Kako izjednačiti reakcije. Kako napisati jednačinu za hemijsku reakciju: slijed radnji. Hemijska jednačina se zove

Hemijska jednadžba je zapis reakcije pomoću simbola elemenata i formula spojeva uključenih u nju. Relativne količine reaktanata i produkata, izražene u molovima, označene su numeričkim koeficijentima u potpunoj (uravnoteženoj) jednadžbi reakcije. Ovi koeficijenti se ponekad nazivaju stehiometrijski koeficijenti. Trenutno postoji sve veća tendencija uključivanja indikacija fizičkih stanja reaktanata i proizvoda u hemijske jednačine. To se radi pomoću sljedećih simbola: (gas) ili označava plinovito stanje, (-tečnost, ) - solidan, (-vodeni rastvor.

Hemijska jednadžba se može konstruirati na osnovu eksperimentalno utvrđenog znanja o reaktantima i produktima reakcije koja se proučava, te mjerenjem relativnih količina svakog reaktanata i proizvoda koji učestvuju u reakciji.

Pisanje hemijske jednačine

Pisanje potpune hemijske jednačine uključuje sljedeća četiri koraka.

1. faza. Zapisivanje reakcije riječima. Na primjer,

2. faza. Zamjena verbalnih naziva formulama reagensa i proizvoda.

3. faza. Balansiranje jednadžbe (određivanje njenih koeficijenata)

Ova jednačina se naziva uravnotežena ili stehiometrijska. Potreba za balansiranjem jednačine je diktirana činjenicom da u bilo kojoj reakciji mora biti zadovoljen zakon održanja materije. U odnosu na reakciju koju razmatramo kao primjer, to znači da se u njoj ne može formirati niti uništiti niti jedan atom magnezija, ugljika ili kisika. Drugim riječima, broj atoma svakog elementa na lijevoj i desnoj strani hemijske jednačine mora biti isti.

4. faza. Indikacija fizičkog stanja svakog učesnika u reakciji.

Vrste hemijskih jednadžbi

Razmotrite sljedeću kompletnu jednačinu:

Ova jednadžba opisuje cijeli sistem reakcije u cjelini. Međutim, reakcija koja se razmatra može se također predstaviti u pojednostavljenom obliku pomoću jonske jednadžbe -.

Ova jednadžba ne uključuje informacije o sulfatnim ionima, koji nisu navedeni jer ne učestvuju u reakciji koja se razmatra. Takvi ioni se nazivaju joni posmatrači.

Reakcija između željeza i bakra(II) je primjer redoks reakcija (vidi Poglavlje 10). Može se podijeliti na dvije reakcije, od kojih jedna opisuje redukciju, a druga - oksidaciju, koja se odvija istovremeno u općoj reakciji:

Ove dvije jednačine se nazivaju jednadžbe polu-reakcije. Posebno se često koriste u elektrohemiji za opisivanje procesa koji se dešavaju na elektrodama (vidi Poglavlje 10).

Tumačenje hemijskih jednačina

Razmotrite sljedeću jednostavnu stehiometrijsku jednačinu:

Može se tumačiti na dva načina. Prvo, prema ovoj jednadžbi, jedan mol molekula vodonika reaguje sa jednim molom molekula broma i formira dva mola molekula bromovodonika.Ova interpretacija hemijske jednačine se ponekad naziva molarna interpretacija.

Međutim, ova jednadžba se može tumačiti i na način da u nastaloj reakciji (vidi dolje) jedan molekul vodonika reaguje sa jednim molekulom broma da nastane dva molekula bromovodonika.Ova interpretacija hemijske jednadžbe se ponekad naziva njena molekularna interpretacija.

I molarne i molekularne interpretacije su podjednako valjane. Međutim, bilo bi potpuno pogrešno zaključiti, na osnovu jednačine dotične reakcije, da se jedna molekula vodika sudara sa jednim molekulom broma i nastaje dva molekula bromovodonika.Činjenica je da ova reakcija, kao i većina drugih, se odvija u nekoliko uzastopnih faza. Skup svih ovih faza se obično naziva reakcionim mehanizmom (vidi Poglavlje 9). U primjeru koji razmatramo, reakcija uključuje sljedeće faze:

Dakle, dotična reakcija je zapravo lančana reakcija koja uključuje intermedijere zvane radikali (vidi Poglavlje 9). Mehanizam reakcije koja se razmatra uključuje i druge faze i nuspojave. Dakle, stehiometrijska jednadžba ukazuje samo na rezultirajuću reakciju. Ne pruža informacije o mehanizmu reakcije.

Proračun korištenjem hemijskih jednadžbi

Hemijske jednačine su polazna tačka za širok spektar hemijskih proračuna. Ovdje i kasnije u knjizi dat je niz primjera takvih proračuna.

Proračun mase reaktanata i proizvoda. Već znamo da uravnotežena hemijska jednačina ukazuje na relativne molarne količine reaktanata i proizvoda uključenih u reakciju. Ovi kvantitativni podaci omogućavaju izračunavanje masa reaktanata i proizvoda.

Izračunajmo masu srebrnog hlorida koji nastaje kada se rastvoru koji sadrži 0,1 mol srebra u obliku jona doda višak rastvora natrijum hlorida

Prva faza svih ovakvih proračuna je da se napiše jednačina dotične reakcije: I

Budući da se u reakciji koristi višak kloridnih jona, može se pretpostaviti da su svi ioni prisutni u otopini pretvoreni u jednadžba reakcije pokazuje da se iz jednog mola dobije jedan mol iona. To nam omogućava da izračunamo masu proizvoda kao što slijedi:

dakle,

Od g/mol, dakle

Određivanje koncentracije rastvora. Proračuni zasnovani na stehiometrijskim jednačinama su u osnovi kvantitativnih hemijska analiza. Kao primjer, razmotrite određivanje koncentracije otopine na osnovu poznate mase proizvoda koji nastaje u reakciji. Ova vrsta kvantitativne hemijske analize naziva se gravimetrijska analiza.

U rastvor nitrata dodata je količina rastvora kalijum jodida koja je dovoljna da istaloži sve olovo u obliku jodida.Masa nastalog jodida je 2,305 g. Zapremina početnog rastvora nitrata je jednaka. potrebno za određivanje koncentracije početne otopine nitrata

Već smo se susreli sa jednačinom za dotičnu reakciju:

Ova jednadžba pokazuje da je za proizvodnju jednog mola jodida potreban jedan mol olovo(II) nitrata. Odredimo molarnu količinu olovnog (II) jodida nastalog u reakciji. Zbog

Reakcije između različitih vrsta hemijskih supstanci i elemenata jedan su od glavnih predmeta proučavanja u hemiji. Da biste razumjeli kako stvoriti jednadžbu reakcije i koristiti je za vlastite potrebe, potrebno vam je prilično duboko razumijevanje svih obrazaca u interakciji supstanci, kao i procesa s kemijskim reakcijama.

Pisanje jednadžbi

Jedan od načina da se izrazi hemijska reakcija je hemijska jednačina. Zapisuje formulu početne supstance i proizvoda, koeficijente koji pokazuju koliko molekula ima svaka supstanca. Sve poznate hemijske reakcije su podeljene u četiri tipa: supstitucija, kombinacija, razmena i razgradnja. Među njima su: redoks, egzogeni, jonski, reverzibilni, ireverzibilni itd.

Saznajte više o tome kako napisati jednadžbe za kemijske reakcije:

Potrebno je odrediti nazive tvari koje međusobno djeluju u reakciji. Zapisujemo ih na lijevoj strani naše jednadžbe. Kao primjer, uzmite u obzir kemijsku reakciju koja je nastala između sumporne kiseline i aluminija. Reagense postavljamo lijevo: H2SO4 + Al. Zatim pišemo znak jednakosti. U hemiji možete naići na znak "strelica" koji pokazuje udesno, ili dvije strelice usmjerene u suprotnim smjerovima, one znače "reverzibilnost". Rezultat interakcije metala i kiseline je sol i vodonik. Dobivene produkte nakon reakcije upiši iza znaka jednakosti, odnosno desno. H2SO4+Al= H2+ Al2(SO4)3. Dakle, možemo vidjeti shemu reakcije.
Da biste sastavili hemijsku jednačinu, morate pronaći koeficijente. Vratimo se na prethodni dijagram. Pogledajmo njegovu lijevu stranu. Sumporna kiselina sadrži atome vodika, kiseonika i sumpora u približnom odnosu 2:4:1. Na desnoj strani se nalaze 3 atoma sumpora i 12 atoma kiseonika u soli. Dva atoma vodika nalaze se u molekuli plina. Na lijevoj strani odnos ovih elemenata je 2:3:12
Da bi se izjednačio broj atoma kiseonika i sumpora koji se nalaze u sastavu aluminijum (III) sulfata, potrebno je ispred kiseline na levoj strani jednačine staviti faktor 3. Sada imamo 6 atoma vodika na lijevoj strani. Da biste izjednačili broj elemenata vodonika, morate staviti 3 ispred vodonika na desnoj strani jednačine.
Sada ostaje samo da se izjednači količina aluminijuma. Kako sol sadrži dva atoma metala, na lijevoj strani ispred aluminija postavljamo koeficijent 2. Kao rezultat dobijamo jednačinu reakcije za ovu šemu: 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

Pošto ste razumjeli osnovne principe kako napisati jednačinu reakcije hemijske supstance, u budućnosti neće biti teško zapisati bilo koju reakciju, čak i onu najegzotičniju sa stanovišta hemije.

Jednačina reakcije u hemiji je snimanje hemijskog procesa koji se koristi hemijske formule i matematičke simbole.

Ova oznaka je dijagram hemijske reakcije. Kada se pojavi znak "=", to se naziva "jednačina". Pokušajmo to riješiti.

U kontaktu sa

Primjer analize jednostavnih reakcija

U kalcijumu je jedan atom, jer koeficijent nije vrijedan toga. Indeks također nije napisan ovdje, što znači jedan. Na desnoj strani jednačine, Ca je također jedan. Ne moramo da radimo na kalcijumu.

Video: Koeficijenti u jednadžbama kemijskih reakcija.

Pogledajmo sljedeći element - kisik. Indeks 2 pokazuje da postoje 2 jona kiseonika. Na desnoj strani nema indeksa, odnosno jedna čestica kiseonika, a na lijevoj su 2 čestice. Šta mi radimo? Na hemijsku formulu se ne mogu vršiti dodatni indeksi ili korekcije, jer je ispravno napisana.

Koeficijenti su ono što je napisano prije najmanjeg dijela. Oni imaju pravo da se promene. Radi praktičnosti, ne prepisujemo samu formulu. Na desnoj strani množimo jedan sa 2 da dobijemo 2 jona kiseonika.

Nakon što smo postavili koeficijent, dobili smo 2 atoma kalcijuma. Na lijevoj strani je samo jedan. To znači da sada moramo staviti 2 ispred kalcijuma.

Sada provjerimo rezultat. Ako je broj atoma elementa jednak na obje strane, onda možemo staviti znak "jednako".

Još jedan jasan primjer: lijevo su dva vodonika, a iza strelice također imamo dva vodonika.

Ispred strelice su dva kiseonika, ali posle strelice nema indeksa, što znači da postoji jedan.
Na lijevoj strani ima više, a na desnoj manje.
Stavljamo koeficijent 2 ispred vode.

Pomnožili smo cijelu formulu sa 2, a sada se promijenila količina vodonika. Pomnožimo indeks sa koeficijentom i dobijemo 4. A na lijevoj strani su ostala dva atoma vodika. A da bismo dobili 4, moramo vodonik pomnožiti sa dva.

Video: Raspoređivanje koeficijenata u hemijskoj jednadžbi

To je slučaj kada je element u jednoj i drugoj formuli na istoj strani, do strelice.

Jedan ion sumpora sa leve strane i jedan jon sa desne strane. Dve čestice kiseonika, plus još dve čestice kiseonika. To znači da se na lijevoj strani nalaze 4 kisika. Na desnoj strani se nalaze 3 kiseonika. To jest, na jednoj strani je paran broj atoma, a na drugoj neparan broj. Ako neparni broj pomnožimo dva puta, dobićemo paran broj. Prvo ga dovodimo do jednake vrijednosti. Da biste to učinili, pomnožite cijelu formulu iza strelice sa dva. Nakon umnožavanja dobijamo šest jona kiseonika, a takođe i 2 atoma sumpora. Na lijevoj strani imamo jednu mikročesticu sumpora. Sada izjednačimo. Jednadžbe stavljamo lijevo ispred sivog 2.

Called.

Složene reakcije

Ovaj primjer je složeniji jer ima više elemenata materije.

To se zove reakcija neutralizacije. Šta ovdje prvo treba izjednačiti:

Na lijevoj strani je jedan atom natrijuma.
Na desnoj strani, indeks kaže da postoje 2 natrijuma.

Zaključak se nameće sam po sebi da morate cijelu formulu pomnožiti sa dva.

Video: Sastavljanje jednačina hemijskih reakcija

Sada da vidimo koliko ima sumpora. Jedan na lijevoj i desnoj strani. Obratimo pažnju na kiseonik. Na lijevoj strani imamo 6 atoma kisika. S druge strane - 5. Manje desno, više lijevo. Neparan broj se mora dovesti do paran. Da bismo to učinili, pomnožimo formulu vode sa 2, odnosno od jednog atoma kisika napravimo 2.

Sada već ima 6 atoma kiseonika na desnoj strani. Na lijevoj strani je također 6 atoma. Hajde da proverimo vodonik. Dva atoma vodika i još 2 atoma vodika. Dakle, na lijevoj strani će biti četiri atoma vodika. A na drugoj strani su također četiri atoma vodika. Svi elementi su jednaki. Stavljamo znak jednakosti.

Video: Hemijske jednačine. Kako napisati hemijske jednačine.

Sljedeći primjer.

Ovdje je primjer zanimljiv jer se pojavljuju zagrade. Kažu da ako je faktor iza zagrada, onda se svaki element u zagradama množi s njim. Morate početi s dušikom, jer ga ima manje od kisika i vodonika. Na lijevoj strani je jedan dušik, a na desnoj, uzimajući u obzir zagrade, dva.

Desno su dva atoma vodika, ali su potrebna četiri. Iz ovoga izlazimo jednostavnim množenjem vode sa dva, što rezultira četiri vodonika. Odlično, vodonik izjednačen. Ostao je kiseonik. Prije reakcije ima 8 atoma, nakon - također 8.

Odlično, svi elementi su jednaki, možemo postaviti „jednako“.

Poslednji primer.

Sledeći je barijum. Izjednačen je, ne morate ga dirati. Prije reakcije postoje dva klora, nakon nje samo jedan. Šta treba učiniti? Stavite 2 ispred hlora nakon reakcije.

Video: Balansiranje hemijskih jednačina.

Sada, zbog koeficijenta koji je upravo postavljen, nakon reakcije smo dobili dva natrijuma, a prije reakcije smo također dobili dva. Odlično, sve ostalo je izjednačeno.

Također možete izjednačiti reakcije pomoću metode elektronske ravnoteže. Ova metoda ima niz pravila po kojima se može implementirati. Sljedeći korak je sređivanje oksidacijskih stanja svih elemenata u svakoj tvari kako bi se razumjelo gdje je došlo do oksidacije, a gdje do redukcije.

Hemija je nauka o supstancama, njihovim svojstvima i transformacijama .
Odnosno, ako se ništa ne dogodi sa supstancama oko nas, onda se to ne odnosi na hemiju. Ali šta znači „ništa se ne dešava“? Ako nas je grmljavina iznenada zahvatila u polju, a svi smo bili mokri, kako kažu, „do kože“, nije li to transformacija: odjeća je ipak bila suva, ali je postala mokra.

Ako, na primjer, uzmete željezni ekser, turpijajte ga, a zatim sastavite gvozdene opiljke (Fe) , nije li onda i ovo transformacija: postojao je nokat - postao je puder. Ali ako onda sastavite uređaj i izvršite dobijanje kiseonika (O 2): zagrijati kalijum permanganat(KMpO 4) i skupite kiseonik u epruvetu, a zatim u nju stavite ove usijane gvozdene strugotine, tada će se rasplamsati jakim plamenom i nakon sagorevanja pretvoriti se u smeđi prah. I ovo je takođe transformacija. Pa gdje je hemija? Uprkos činjenici da se u ovim primjerima mijenja oblik (gvozdeni nokat) i stanje odjeće (suvo, mokro), to nisu transformacije. Činjenica je da je nokat sam po sebi bio supstanca (gvožđe), i ostao takav, uprkos svom drugačijem obliku, a naša odjeća je upijala vodu s kiše i potom je isparavala u atmosferu. Sama voda nije promijenjena. Dakle, šta su transformacije sa hemijske tačke gledišta?

Sa hemijske tačke gledišta, transformacije su one pojave koje su praćene promjenom sastava tvari. Uzmimo za primjer isti nokat. Nije važno kakav je oblik poprimio nakon turpijanja, već nakon što su iz njega prikupljeni komadi gvozdene opiljke stavljen u atmosferu kiseonika - pretvorio se u gvožđe oksid(Fe 2 O 3 ) . Dakle, nešto se ipak promijenilo? Da, promijenilo se. Postojala je supstanca koja se zvala nokat, ali pod uticajem kiseonika nastala je nova supstanca - element oksidžlezda. Molekularna jednadžba Ova transformacija može biti predstavljena sljedećim hemijskim simbolima:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

Za nekoga ko nije upućen u hemiju, odmah se postavljaju pitanja. Šta je "molekularna jednačina", šta je Fe? Zašto su brojevi “4”, “3”, “2”? Koji su mali brojevi “2” i “3” u formuli Fe 2 O 3? To znači da je vrijeme da se sve posloži po redu.

Znakovi hemijskih elemenata.

Unatoč činjenici da se hemija počinje učiti u 8. razredu, a neki i ranije, mnogi poznaju velikog ruskog hemičara D. I. Mendelejeva. I naravno, njegov čuveni “periodični sistem hemijskih elemenata”. Inače, jednostavnije, naziva se „periodični sistem“.

U ovoj tabeli elementi su raspoređeni odgovarajućim redosledom. Do danas ih je poznato oko 120. Imena mnogih elemenata poznata su nam odavno. To su: gvožđe, aluminijum, kiseonik, ugljenik, zlato, silicijum. Ranije smo ove riječi koristili bez razmišljanja, poistovjećujući ih sa predmetima: željezni vijak, aluminijska žica, kisik u atmosferi, zlatni prsten itd. itd. Ali u stvari, sve te tvari (svornjak, žica, prsten) sastoje se od svojih odgovarajućih elemenata. Čitav paradoks je da se element ne može dodirnuti ili pokupiti. Kako to? Oni su u periodnom sistemu, ali ih ne možete uzeti! Da upravo. Hemijski element je apstraktan (tj. apstraktan) pojam i koristi se u hemiji, kao i u drugim naukama, za proračune, sastavljanje jednačina i rješavanje problema. Svaki element se razlikuje od drugog po tome što ima svoje karakteristike elektronska konfiguracija atom. Broj protona u jezgru atoma jednak je broju elektrona u njegovim orbitalama. Na primjer, vodonik je element broj 1. Njegov atom se sastoji od 1 protona i 1 elektrona. Helijum je element #2. Njegov atom se sastoji od 2 protona i 2 elektrona. Litijum je element #3. Njegov atom se sastoji od 3 protona i 3 elektrona. Darmstadtium – element br. 110. Njegov atom se sastoji od 110 protona i 110 elektrona.

Svaki element je označen određenim simbolom, latiničnim slovima, i ima određeno čitanje prevedeno s latinskog. Na primjer, vodonik ima simbol "N", čitati kao "hidrogenijum" ili "pepeo". Silicijum ima simbol "Si" koji se čita kao "silicijum". Merkur ima simbol "Hg" i čita se kao "hydrargyrum". I tako dalje. Sve ove oznake mogu se naći u bilo kojem udžbeniku hemije za 8. razred. Glavna stvar za nas je sada da shvatimo da je prilikom sastavljanja hemijskih jednadžbi potrebno raditi sa naznačenim simbolima elemenata.

Jednostavne i složene supstance.

Označavanje različitih supstanci pojedinačnim simbolima hemijskih elemenata (Hg živa, Fe gvožđe, Cu bakar, Zn cink, Al aluminijum) u suštini označavamo jednostavne tvari, odnosno tvari koje se sastoje od atoma istog tipa (sadrže isti broj protona i neutrona u atomu). Na primjer, ako su tvari željezo i sumpor u interakciji, tada će jednadžba poprimiti sljedeći oblik pisanja:

Fe + S = FeS (2)

U jednostavne supstance spadaju metali (Ba, K, Na, Mg, Ag), kao i nemetali (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Štaviše, treba obratiti pažnju
posebna pažnja na činjenicu da su svi metali označeni pojedinačnim simbolima: K, Ba, Ca, Al, V, Mg itd., a nemetali su ili jednostavni simboli: C, S, P ili mogu imati različite indekse koji označavaju njihova molekularna struktura: H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8. U budućnosti će ovo imati vrlo veliki značaj prilikom pisanja jednačina. Uopće nije teško pogoditi da su složene tvari tvari nastale od atoma različite vrste, Na primjer,

1). oksidi:
aluminijum oksid Al 2 O 3,

natrijum oksid Na2O,
bakar oksid CuO,
cink oksid ZnO,
titanijum oksid Ti2O3,
ugljen monoksid ili ugljen monoksid (+2) CO,
sumporov oksid (+6) SO 3

2). Razlozi:
gvožđe hidroksid(+3) Fe(OH) 3,
bakar hidroksid Cu(OH)2,
kalijum hidroksida ili alkalni kalijum KOH,
natrijev hidroksid NaOH.

3). kiseline:
hlorovodonične kiseline HCl,
sumporna kiselina H2SO3,
Azotna kiselina HNO3

4). soli:
natrijum tiosulfat Na 2 S 2 O 3 ,
natrijum sulfat ili Glauberova so Na2SO4,
kalcijum karbonat ili krečnjak CaCO 3,
bakar hlorid CuCl2

5). Organska materija:
natrijum acetat CH 3 COONa,
metan CH 4,
acetilen C 2 H 2,
glukoze C 6 H 12 O 6

Konačno, nakon što smo shvatili strukturu razne supstance, možete početi sastavljati hemijske jednačine.

Hemijska jednadžba.

Sama riječ "jednačina" je izvedena od riječi "izjednačiti", tj. podijeliti nešto na jednake dijelove. U matematici, jednačine čine gotovo samu suštinu ove nauke. Na primjer, možete dati jednostavnu jednadžbu u kojoj će lijeva i desna strana biti jednake "2":

40: (9 + 11) = (50 x 2) : (80 – 30);

I u hemijskim jednadžbama isti princip: lijeva i desna strana jednačine moraju odgovarati istom broju atoma i elemenata koji u njima učestvuju. Ili, ako je data ionska jednačina, onda u njoj broj čestica takođe moraju ispuniti ovaj uslov. Hemijska jednačina je konvencionalni prikaz hemijske reakcije koristeći hemijske formule i matematičke simbole. Hemijska jednadžba inherentno odražava jednu ili drugu kemijsku reakciju, odnosno proces interakcije tvari, tijekom kojeg nastaju nove tvari. Na primjer, neophodno je napišite molekularnu jednačinu reakcije u kojima učestvuju barijum hlorid BaCl 2 i sumporna kiselina H 2 SO 4. Kao rezultat ove reakcije nastaje nerastvorljivi talog - barijum sulfat BaSO 4 i hlorovodonične kiseline HCl:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (3)

Prije svega, potrebno je razumjeti da se veliki broj “2” koji stoji ispred supstance HCl naziva koeficijent, a mali brojevi “2”, “4” pod formulama BaCl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 se nazivaju indeksi. I koeficijenti i indeksi u hemijskim jednačinama djeluju kao množitelji, a ne kao sabirci. Da biste ispravno napisali hemijsku jednačinu, potrebno je dodijeliti koeficijente u jednadžbi reakcije. Sada počnimo brojati atome elemenata na lijevoj i desnoj strani jednačine. Na lijevoj strani jednadžbe: tvar BaCl 2 sadrži 1 atom barija (Ba), 2 atoma hlora (Cl). U supstanci H 2 SO 4: 2 atoma vodika (H), 1 atom sumpora (S) i 4 atoma kiseonika (O). Na desnoj strani jednačine: u tvari BaSO 4 nalazi se 1 atom barija (Ba), 1 atom sumpora (S) i 4 atoma kisika (O), u tvari HCl: 1 atom vodika (H) i 1 atom hlora atom (Cl). Iz toga slijedi da je na desnoj strani jednadžbe broj atoma vodika i klora upola manji nego na lijevoj strani. Stoga je ispred formule HCl na desnoj strani jednačine potrebno staviti koeficijent “2”. Ako sada saberemo brojeve atoma elemenata koji učestvuju u ovoj reakciji, i na lijevoj i na desnoj strani, dobićemo sljedeću ravnotežu:

U obje strane jednačine, brojevi atoma elemenata koji učestvuju u reakciji su jednaki, pa je stoga sastavljena ispravno.

Hemijska jednačina i hemijske reakcije

Kao što smo već saznali, hemijske jednačine su odraz hemijskih reakcija. Hemijske reakcije su one pojave tokom kojih dolazi do transformacije jedne supstance u drugu. Među njihovom raznolikošću mogu se razlikovati dvije glavne vrste:

1). Složene reakcije
2). Reakcije razgradnje.

Ogromna većina kemijskih reakcija pripada reakcijama adicije, jer se kod pojedinačne tvari rijetko može dogoditi promjena u njenom sastavu ako nije izložena vanjskim utjecajima (otapanje, zagrijavanje, izlaganje svjetlosti). Ništa ne karakteriše hemijsku pojavu ili reakciju bolje od promena koje nastaju tokom interakcije dve ili više supstanci. Takve pojave mogu nastati spontano i biti praćene povećanjem ili smanjenjem temperature, svjetlosnim efektima, promjenama boje, stvaranjem sedimenta, oslobađanjem plinovitih produkata i bukom.

Radi jasnoće, predstavljamo nekoliko jednačina koje odražavaju procese složenih reakcija, tokom kojih dobijamo natrijum hlorida(NaCl), cink hlorid(ZnCl2), talog srebrnog hlorida(AgCl), aluminijum hlorid(AlCl 3)

Cl 2 + 2Na = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn = ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl = AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 = AlCl 3 + 3H 2 O (7)

Među reakcijama spoja, posebno treba spomenuti sljedeće: : zamjena (5), razmjena (6), a kao poseban slučaj reakcije razmjene - reakcija neutralizacija (7).

Reakcije supstitucije uključuju one u kojima atomi jednostavne tvari zamjenjuju atome jednog od elemenata u složenoj tvari. U primjeru (5), atomi cinka zamjenjuju atome bakra iz otopine CuCl 2, dok cink prelazi u rastvorljivu sol ZnCl 2, a bakar se oslobađa iz otopine u metalnom stanju.

Reakcije razmjene uključuju one reakcije u kojima dvije složene tvari razmjenjuju svoje komponente. U slučaju reakcije (6), rastvorljive soli AgNO 3 i KCl, kada se obje otopine spoje, formiraju nerastvorljivi talog soli AgCl. Istovremeno, oni razmjenjuju svoje sastavne dijelove - katjona i anjona. Kationi kalija K+ dodaju se anjonima NO 3, a kationi srebra Ag+ se dodaju Cl - anjonima.

Poseban, poseban slučaj reakcija razmjene je reakcija neutralizacije. Reakcije neutralizacije uključuju one reakcije u kojima kiseline reagiraju s bazama, što rezultira stvaranjem soli i vode. U primjeru (7), hlorovodonična kiselina HCl reaguje sa bazom Al(OH) 3 da bi se formirala so AlCl 3 i voda. U ovom slučaju, katjoni aluminijuma Al 3+ iz baze se izmjenjuju sa Cl - anjonima iz kiseline. Šta se desi na kraju neutralizacija hlorovodonične kiseline.

Reakcije razgradnje uključuju one u kojima iz jedne složene tvari nastaju dvije ili više novih jednostavnih ili složenih tvari, ali jednostavnijeg sastava. Primjeri reakcija uključuju one u čijem procesu se 1) raspada. Kalijev nitrat(KNO 3) sa stvaranjem kalijum nitrita (KNO 2) i kiseonika (O 2); 2). Kalijum permanganat(KMnO 4): nastaje kalijum manganat (K 2 MnO 4), mangan oksid(MnO 2) i kiseonik (O 2); 3). Kalcijum karbonat ili mramor; u procesu se formiraju ugljičnigas(CO2) i kalcijum oksid(CaO)

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 = CaO + CO 2 (10)

U reakciji (8) iz složene tvari nastaju jedna složena i jedna jednostavna supstanca. U reakciji (9) postoje dvije složene i jedna jednostavna. U reakciji (10) postoje dvije složene supstance, ali jednostavnijeg sastava

Sve klase složenih supstanci su podložne razgradnji:

1). oksidi: srebrni oksid 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). hidroksidi: gvožđe hidroksid 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). kiseline: sumporna kiselina H 2 SO 4 = SO 3 + H 2 O (13)

4). soli: kalcijum karbonat CaCO 3 = CaO + CO 2 (14)

5). Organska materija: alkoholna fermentacija glukoze

C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

Prema drugoj klasifikaciji, sve hemijske reakcije se mogu podijeliti u dvije vrste: reakcije koje oslobađaju toplinu nazivaju se egzotermno, i reakcije koje se javljaju pri apsorpciji toplote - endotermni. Kriterijum za takve procese je termički efekat reakcije. U pravilu egzotermne reakcije uključuju reakcije oksidacije, tj. interakcija sa kiseonikom, na primer sagorevanje metana:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

i na endotermne reakcije - reakcije razgradnje koje su već navedene gore (11) - (15). Znak Q na kraju jednačine pokazuje da li se toplota oslobađa (+Q) ili apsorbuje (-Q) tokom reakcije:

CaCO 3 = CaO+CO 2 - Q (17)

Također možete razmotriti sve kemijske reakcije prema vrsti promjene stupnja oksidacije elemenata uključenih u njihove transformacije. Na primjer, u reakciji (17), elementi koji sudjeluju u njoj ne mijenjaju svoja oksidaciona stanja:

Ca +2 C +4 O 3 -2 = Ca +2 O -2 +C +4 O 2 -2 (18)

A u reakciji (16), elementi mijenjaju svoja oksidaciona stanja:

2Mg 0 + O 2 0 = 2Mg +2 O -2

Reakcije ovog tipa su redoks . Oni će se posebno razmatrati. Da biste sastavili jednadžbe za reakcije ovog tipa, morate koristiti metoda polureakcije i prijavite se elektronska ravnotežna jednačina.

Nakon predstavljanja različitih tipova hemijskih reakcija, možete preći na princip sastavljanja hemijskih jednačina, odnosno, drugim rečima, odabir koeficijenata na levoj i desnoj strani.

Mehanizmi za sastavljanje hemijskih jednačina.

Kojoj god vrsti hemijska reakcija pripadala, njeno zapisivanje (hemijska jednačina) mora odgovarati uslovu da je broj atoma pre i posle reakcije jednak.

Postoje jednačine (17) koje ne zahtijevaju izjednačavanje, tj. plasman koeficijenata. Ali u većini slučajeva, kao u primjerima (3), (7), (15), potrebno je poduzeti radnje koje imaju za cilj izjednačavanje lijeve i desne strane jednačine. Koje principe treba slijediti u takvim slučajevima? Postoji li neki sistem za odabir kvota? Postoji, i ne samo jedan. Takvi sistemi uključuju:

1). Izbor koeficijenata prema datim formulama.

2). Kompilacija po valencijama reagujućih supstanci.

3). Raspored reagujućih supstanci prema oksidacionim stanjima.

U prvom slučaju pretpostavlja se da znamo formule supstanci koje reaguju i pre i posle reakcije. Na primjer, s obzirom na sljedeću jednačinu:

N 2 + O 2 →N 2 O 3 (19)

Općenito je prihvaćeno da dok se ne uspostavi jednakost između atoma elemenata prije i nakon reakcije, znak jednakosti (=) se ne stavlja u jednačinu, već se zamjenjuje strelicom (→). Idemo sada na stvarnu prilagodbu. Na lijevoj strani jednačine nalaze se 2 atoma dušika (N 2) i dva atoma kisika (O 2), a na desnoj su dva atoma dušika (N 2) i tri atoma kisika (O 3). Ne treba ga izjednačavati po broju atoma dušika, ali u pogledu kisika potrebno je postići jednakost, jer su prije reakcije bila uključena dva atoma, a nakon reakcije tri atoma. Napravimo sljedeći dijagram:

prije reakcije nakon reakcije
O 2 O 3

Odredimo najmanji višekratnik između datih brojeva atoma, to će biti „6“.

O 2 O 3
\ 6 /

Podijelimo ovaj broj na lijevoj strani jednačine kisika sa “2”. Dobijamo broj "3" i stavljamo ga u jednačinu koju treba riješiti:

N 2 + 3O 2 →N 2 O 3

Također dijelimo broj “6” za desnu stranu jednačine sa “3”. Dobijamo broj "2" i također ga stavljamo u jednačinu koju treba riješiti:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Broj atoma kisika na lijevoj i desnoj strani jednadžbe postao je jednak, po 6 atoma:

Ali broj atoma dušika na obje strane jednačine neće odgovarati jedan drugom:

Lijeva ima dva atoma, desna ima četiri atoma. Stoga, da bi se postigla jednakost, potrebno je udvostručiti količinu dušika na lijevoj strani jednačine, postavljajući koeficijent na “2”:

Dakle, jednakost u dušiku se promatra i, općenito, jednačina ima oblik:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Sada u jednadžbi možete staviti znak jednakosti umjesto strelice:

2N 2 + 3O 2 = 2N 2 O 3 (20)

Dajemo još jedan primjer. Data je sljedeća jednačina reakcije:

P + Cl 2 → PCl 5

Na lijevoj strani jednačine nalazi se 1 atom fosfora (P) i dva atoma hlora (Cl 2), a na desnoj strani jedan atom fosfora (P) i pet atoma kiseonika (Cl 5). Ne treba ga izjednačavati po broju atoma fosfora, ali u pogledu hlora potrebno je postići jednakost, jer su prije reakcije bila uključena dva atoma, a nakon reakcije pet atoma. Napravimo sljedeći dijagram:

prije reakcije nakon reakcije
Cl 2 Cl 5

Odredimo najmanji višekratnik između datih brojeva atoma, to će biti „10“.

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Podijelite ovaj broj na lijevoj strani jednadžbe hlora sa “2”. Uzmimo broj "5" i stavimo ga u jednačinu koju treba riješiti:

P + 5Cl 2 → PCl 5

Također dijelimo broj "10" za desnu stranu jednačine sa "5". Dobijamo broj "2" i također ga stavljamo u jednačinu koju treba riješiti:

P + 5Cl 2 → 2RCl 5

Broj atoma hlora na lijevoj i desnoj strani jednadžbe postao je jednak, po 10 atoma:

Ali broj atoma fosfora na obje strane jednadžbe neće odgovarati jedan drugom:

Stoga, da bi se postigla jednakost, potrebno je udvostručiti količinu fosfora na lijevoj strani jednačine postavljanjem koeficijenta „2“:

Dakle, jednakost u fosforu se promatra i, općenito, jednačina poprima oblik:

2R + 5Cl 2 = 2RCl 5 (21)

Prilikom sastavljanja jednačina po valencijama mora se dati određivanje valencije i postavite vrijednosti za najpoznatije elemente. Valencija je jedan od ranije korištenih koncepata, trenutno u nizu školski programi nije korišteno. Ali uz njegovu pomoć lakše je objasniti principe sastavljanja jednadžbi kemijskih reakcija. Valencija se shvata kao broj hemijske veze, koji jedan ili drugi atom može formirati sa drugim ili drugim atomima . Valencija nema znak (+ ili -) i označava se rimskim brojevima, obično iznad simbola hemijskih elemenata, na primjer:

Odakle dolaze ove vrijednosti? Kako ih koristiti pri pisanju hemijskih jednačina? Numeričke vrijednosti valencije elemenata poklapaju se sa brojem njihove grupe Periodni sistem hemijske elemente D. I. Mendeljejeva (tabela 1).

Za ostale elemente valentne vrijednosti mogu imati druge vrijednosti, ali nikada veće od broja grupe u kojoj se nalaze. Štoviše, za parne grupe brojeva (IV i VI), valencije elemenata imaju samo parne vrijednosti, a za neparne mogu imati i parne i neparne vrijednosti (tablica 2).

Naravno, postoje izuzeci od vrijednosti valencije za neke elemente, ali u svakom konkretnom slučaju ove točke su obično specificirane. Sada razmotrimo opšti princip sastavljanja hemijskih jednačina na osnovu datih valencija za određene elemente. Najčešće je ova metoda prihvatljiva u slučaju sastavljanja jednadžbi kemijskih reakcija spojeva jednostavnih supstanci, na primjer, pri interakciji s kisikom ( oksidacijske reakcije). Recimo da trebate prikazati reakciju oksidacije aluminijum. Ali podsjetimo da su metali označeni pojedinačnim atomima (Al), a nemetali u plinovitom stanju označeni su indeksima "2" - (O 2). Prvo, napišimo opću shemu reakcije:

Al + O 2 →AlO

U ovoj fazi, još nije poznato kako bi trebao biti ispravan pravopis za aluminij oksid. I upravo u ovoj fazi će nam u pomoć priskočiti znanje o valencijama elemenata. Za aluminij i kisik, stavimo ih iznad očekivane formule ovog oksida:

III II
Al O

Nakon toga, “križ-na-križ” za ove simbole elemenata stavićemo odgovarajuće indekse na dno:

III II
Al 2 O 3

Sastav hemijskog jedinjenja Al 2 O 3 određen. Dalji dijagram jednadžbe reakcije imat će oblik:

Al+ O 2 →Al 2 O 3

Ostaje samo izjednačiti njegov lijevi i desni dio. Postupimo na isti način kao u slučaju sastavljanja jednačine (19). Izjednačimo brojeve atoma kiseonika tako što ćemo pronaći najmanji umnožak:

prije reakcije nakon reakcije

O 2 O 3
\ 6 /

Podijelimo ovaj broj na lijevoj strani jednačine kisika sa “2”. Uzmimo broj "3" i stavimo ga u jednačinu koja se rješava. Također dijelimo broj “6” za desnu stranu jednačine sa “3”. Dobijamo broj "2" i također ga stavljamo u jednačinu koju treba riješiti:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Da bi se postigla jednakost u aluminiju, potrebno je podesiti njegovu količinu na lijevoj strani jednačine postavljanjem koeficijenta na “4”:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Dakle, jednakost za aluminij i kisik se promatra i, općenito, jednačina će poprimiti svoj konačni oblik:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 (22)

Koristeći valentnu metodu, možete predvidjeti koja supstanca nastaje tijekom kemijske reakcije i kako će izgledati njena formula. Pretpostavimo da je spoj reagirao s dušikom i vodikom s odgovarajućim valentnostima III i I. Napišimo opću shemu reakcije:

N 2 + N 2 → NH

Za dušik i vodonik, stavimo valencije iznad očekivane formule ovog spoja:

Kao i ranije, "križ-na-križ" za ove simbole elemenata, stavimo odgovarajuće indekse ispod:

III I
NH 3

Dalji dijagram jednadžbe reakcije imat će oblik:

N 2 + N 2 → NH 3

Već zovem na poznat način, kroz najmanji umnožak za vodonik jednak "6", dobijamo tražene koeficijente i jednačinu u cjelini:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 (23)

Prilikom sastavljanja jednadžbi prema oksidaciona stanja reaktanti, potrebno je podsjetiti da je oksidacijsko stanje određenog elementa broj elektrona prihvaćenih ili odbačenih tijekom kemijske reakcije. Oksidacijsko stanje u jedinjenjima U osnovi, numerički se poklapa sa valentnim vrijednostima elementa. Ali razlikuju se u znaku. Na primjer, za vodonik, valencija je I, a oksidacijsko stanje je (+1) ili (-1). Za kiseonik, valencija je II, a oksidaciono stanje je -2. Za azot, valencije su I, II, III, IV, V, a oksidaciona stanja su (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , itd. Oksidacijska stanja elemenata koji se najčešće koriste u jednadžbama data su u tabeli 3.

U slučaju složenih reakcija, princip sastavljanja jednadžbi po oksidacionim stanjima je isti kao kod sastavljanja po valentnostima. Na primjer, dajmo jednadžbu za oksidaciju hlora kiseonikom, u kojoj hlor formira spoj sa oksidacionim stanjem +7. Zapišimo predloženu jednačinu:

Cl 2 + O 2 → ClO

Postavimo oksidaciona stanja odgovarajućih atoma preko predloženog jedinjenja ClO:

Kao iu prethodnim slučajevima, utvrđujemo da je potrebno formula spojaće poprimiti oblik:

7 -2
Cl 2 O 7

Jednačina reakcije će imati sljedeći oblik:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Izjednačavanjem za kisik, pronalaženjem najmanjeg višekratnika između dva i sedam, jednakog "14", na kraju uspostavljamo jednakost:

2Cl 2 + 7O 2 = 2Cl 2 O 7 (24)

Nešto drugačija metoda mora se koristiti sa oksidacijskim stanjima kada se sastavljaju reakcije razmjene, neutralizacije i supstitucije. U nekim slučajevima, teško je otkriti: koja jedinjenja nastaju tokom interakcije složenih supstanci?

Kako saznati: šta će se dogoditi u procesu reakcije?

Zaista, kako znate koji produkti reakcije mogu nastati tokom određene reakcije? Na primjer, šta nastaje kada reagiraju barij nitrat i kalijev sulfat?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Možda BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? Ili Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Ili nešto drugo? Naravno, tokom ove reakcije nastaju sledeća jedinjenja: BaSO 4 i KNO 3. Kako se to zna? I kako pravilno napisati formule tvari? Počnimo s onim što se najčešće zanemaruje: samim konceptom „reakcije razmjene“. To znači da u ovim reakcijama tvari međusobno mijenjaju sastavne dijelove. Budući da se reakcije izmjene uglavnom odvijaju između baza, kiselina ili soli, dijelovi s kojima će se one razmjenjivati su metalni katjoni (Na+, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H+ joni ili OH -, anjoni - kiseli ostaci, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). Općenito, reakcija razmjene može se dati u sljedećoj notaciji:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Gdje su Kt1 i Kt2 metalni kationi (1) i (2), a An1 i An2 su njihovi odgovarajući anjoni (1) i (2). U ovom slučaju potrebno je uzeti u obzir da su u spojevima prije i poslije reakcije uvijek na prvom mjestu ugrađuju kationi, a na drugom anioni. Stoga, ako dođe do reakcije kalijum hlorid I srebrni nitrat, oba u rastvorenom stanju

KCl + AgNO 3 →

tada u njegovom procesu nastaju tvari KNO 3 i AgCl i odgovarajuća jednadžba će poprimiti oblik:

KCl + AgNO 3 =KNO 3 + AgCl (26)

Tokom reakcija neutralizacije, protoni iz kiselina (H+) će se kombinovati sa hidroksil anionima (OH-) da bi formirali vodu (H2O):

HCl + KOH = KCl + H 2 O (27)

Oksidacijska stanja metalnih katjona i naboji anjona kiselih ostataka navedeni su u tabeli rastvorljivosti supstanci (kiseline, soli i baze u vodi). Horizontalna linija prikazuje katjone metala, a okomita anione kiselih ostataka.

Na osnovu toga, prilikom sastavljanja jednadžbe za reakciju razmjene, potrebno je najprije na lijevoj strani ustanoviti oksidaciona stanja čestica koje dobijaju u ovom kemijskom procesu. Na primjer, trebate napisati jednačinu za interakciju između kalcijum klorida i natrijevog karbonata. Kreirajmo početni dijagram ove reakcije:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Nakon što smo izvršili već poznatu akciju "križ-na-križ", utvrđujemo prave formule početnih supstanci:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Na osnovu principa razmene kationa i anjona (25) uspostavićemo preliminarne formule za supstance koje nastaju tokom reakcije:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Postavimo odgovarajuće naboje iznad njihovih katjona i anjona:

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

Formule supstanci ispravno napisano, u skladu sa nabojima katjona i anjona. Napravimo potpunu jednačinu, izjednačavajući njezinu lijevu i desnu stranu za natrijum i klor:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl (28)

Kao još jedan primjer, evo jednadžbe za reakciju neutralizacije između barijevog hidroksida i fosforne kiseline:

VaON + NPO 4 →

Postavimo odgovarajuće naboje nad kationima i anjonima:

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

Odredimo prave formule početnih supstanci:

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 →

Na osnovu principa razmene kationa i anjona (25), utvrdićemo preliminarne formule za supstance koje nastaju u reakciji, vodeći računa da tokom reakcije razmene jedna od supstanci mora biti voda:

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 → Ba 2+ PO 4 3- + H 2 O

Odredimo točnu notaciju za formulu soli koja nastaje tokom reakcije:

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Izjednačimo lijevu stranu jednačine za barij:

3Ba (OH) 2 + H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Budući da se na desnoj strani jednačine dva puta uzima ostatak ortofosforne kiseline, (PO 4) 2, onda je na lijevoj također potrebno udvostručiti njegovu količinu:

3Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Ostaje uskladiti broj atoma vodika i kisika na desnoj strani vode. Kako je na lijevoj strani ukupan broj atoma vodika 12, na desnoj također mora odgovarati dvanaest, pa je prije formule vode potrebno postavite koeficijent“6” (pošto molekul vode već ima 2 atoma vodika). Za kisik se također poštuje jednakost: lijevo je 14, a desno 14. Dakle, jednačina ima ispravan oblik unose:

3Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (29)

Mogućnost hemijskih reakcija

Svijet se sastoji od velikog broja supstanci. Broj varijanti hemijskih reakcija između njih je takođe neprocenjiv. Ali možemo li, nakon što smo napisali ovu ili onu jednačinu na papiru, reći da će joj odgovarati kemijska reakcija? Postoji zabluda da ako je to tačno postavite kvote u jednadžbi, onda će to biti izvodljivo u praksi. Na primjer, ako uzmemo rastvor sumporne kiseline i stavi ga u njega cink, tada možete promatrati proces evolucije vodika:

Zn+ H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 (30)

Ali ako se bakar ubaci u istu otopinu, tada se proces evolucije plina neće promatrati. Reakcija nije izvodljiva.

Cu+ H 2 SO 4 ≠

Ako se uzme koncentrovana sumporna kiselina, ona će reagovati sa bakrom:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

U reakciji (23) između plinova dušika i vodonika, promatramo termodinamička ravnoteža, one. koliko molekula amonijak NH 3 nastaje u jedinici vremena, ista količina njih će se ponovo razgraditi na dušik i vodonik. Promena hemijske ravnoteže može se postići povećanjem pritiska i smanjenjem temperature

N 2 + 3H 2 = 2NH 3

Ako uzmete rastvor kalijum hidroksida i izlij ga na njega rastvor natrijum sulfata, tada se neće primijetiti nikakve promjene, reakcija neće biti izvodljiva:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Rastvor natrijum hlorida kada stupi u interakciju s bromom, neće formirati brom, uprkos činjenici da se ova reakcija može klasificirati kao reakcija supstitucije:

NaCl + Br 2 ≠

Koji su razlozi za ovakva odstupanja? Poenta je da nije dovoljno samo ispravno odrediti složene formule, potrebno je poznavati specifičnosti interakcije metala sa kiselinama, vješto koristiti tablicu rastvorljivosti supstanci, te poznavati pravila supstitucije u nizu aktivnosti metala i halogena. Ovaj članak opisuje samo najosnovnije principe kako dodijeliti koeficijente u jednadžbi reakcija, Kako napisati molekularne jednačine, Kako odrediti sastav hemijskog jedinjenja.

Hemija je kao nauka izuzetno raznolika i višestruka. Gornji članak odražava samo mali dio procesa koji se dešavaju u stvarnom svijetu. Vrste, termohemijske jednadžbe, elektroliza, procesi organske sinteze i mnogo, mnogo više. Ali više o tome u budućim člancima.

web stranicu, kada kopirate materijal u cijelosti ili djelomično, link na izvor je obavezan.

Kalkulator ispod je dizajniran da izjednači hemijske reakcije.

Kao što je poznato, postoji nekoliko metoda za izjednačavanje hemijskih reakcija:

Metoda odabira koeficijenata
Matematička metoda
Garcia metoda
Metoda elektronske ravnoteže
Metoda ravnoteže elektronsko-jona (metoda polureakcije)

Posljednja dva se koriste za redoks reakcije

Ovaj kalkulator koristi matematička metoda- po pravilu, u slučaju složenih hemijskih jednadžbi, prilično je radno intenzivan za ručne proračune, ali odlično radi ako računar sve izračuna umesto vas.

Matematički metod se zasniva na zakonu održanja mase. Zakon održanja mase kaže da je količina materije svakog elementa prije reakcije jednaka količini materije svakog elementa nakon reakcije. Dakle, lijeva i desna strana kemijske jednadžbe moraju imati isti broj atoma određenog elementa. Ovo omogućava balansiranje jednačina bilo koje reakcije (uključujući redoks). Da biste to učinili, potrebno je zapisati jednadžbu reakcije u opštem obliku, na osnovu materijalne ravnoteže (jednakosti masa određenog hemijski element u izvornim i rezultirajućim supstancama) kreiraju sistem matematičkih jednačina i rješavaju ga.

Pogledajmo ovu metodu koristeći primjer:

Neka je data hemijska reakcija:

Označimo nepoznate koeficijente:

Hajde da napravimo jednadžbe za broj atoma svakog elementa koji učestvuje u hemijskoj reakciji:
Za Fe:
Za Cl:
Za Na:
Za P:
Za O:

Zapišimo ih u obliku opšteg sistema:

IN u ovom slučaju imamo pet jednačina za četiri nepoznate, a peta se može dobiti množenjem četvrte sa četiri, tako da se može bezbedno odbaciti.

Prepišimo ovaj sistem linearnih algebarskih jednadžbi u obliku matrice:

Ovaj sistem se može riješiti Gausovom metodom. Zapravo, neće uvijek biti te sreće da se broj jednačina poklopi sa brojem nepoznanica. Međutim, ljepota Gaussove metode je u tome što vam omogućava rješavanje sistema s bilo kojim brojem jednačina i nepoznanica. Posebno za tu svrhu je napisan kalkulator.Rešavanje sistema linearnih jednačina Gausovom metodom sa pronalaženjem opšteg rešenja koje se koristi u izjednačavanju hemijskih reakcija.
To jest, kalkulator ispod analizira formulu reakcije, kompajlira SLAE i prosljeđuje ga kalkulatoru na gornjoj vezi, koji rješava SLAE koristeći Gaussovu metodu. Rješenje se zatim koristi za prikaz uravnotežene jednačine.

Hemijske elemente treba pisati onako kako su zapisani u periodnom sistemu, odnosno uzeti u obzir velika i mala slova (Na3PO4 - ispravno, na3po4 - netačno).