponentlar noorganikdir, oksidlanish holatini o'zgartirmasdan, sinov atomi kislorod - O bo'ladi (u hech qanday o'zaro ta'sirga ta'sir qilmagan:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Keling, o'ng va chap tomonda har bir elementning atomlari sonini hisoblaymiz va bu erda koeffitsientlarni joylashtirish talab qilinmasligiga ishonch hosil qilamiz (odatda, koeffitsientning yo'qligi 1 ga teng koeffitsientdir)
NaOH + H2SO4 = Na 2 SO4 + H2O
Bunday holda, tenglamaning o'ng tomonida biz 2 natriy atomini ko'ramiz, ya'ni tenglamaning chap tomonida natriy o'z ichiga olgan birikma oldidagi 2 koeffitsientini almashtirishimiz kerak:
2 NaOH + H2SO4 = Na 2 SO4 + H2O
Biz kislorod - O borligini tekshiramiz: chap tomonda NaOH dan 2O va SO4 sulfat ionidan 4 ta, o'ngda esa SO4 dan 4 ta va suvda 1 ta mavjud. Suvdan oldin 2 ta qo'shing:
2 NaOH + H2SO4 = Na 2 SO4+ 2 H2O
- Barcha komponentlar organik bo'lib, oksidlanish holatini o'zgartirmaydi:
HOOC-COOH + CH3OH = CH3OOC-COOCH3 + H2O (muayyan sharoitlarda reaktsiya mumkin)
Bunday holda, o'ng tomonda CH3 atomlarining 2 guruhi, chapda esa faqat bittasi borligini ko'ramiz. CH3OH dan oldin chap tomonga 2 koeffitsienti qo'shing, kislorod borligini tekshiring va suvdan oldin 2 qo'shing.
HOOC-COOH + 2CH3OH = CH3OOC-COOCH3 + 2H2O
- Oksidlanish darajasini o'zgartirmagan organik va noorganik komponentlar:
CH3NH2 + H2SO4 = (CH3NH2)2∙SO4
Bu reaksiyada sinov atomi ixtiyoriydir. Chap tomonda 1 molekula metilamin CH3NH2, o'ngda esa 2. Bu metilamin oldida 2 koeffitsienti kerakligini anglatadi.
2CH3NH2 + H2SO4 = (CH3NH2)2∙SO4
- Organik komponent, noorganik, oksidlanish darajasining o'zgarishi.
CuO + C2H5OH = Cu + CH3COOH + H2O
Bunday holda, elektron balansni va formulalarni tuzish kerak organik moddalar bruttoga aylantirish yaxshidir. Sinov atomi kislorod bo'ladi - uning miqdori koeffitsientlar talab qilinmasligini ko'rsatadi, elektron balans tasdiqlaydi
CuO + C2H6O = Cu + C2H4O2
2S +2 - 2e = 2S0
C3H8 + O2 = CO2 + H2O
Bu erda O sinov bo'lishi mumkin emas, chunki uning o'zi oksidlanish darajasini o'zgartiradi. Biz N ga binoan tekshiramiz.
O2 0 + 2*2 e = 2O-2 (biz CO2 dan kislorod haqida gapiramiz)
3C (-8/3) - 20e = 3C +4 (organik oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarida an'anaviy fraksiyonel oksidlanish darajalari qo'llaniladi)
Elektron balansdan ko'rinib turibdiki, uglerod oksidlanishi uchun 5 marta ko'proq kislorod kerak. O2 ning oldiga 5 ni qo'yamiz, shuningdek elektron balansdan CO2 dan C ning oldiga 3 ni qo'yishimiz kerak, H ni tekshiring va suv oldiga 4 qo'yamiz.
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
- Noorganik birikmalar, oksidlanish darajasining o'zgarishi.
Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 = Na2SO4 + K2SO4 + H2O + MnO2
Sinovlar suvdagi vodorodlar va sulfat kislotadan SO4 2- kislota qoldiqlari bo'ladi.
S+4 (SO3 2-dan) – 2e = S +6 (Na2SO4 dan)
Mn+7 + 3e = Mn+4
Shunday qilib, Na2SO3 va Na2SO4 oldiga 3, KMnO4 va MNO2 oldiga 2 qo'yish kerak.
3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2SO4 = 3Na2SO4 + K2SO4 + H2O + 2MnO2
Kimyoviy reaksiyalar jarayonida bir modda boshqasini hosil qiladi (yadro reaksiyalari bilan adashtirmaslik kerak. kimyoviy element boshqasiga aylanadi).
Har qanday kimyoviy reaktsiya kimyoviy tenglama bilan tavsiflanadi:
Reaktivlar → Reaktsiya mahsulotlari
O'q reaktsiya yo'nalishini ko'rsatadi.
Masalan:
Bu reaksiyada metan (CH 4) kislorod (O 2) bilan reaksiyaga kirishadi, natijada karbonat angidrid (CO 2) va suv (H 2 O), aniqrog‘i suv bug‘i hosil bo‘ladi. Oshxonangizda gaz gorelkasini yoqqaningizda aynan shunday reaktsiya sodir bo'ladi. Tenglama quyidagicha o'qilishi kerak: Bir molekula metan gazi ikki molekula kislorod gazi bilan reaksiyaga kirishib, bir molekula karbonat angidrid va ikki molekula suv (suv bug‘i) hosil qiladi.
Kimyoviy reaksiya komponentlari oldiga qo'yilgan raqamlar deyiladi reaksiya koeffitsientlari.
Kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi endotermik(energiya yutilishi bilan) va ekzotermik(energiya chiqishi bilan). Metanning yonishi ekzotermik reaktsiyaning odatiy namunasidir.
Kimyoviy reaksiyalarning bir necha turlari mavjud. Eng keng tarqalgan:
- ulanish reaktsiyalari;
- parchalanish reaktsiyalari;
- yagona almashtirish reaktsiyalari;
- ikki tomonlama joy almashish reaksiyalari;
- oksidlanish reaktsiyalari;
- redoks reaktsiyalari.
Murakkab reaktsiyalar
Murakkab reaksiyalarda kamida ikkita element bitta mahsulot hosil qiladi:
2Na (t) + Cl 2 (g) → 2NaCl (t)- osh tuzining hosil bo'lishi.
Murakkab reaktsiyalarning muhim nuanceiga e'tibor qaratish lozim: reaksiya sharoitlariga yoki reaksiyaga kiradigan reagentlarning nisbatlariga qarab, uning natijasi turli mahsulotlar bo'lishi mumkin. Masalan, qachon normal sharoitlar Ko'mirning yonishi natijasida karbonat angidrid hosil bo'ladi:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)
Agar kislorod miqdori etarli bo'lmasa, o'lik uglerod oksidi hosil bo'ladi:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)
Parchalanish reaksiyalari
Bu reaktsiyalar, go'yo, asosan, birikmaning reaktsiyalariga qarama-qarshidir. Parchalanish reaksiyasi natijasida modda ikkita (3, 4...) oddiyroq elementga (birikmalarga) parchalanadi:
- 2H 2 O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- suvning parchalanishi
- 2H 2 O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- vodorod periksning parchalanishi
Yagona siljish reaksiyalari
Yagona almashtirish reaktsiyalari natijasida ko'proq faol element birikmadagi kamroq faolni almashtiradi:
Zn (s) + CuSO 4 (eritma) → ZnSO 4 (eritma) + Cu (s)
Mis sulfat eritmasidagi rux kamroq faol misni siqib chiqaradi, natijada rux sulfat eritmasi hosil bo'ladi.
Faoliyatning ortib borish tartibida metallarning faollik darajasi:
- Eng faollari gidroksidi va ishqoriy tuproq metallaridir
Yuqoridagi reaksiya uchun ion tenglamasi:
Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)
CuSO 4 ionli aloqasi suvda eriganida mis kationiga (zaryad 2+) va sulfat anioniga (zaryad 2-) parchalanadi. O'rin almashish reaktsiyasi natijasida sink kationi hosil bo'ladi (u mis kationi bilan bir xil zaryadga ega: 2-). E'tibor bering, sulfat anioni tenglamaning har ikki tomonida ham mavjud, ya'ni matematikaning barcha qoidalariga ko'ra, uni kamaytirish mumkin. Natijada ion-molekulyar tenglama hosil bo'ladi:
Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)
Ikki marta siljish reaktsiyalari
Ikki marta almashtirish reaktsiyalarida ikkita elektron allaqachon almashtiriladi. Bunday reaktsiyalar ham deyiladi almashinuv reaktsiyalari. Bunday reaktsiyalar eritmada quyidagilar hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi:
- erimaydigan qattiq(yomg'ir reaktsiyalari);
- suv (neytralizatsiya reaktsiyasi).
Yog'ingarchilik reaktsiyalari
Kumush nitrat (tuz) eritmasi natriy xlorid eritmasi bilan aralashtirilganda kumush xlorid hosil bo'ladi:
Molekulyar tenglama: KCl (eritma) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)
Ion tenglamasi: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -
Molekulyar ionli tenglama: Cl - + Ag + → AgCl (s)
Agar birikma eriydigan bo'lsa, u eritmada ion shaklida bo'ladi. Agar birikma erimaydigan bo'lsa, u cho'kma hosil qilib, qattiq holga keladi.
Neytrallanish reaksiyalari
Bu kislotalar va asoslar o'rtasidagi reaktsiyalar bo'lib, natijada suv molekulalari hosil bo'ladi.
Masalan, sulfat kislota eritmasi va natriy gidroksidi (lye) eritmasini aralashtirish reaktsiyasi:
Molekulyar tenglama: H 2 SO 4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na 2 SO 4 (p-p) + 2H 2 O (l)
Ion tenglamasi: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)
Molekulyar ionli tenglama: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) yoki H + + OH - → H 2 O (l)
Oksidlanish reaksiyalari
Bu moddalarning havodagi gazsimon kislorod bilan o'zaro ta'siri reaktsiyalari bo'lib, ular davomida, qoida tariqasida, issiqlik va yorug'lik shaklida katta miqdorda energiya chiqariladi. Oddiy oksidlanish reaktsiyasi yonishdir. Ushbu sahifaning boshida metan va kislorod o'rtasidagi reaktsiya:
CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)
Metan uglevodorodlarga (uglerod va vodorod birikmalariga) tegishli. Uglevodorod kislorod bilan reaksiyaga kirishganda juda ko'p issiqlik energiyasi ajralib chiqadi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari
Bular reaktiv atomlar o'rtasida elektron almashinadigan reaktsiyalardir. Yuqorida muhokama qilingan reaksiyalar ham redoks reaktsiyalaridir:
- 2Na + Cl 2 → 2NaCl - birikma reaktsiyasi
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidlanish reaktsiyasi
- Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - bitta almashtirish reaktsiyasi
Elektron muvozanat usuli va yarim reaksiya usuli yordamida tenglamalarni echishning ko'plab misollari bilan oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari bo'limda iloji boricha batafsil tavsiflangan.
Kimyoviy reaksiya diagrammasi.
Kimyoviy reaksiyalarni qayd qilishning bir necha usullari mavjud. Siz 13-§da "og'zaki" reaktsiya sxemasi bilan tanishdingiz.
Mana yana bir misol:
oltingugurt + kislorod -> oltingugurt dioksidi.
Lomonosov va Lavuazye kimyoviy reaksiya jarayonida moddalar massasining saqlanish qonunini kashf etdilar. U shunday tuzilgan:
Buning sababini tushuntirib beraylik ommaviy kul va kalsinlangan mis qizdirilgunga qadar qog'oz va mis massalaridan farq qiladi.
Havo tarkibidagi kislorod qog'ozning yonish jarayonida ishtirok etadi (48-rasm, a).
Shuning uchun ikkita modda reaksiyaga kirishadi. Kuldan tashqari, karbonat angidrid va suv (bug 'shaklida) hosil bo'lib, ular havoga kirib, tarqaladi.
Guruch. 48. Qog'oz (a) va mis (b) ning kislorod bilan reaksiyalari
Antuan-Loran Lavuazye (1743-1794)
Atoqli fransuz kimyogari, ilmiy kimyo asoschilaridan biri. Parij Fanlar akademiyasining akademigi. U kimyoga miqdoriy (aniq) tadqiqot usullarini kiritdi. U eksperimental ravishda havo tarkibini aniqladi va yonish moddaning kislorod bilan reaktsiyasi, suv esa Vodorodning kislorod bilan birikmasi ekanligini isbotladi (1774-1777).
Oddiy moddalarning birinchi jadvalini tuzdi (1789), asosan kimyoviy elementlarning tasnifini taklif qildi. M.V.Lomonosovdan mustaqil ravishda kimyoviy reaksiyalarda moddalar massasining saqlanish qonunini kashf etdi.
Guruch. 49. Lomonosov-Lavuazye qonunini tasdiqlovchi tajriba: a - tajriba boshlanishi; b - tajribaning oxiri
Ularning massasi kislorod massasidan oshib ketadi. Shuning uchun kulning massasi qog'oz massasidan kamroq.
Mis qizdirilganda havo kislorodi u bilan "birlashadi" (48-rasm, b). Metall qora moddaga aylanadi (formulasi CuO, nomi kup (P) oksidi). Shubhasiz, reaksiya mahsulotining massasi mis massasidan oshishi kerak.
49-rasmda ko'rsatilgan tajribaga izoh bering va xulosa chiqaring.
Huquq ilmiy bilish shakli sifatida.
Kimyo, fizika va boshqa fanlarda qonunlarning kashf etilishi olimlar ko'plab tajribalar o'tkazgandan va olingan natijalarni tahlil qilgandan so'ng sodir bo'ladi.
Qonun - bu hodisalar, xususiyatlar va boshqalar o'rtasidagi ob'ektiv, insonga bog'liq bo'lmagan bog'lanishlarning umumlashtirilishi.
Kimyoviy reaksiya jarayonida moddalar massasining saqlanish qonuni kimyoning eng muhim qonunidir. Bu laboratoriyada ham, tabiatda ham sodir bo'ladigan moddalarning barcha o'zgarishlariga taalluqlidir.
Kimyoviy qonunlar moddalarning xossalarini va kimyoviy reaksiyalarning borishini oldindan aytish, kimyoviy texnologiyadagi jarayonlarni tartibga solish imkonini beradi.
Qonunni tushuntirish uchun gipotezalar ilgari suriladi, ular tegishli tajribalar yordamida tekshiriladi. Agar farazlardan biri tasdiqlansa, uning asosida nazariya yaratiladi. O'rta maktabda siz kimyogarlar ishlab chiqqan bir qancha nazariyalar bilan tanishasiz.
Kimyoviy reaksiya jarayonida moddalarning umumiy massasi o'zgarmaydi, chunki reaksiya jarayonida kimyoviy elementlarning atomlari paydo bo'lmaydi yoki yo'qolmaydi, faqat ularning qayta joylashishi sodir bo'ladi. Boshqa so'zlar bilan aytganda,
har bir elementning reaksiyadan oldingi atomlari soni uning reaksiyadan keyingi atomlari soniga teng. Bu paragrafning boshida berilgan reaktsiya sxemalari bilan ko'rsatilgan. Keling, chap va o'ng qismlar orasidagi o'qlarni teng belgilar bilan almashtiramiz:
Bunday yozuvlar kimyoviy tenglamalar deb ataladi.
Kimyoviy tenglama moddalar massasining saqlanish qonuniga mos keladigan kimyoviy reaksiyani reaksiyaga kirishuvchi moddalar va mahsulotlar formulalari yordamida qayd etishdir.
Lomonosov-Lavuazye qonuniga to'g'ri kelmaydigan ko'plab reaktsiya sxemalari mavjud.
Masalan, suv hosil bo'lishining reaktsiya sxemasi:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Diagrammaning ikkala qismida bir xil miqdordagi vodorod atomlari mavjud, ammo kislorod atomlarining soni boshqacha.
Keling, ushbu diagrammani kimyoviy tenglamaga aylantiramiz.
O'ng tomonda 2 ta kislorod atomi bo'lishi uchun suv formulasi oldiga 2 koeffitsientini qo'yamiz:
H 2 + O 2 -> H 2 O.
Endi o'ng tomonda to'rtta vodorod atomi bor. Xuddi shu miqdordagi vodorod atomlari chap tomonda bo'lishi uchun biz vodorod formulasi oldiga 2 koeffitsientini yozamiz, biz kimyoviy tenglamani olamiz.
2H 2 + O 2 = 2H 2 0.
Shunday qilib, reaktsiya sxemasini kimyoviy tenglamaga aylantirish uchun siz har bir modda uchun koeffitsientlarni tanlashingiz kerak (agar kerak bo'lsa), ularni oldin yozing. kimyoviy formulalar va o'qni teng belgisi bilan almashtiring.
Ehtimol, ba'zilaringiz quyidagi tenglamani tuzasiz: 4H 2 + 20 2 = 4H 2 0. Unda chap va o'ng tomonlarda har bir elementning bir xil miqdordagi atomlari mavjud, ammo barcha koeffitsientlarni 2 ga bo'lish orqali kamaytirish mumkin. qilinishi kerak bo'lgan narsadir.
Bu qiziq
Kimyoviy tenglamaning matematik tenglama bilan umumiy tomonlari bor.
Quyida muhokama qilingan reaksiyani yozishning turli usullari keltirilgan.
Cu + O 2 -> CuO reaksiya diagrammasini kimyoviy tenglamaga aylantiring.
Keling, qiyinroq vazifani bajaraylik: reaksiya sxemasini kimyoviy tenglamaga aylantiring
Diagrammaning chap tomonida alyuminiy atomi I, o'ng tomonida esa alyuminiy atomi 2. Metall formulaning oldiga 2 koeffitsientini qo'yaylik:
O'ngda chapga qaraganda uch baravar ko'p oltingugurt atomlari mavjud. Oltingugurt birikmasi formulasidan oldin chap tomonga 3 koeffitsientini yozamiz:
Endi chap tomonda vodorod atomlari soni 3 2 = 6, o'ngda esa - atigi 2. Ulardan 6 tasi o'ngda bo'lishi uchun biz 3 koeffitsientini (6: 2 = 3) qo'yamiz. vodorod formulasining old tomoni:
Keling, diagrammaning ikkala qismidagi kislorod atomlari sonini taqqoslaylik. Ular bir xil: 3 4 = 4 * 3. O'qni teng belgisi bilan almashtiring:
Xulosa
Kimyoviy reaksiyalar reaksiya diagrammasi va kimyoviy tenglamalar yordamida yoziladi.
Reaktsiya sxemasi reaktivlar va mahsulotlarning formulalarini o'z ichiga oladi va kimyoviy tenglamada koeffitsientlar ham mavjud.
Kimyoviy tenglama Lomonosov-Lavuazyening moddalar massasining saqlanish qonuniga mos keladi:
kimyoviy reaksiyaga kirgan moddalar massasi reaksiya natijasida hosil bo'lgan moddalar massasiga teng.
Kimyoviy elementlarning atomlari reaktsiyalar jarayonida paydo bo'lmaydi yoki yo'qolmaydi, faqat ularning qayta joylashishi sodir bo'ladi.
?
105. Kimyoviy tenglama reaksiya sxemasidan nimasi bilan farq qiladi?
106. Reaksiya yozuvlariga etishmayotgan koeffitsientlarni joylashtiring:
107. Quyidagi reaksiya sxemalarini kimyoviy tenglamalarga aylantiring:
108. Reaksiya mahsulotlari va tegishli kimyoviy tenglamalar formulalarini tuzing:
109. Nuqtalar o‘rniga oddiy moddalar formulalarini yozing va kimyoviy tenglamalar tuzing:
Bor va uglerod atomlardan tashkil topganligini hisobga oling; ftor, xlor, vodorod va kislorod ikki atomli molekulalardan, fosfor (oq) esa tetraatomik molekulalardan.
110. Reaksiya sxemalarini izohlang va ularni kimyoviy tenglamalarga aylantiring:
111. Agar 11 g karbonat angidrid ajralib chiqqani ma'lum bo'lsa, 25 g bo'rni uzoq vaqt kalsinatsiyalashda qanday massa so'nmagan ohak hosil bo'lgan?
Popel P. P., Kryklya L. S., Kimyo: Pidruch. 7-sinf uchun. zagalnosvit. navch. yopilish - K.: VC "Akademiya", 2008. - 136 b.: kasal.
Dars mazmuni dars eslatmalari va qo'llab-quvvatlovchi ramka dars taqdimoti interfaol texnologiyalar tezlashtirilgan o'qitish usullari Amaliyot testlar, onlayn topshiriqlar va mashqlarni sinovdan o'tkazish Tasvirlar video va audio materiallar fotosuratlar, rasmlar, grafiklar, jadvallar, diagrammalar, komikslar, masallar, maqollar, krossvordlar, latifalar, hazillar, iqtiboslar Qo'shimchalar tezislar cheat varaqlari qiziq maqolalar uchun maslahatlar (MAN) adabiyot asosiy va qo'shimcha atamalar lug'ati Darslik va darslarni takomillashtirish darslikdagi xatolarni tuzatish, eskirgan bilimlarni yangilari bilan almashtirish Faqat o'qituvchilar uchun kalendar rejalari o'quv dasturlari uslubiy tavsiyalarSinf: 8
Dars uchun taqdimot
Orqaga Oldinga
Diqqat! Slaydlarni oldindan ko'rish faqat ma'lumot olish uchun mo'ljallangan va taqdimotning barcha xususiyatlarini aks ettirmasligi mumkin. Agar siz ushbu ish bilan qiziqsangiz, to'liq versiyasini yuklab oling.
Darsning maqsadi: talabalarga kimyoviy formulalar yordamida kimyoviy reaksiyani shartli qayd etish sifatida kimyoviy tenglama haqidagi bilimlarni shakllantirishga yordam berish.
Vazifalar:
Tarbiyaviy:
- ilgari o'rganilgan materialni tizimlashtirish;
- kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini tuzish qobiliyatini o'rgatish.
Tarbiyaviy:
- muloqot qobiliyatlarini rivojlantirish (juftlikda ishlash, tinglash va eshitish qobiliyati).
Tarbiyaviy:
- topshirilgan vazifani bajarishga qaratilgan o'quv va tashkiliy ko'nikmalarni rivojlantirish;
- analitik fikrlash qobiliyatlarini rivojlantirish.
Dars turi: birlashtirilgan.
Uskunalar: kompyuter, multimedia proyektori, ekran, baholash varaqalari, aks ettirish kartasi, “kimyoviy belgilar to‘plami”, bosma asosli daftar, reaktivlar: natriy gidroksid, temir (III) xlorid, spirtli chiroq, ushlagich, gugurt, Whatman qog‘ozi, rang-barang kimyoviy belgilar.
Dars taqdimoti (3-ilova)
Darsning tuzilishi.
I. Tashkiliy moment.
II. Bilim va ko'nikmalarni yangilash.
III. Motivatsiya va maqsadni belgilash.
IV. Yangi materialni o'rganish:
4.1 alyuminiyning kislorodda yonish reaksiyasi;
4.2 temir (III) gidroksidning parchalanish reaksiyasi;
4.3 koeffitsientlarni tartibga solish algoritmi;
4,4 daqiqa dam olish;
4.5 koeffitsientlarni belgilash;
V. Olingan bilimlarni mustahkamlash.
VI. Darsni yakunlash va baholash.
VII. Uy vazifasi.
VIII. O'qituvchining yakuniy so'zlari.
Darsning borishi
Murakkab zarrachaning kimyoviy tabiati
elementar tabiati bilan belgilanadi
komponentlar,
ularning soni va
kimyoviy tuzilishi.
D.I.Mendeleyev
O'qituvchi. Salom yigitlar. Oʻtiring.
Iltimos, diqqat qiling: stolingizda bosma daftaringiz bor. (2-ilova), unda siz bugun ishlaysiz va o'z yutuqlaringizni yozib qo'yadigan ball varaqasini imzolang.
Bilim va ko'nikmalarni yangilash.
O'qituvchi. Biz fizik va kimyoviy hodisalar, kimyoviy reaksiyalar va ularning paydo bo'lish belgilari bilan tanishdik. Biz moddalar massasining saqlanish qonunini o'rgandik.
Keling, bilimingizni sinab ko'raylik. Men sizga chop etilgan daftarlaringizni ochib, 1-topshiriqni bajarishingizni taklif qilaman. Topshiriqni bajarish uchun sizga 5 daqiqa vaqt beriladi.
Mavzu bo'yicha test "Fizik va kimyoviy hodisalar. Moddalar massasining saqlanish qonuni”.
1. Kimyoviy reaksiyalar fizik hodisalardan nimasi bilan farq qiladi?
- Moddaning shakli va agregatsiya holatining o'zgarishi.
- Yangi moddalarning shakllanishi.
- Joylashuvni o'zgartirish.
2. Kimyoviy reaksiyaning belgilari qanday?
- Cho'kma hosil bo'lishi, rangi o'zgarishi, gazning rivojlanishi.
3. Kimyoviy reaksiyalar tenglamalari qanday qonunga muvofiq tuziladi?
- Moddalar tarkibining doimiylik qonuni.
- Moddalar massasining saqlanish qonuni.
- Davriy qonun.
- Dinamika qonuni.
- Umumjahon tortishish qonuni.
4. Moddalar massasining saqlanish qonuni kashf etilgan:
- DI. Mendeleev.
- C. Darvin.
- M.V. Lomonosov.
- I. Nyuton.
- A.I. Butlerov.
5. Kimyoviy tenglama deyiladi:
- Kimyoviy reaksiyaning an'anaviy belgilari.
O'qituvchi. Siz vazifani bajardingiz. Men buni tekshirishingizni tavsiya qilaman. Daftarlarni almashtiring va bir-biringizni tekshiring. Ekranga e'tibor. Har bir to'g'ri javob uchun - 1 ball. Umumiy ball sonini kiriting ball varaqlari.
Motivatsiya va maqsadni belgilash.
O'qituvchi. Ushbu bilimlardan foydalanib, bugun biz kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini tuzamiz va "Maddalar massasining saqlanish qonuni kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini tuzish uchun asosdirmi" muammosini ochib beramiz.
Yangi materialni o'rganish.
O'qituvchi. Biz tenglamani noma'lum mavjud bo'lgan matematik misol deb o'ylashga odatlanganmiz va bu noma'lumni hisoblash kerak. Ammo kimyoviy tenglamalarda odatda noma'lum narsa yo'q: ularda hamma narsa oddiygina formulalar yordamida yoziladi: qaysi moddalar reaksiyaga kirishadi va bu reaktsiya davomida olinadi. Keling, tajribani ko'rib chiqaylik.
(Oltingugurt va temir birikmasining reaksiyasi.) 3-ilova
O'qituvchi. Moddalarning massasi nuqtai nazaridan temir va oltingugurt birikmasining reaksiya tenglamasi quyidagicha tushuniladi.
Temir + oltingugurt → temir (II) sulfid (vazifa 2 tpo)
Ammo kimyoda so'zlar kimyoviy belgilar bilan aks etadi. Ushbu tenglamani kimyoviy belgilar yordamida yozing.
Fe + S → FeS
(Bir talaba doskaga yozadi, qolganlari TKT da.)
O'qituvchi. Endi o'qing.
Talabalar. Temir molekulasi oltingugurt molekulasi bilan o'zaro ta'sirlanib, bir molekula temir (II) sulfid hosil qiladi.
O'qituvchi. Bu reaksiyada boshlang’ich moddalar miqdori reaksiya mahsulotidagi moddalar miqdoriga teng ekanligini ko’ramiz.
Har doim esda tutishimiz kerakki, reaktsiya tenglamalarini tuzishda biron bir atom yo'qolmasligi yoki kutilmaganda paydo bo'lishi kerak. Shuning uchun, ba'zida reaktsiya tenglamasidagi barcha formulalarni yozgandan so'ng, siz tenglamaning har bir qismidagi atomlar sonini tenglashtirishingiz kerak - koeffitsientlarni o'rnating. Keling, yana bir tajribani ko'rib chiqaylik
(Alyuminiyning kislorodda yonishi.) 4-ilova
O'qituvchi. Kimyoviy reaksiya tenglamasini yozamiz (TPO dagi 3-topshiriq)
Al + O 2 → Al +3 O -2
Oksid formulasini to'g'ri yozish uchun buni unutmang
Talabalar. Oksidlardagi kislorod -2 oksidlanish darajasiga ega, alyuminiy doimiy oksidlanish darajasi +3 bo'lgan kimyoviy elementdir. LCM = 6
Al + O 2 → Al 2 O 3
O'qituvchi. Reaksiyaga 1 ta alyuminiy atomi kirishini, ikkita alyuminiy atomi hosil bo‘lishini ko‘ramiz. Ikki kislorod atomi kiradi, uchta kislorod atomi hosil bo'ladi.
Oddiy va chiroyli, lekin moddalar massasining saqlanish qonuniga hurmatsizlik - bu reaktsiyadan oldin va keyin farq qiladi.
Shuning uchun biz ushbu kimyoviy reaksiya tenglamasida koeffitsientlarni tartibga solishimiz kerak. Buning uchun kislorod uchun LCM ni topamiz.
Talabalar. LCM = 6
O'qituvchi. Biz kislorod va alyuminiy oksidi formulalari oldiga koeffitsientlarni qo'yamiz, shunda chap va o'ngdagi kislorod atomlari soni 6 ga teng bo'ladi.
Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3
O'qituvchi. Endi biz reaksiya natijasida to'rtta alyuminiy atomi hosil bo'lishini aniqlaymiz. Shuning uchun, chap tomonda alyuminiy atomining oldiga 4 koeffitsientini qo'yamiz
Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3Keling, reaktsiyadan oldin va keyin barcha atomlarni yana bir bor hisoblaylik. Biz teng tikamiz.
4Al + 3O 2 _ = 2 Al 2 O 3
O'qituvchi. Keling, yana bir misolni ko'rib chiqaylik
(O‘qituvchi temir (III) gidroksidning parchalanishi bo‘yicha tajriba ko‘rsatadi).
Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 O
O'qituvchi. Keling, koeffitsientlarni tartibga solaylik. Bir temir atomi reaksiyaga kirishadi va ikkita temir atomi hosil bo'ladi. Shuning uchun, temir gidroksidi (3) formulasidan oldin biz 2 koeffitsientini qo'yamiz.
Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + H 2 OO'qituvchi. Reaksiyaga 6 ta vodorod atomi kirishini (2x3), 2 vodorod atomi hosil boʻlishini aniqlaymiz.
Talabalar. NOC =6. 6/2 = 3. Shuning uchun biz suv formulasi uchun 3 koeffitsientini o'rnatamiz
2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3 H 2 O
O'qituvchi. Biz kislorodni hisoblaymiz.
Talabalar. Chap – 2x3 =6; o'ngda - 3+3 = 6
Talabalar. Reaksiyaga kirgan kislorod atomlari soni reaksiya jarayonida hosil bo'lgan kislorod atomlari soniga teng. Siz teng tikishingiz mumkin.
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 +3 H 2 O
O'qituvchi. Keling, avval aytilganlarning barchasini umumlashtiramiz va kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarida koeffitsientlarni tartibga solish algoritmi bilan tanishamiz.
- Kimyoviy reaksiya tenglamasining o‘ng va chap tomonidagi har bir element atomlari sonini hisoblang.
- Qaysi element atomlar soni o'zgaruvchanligini aniqlang va LCMni toping.
- Koeffitsientlarni olish uchun MOQni indekslarga bo'ling. Ularni formulalar oldiga qo'ying.
- Atomlar sonini qayta hisoblang va agar kerak bo'lsa, harakatni takrorlang.
- Tekshirish kerak bo'lgan oxirgi narsa - kislorod atomlarining soni.
O'qituvchi. Siz qattiq mehnat qildingiz va charchagandirsiz. Men sizga dam olishni, ko'zingizni yumib, hayotdagi ba'zi yoqimli daqiqalarni eslab qolishingizni maslahat beraman. Ular har biringiz uchun har xil. Endi ko'zingizni oching va ular bilan dumaloq harakatlar qiling, avval soat yo'nalishi bo'yicha, keyin esa soat sohasi farqli o'laroq. Endi ko'zlaringizni gorizontal ravishda intensiv ravishda harakatlantiring: o'ngga - chapga va vertikal: yuqoriga - pastga.
Keling, aqliy faoliyatimizni faollashtiramiz va quloqlarimizni massaj qilamiz.
O'qituvchi. Biz ishlashda davom etamiz.
Chop etilgan daftarlarda biz 5-topshiriqni bajaramiz. Siz juftlik bilan ishlaysiz. Kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarida koeffitsientlarni joylashtirishingiz kerak. Vazifani bajarish uchun 10 daqiqa vaqtingiz bor.
- 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
O'qituvchi. Keling, topshiriqning bajarilishini tekshiramiz ( o'qituvchi savol beradi va to'g'ri javoblarni slaydda ko'rsatadi). Har bir to'g'ri belgilangan koeffitsient uchun - 1 ball.
Siz topshiriqni bajardingiz. Juda qoyil!
O'qituvchi. Endi muammomizga qaytaylik.
Bolalar, sizning fikringizcha, moddalar massasining saqlanish qonuni kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini tuzish uchun asosmi?
Talabalar. Ha, biz dars davomida moddalar massasining saqlanish qonuni kimyoviy reaksiyalar tenglamalarini tuzish uchun asos ekanligini isbotladik.
Bilimlarni mustahkamlash.
O'qituvchi. Biz barcha asosiy masalalarni o‘rganib chiqdik. Endi mavzuni qanday o'zlashtirganingizni ko'rish imkonini beruvchi qisqacha test o'tkazamiz. Siz faqat "ha" yoki "yo'q" deb javob berishingiz kerak. Ishlash uchun 3 daqiqa vaqtingiz bor.
Bayonotlar.
- Ca + Cl 2 → CaCl 2 reaktsiyasida koeffitsientlar kerak emas.(Ha)
- Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2 reaktsiyasida sink uchun koeffitsient 2 ga teng. (Yo'q)
- Ca + O 2 → CaO reaktsiyasida kaltsiy oksidi uchun koeffitsient 2 ga teng.(Ha)
- CH 4 → C + H 2 reaktsiyasida koeffitsientlar kerak emas.(Yo'q)
- CuO + H 2 → Cu + H 2 O reaktsiyasida mis uchun koeffitsient 2 ga teng. (Yo'q)
- C + O 2 → CO reaktsiyasida uglerod oksidi (II) va uglerodga ham 2 koeffitsienti berilishi kerak. (Ha)
- CuCl 2 + Fe → Cu + FeCl 2 reaktsiyasida koeffitsientlar kerak emas.(Ha)
O'qituvchi. Keling, ishning borishini tekshirib ko'ramiz. Har bir to'g'ri javob uchun - 1 ball.
Dars xulosasi.
O'qituvchi. Siz yaxshi ish qildingiz. Endi dars uchun to'plangan umumiy ballar sonini hisoblang va ekranda ko'rgan reytingga ko'ra o'zingizga baho qo'ying. Baholaringizni jurnalga kiritishingiz uchun menga baholash varaqalaringizni bering.
Uy vazifasi.
O'qituvchi. Darsimiz o'z nihoyasiga yetdi, dars davomida biz moddalar massasining saqlanish qonuni reaksiya tenglamalarini tuzishda asos ekanligini isbotlay oldik va kimyoviy reaksiya tenglamalarini tuzishni o'rgandik. Va oxirgi nuqta sifatida, uy vazifangizni yozing
§ 27, masalan. 1 – “3” baho olganlar uchun
masalan. 2 – “4” baho olganlar uchun
masalan. 3 - reyting olganlar uchun“5”
O'qituvchining yakuniy so'zlari.
O'qituvchi. Dars uchun rahmat. Ammo ofisdan chiqishdan oldin stolga e'tibor bering (o'qituvchi stol tasviri va ko'p rangli kimyoviy belgilar bilan Whatman qog'oziga ishora qiladi). Turli xil rangdagi kimyoviy belgilarni ko'rasiz. Har bir rang sizning kayfiyatingizni anglatadi. Buni amalga oshirish uchun siz musiqa varag'iga o'tishingiz, ekranda ko'rgan xarakteristikaga ko'ra bitta kimyoviy elementni olishingiz va uni stol katakchasiga yopishtirishingiz kerak. Men buni birinchi navbatda siz bilan qanchalik qulay ishlashimni ko'rsatib qilaman.
F Darsda o'zimni qulay his qildim, barcha savollarimga javob oldim.
F Men darsda zerikdim, yangi hech narsa o'rganmadim.