Si të barazohen reagimet. Si të shkruhet një ekuacion për një reaksion kimik: sekuenca e veprimeve. Një ekuacion kimik quhet

Një ekuacion kimik është një regjistrim i një reaksioni duke përdorur simbolet e elementeve dhe formulat e përbërjeve të përfshira në të. Sasitë relative të reaktantëve dhe produkteve, të shprehura në mol, tregohen me koeficientë numerikë në ekuacionin e plotë (të balancuar) të reaksionit. Këta koeficientë quhen ndonjëherë koeficientë stoikiometrikë. Aktualisht, ka një tendencë në rritje për të përfshirë indikacionet e gjendjeve fizike të reaktantëve dhe produkteve në ekuacionet kimike. Kjo bëhet duke përdorur simbolet e mëposhtme: (gaz) ose nënkupton gjendje të gaztë, (-lëng, ) - të ngurta, (-tretësirë ​​uji.

Një ekuacion kimik mund të ndërtohet bazuar në njohuritë e vendosura eksperimentalisht për reaktantët dhe produktet e reaksionit që studiohet, dhe duke matur sasitë relative të secilit reaktant dhe produkti që marrin pjesë në reaksion.

Shkrimi i një ekuacioni kimik

Shkrimi i një ekuacioni të plotë kimik përfshin katër hapat e mëposhtëm.

Faza e 1. Regjistrimi i reagimit me fjalë. Për shembull,

Faza e 2-të. Zëvendësimi i emrave foljorë me formulat e reagentëve dhe produkteve.

Faza e 3-të. Balancimi i ekuacionit (përcaktimi i koeficientëve të tij)

Ky ekuacion quhet i balancuar ose stoikiometrik. Nevoja për të balancuar ekuacionin diktohet nga fakti se në çdo reagim duhet të plotësohet ligji i ruajtjes së materies. Në lidhje me reaksionin që po shqyrtojmë si shembull, kjo do të thotë se në të nuk mund të formohet apo të shkatërrohet asnjë atom i vetëm magnezi, karboni apo oksigjeni. Me fjalë të tjera, numri i atomeve të secilit element në anën e majtë dhe të djathtë të një ekuacioni kimik duhet të jetë i njëjtë.

Faza e 4-të. Tregimi i gjendjes fizike të secilit pjesëmarrës në reagim.

Llojet e ekuacioneve kimike

Merrni parasysh ekuacionin e plotë të mëposhtëm:

Ky ekuacion përshkruan të gjithë sistemin e reaksionit në tërësi. Sidoqoftë, reagimi në shqyrtim mund të përfaqësohet gjithashtu në një formë të thjeshtuar duke përdorur ekuacionin jonik -.

Ky ekuacion nuk përfshin informacione për jonet sulfate, të cilat nuk janë të listuara sepse nuk marrin pjesë në reaksionin në shqyrtim. Jone të tillë quhen jone vëzhgues.

Reaksioni midis hekurit dhe bakrit (II) është një shembull i reaksioneve redoks (shih Kapitullin 10). Mund të ndahet në dy reaksione, njëra prej të cilave përshkruan reduktimin, dhe tjetra - oksidimin, që ndodh njëkohësisht në një reaksion të përgjithshëm:

Këto dy ekuacione quhen ekuacione gjysmë-reaksioni. Ato përdoren veçanërisht shpesh në elektrokimi për të përshkruar proceset që ndodhin në elektroda (shih Kapitullin 10).

Interpretimi i ekuacioneve kimike

Merrni parasysh ekuacionin e thjeshtë stoikiometrik të mëposhtëm:

Mund të interpretohet në dy mënyra. Së pari, sipas këtij ekuacioni, një mol molekulash hidrogjeni reagon me një mol molekula të bromit për të formuar dy mol molekula të bromurit të hidrogjenit. Ky interpretim i ekuacionit kimik nganjëherë quhet interpretim molar.

Megjithatë, ky ekuacion mund të interpretohet gjithashtu në atë mënyrë që në reaksionin që rezulton (shih më poshtë) një molekulë hidrogjeni reagon me një molekulë brom për të formuar dy molekula të bromit të hidrogjenit. Ky interpretim i një ekuacioni kimik nganjëherë quhet molekular i tij interpretimi.

Të dy interpretimet molare dhe molekulare janë njësoj të vlefshme. Megjithatë, do të ishte krejtësisht e gabuar të konkludohej, bazuar në ekuacionin e reaksionit në fjalë, se një molekulë hidrogjeni përplaset me një molekulë brom për të formuar dy molekula të bromit të hidrogjenit. Fakti është se ky reaksion, si shumica e të tjerëve kryhet në disa faza të njëpasnjëshme. Kompleti i të gjitha këtyre fazave zakonisht quhet mekanizmi i reagimit (shih Kapitullin 9). Në shembullin që po shqyrtojmë, reagimi përfshin fazat e mëposhtme:

Kështu, reaksioni në fjalë është në fakt një reaksion zinxhir që përfshin ndërmjetës të quajtur radikale (shih Kapitullin 9). Mekanizmi i reaksionit në shqyrtim përfshin gjithashtu faza të tjera dhe reaksione anësore. Kështu, ekuacioni stekiometrik tregon vetëm reagimin që rezulton. Nuk jep informacion për mekanizmin e reagimit.

Llogaritja duke përdorur ekuacionet kimike

Ekuacionet kimike janë pika fillestare për një shumëllojshmëri të gjerë të llogaritjeve kimike. Këtu dhe më vonë në libër jepen një sërë shembujsh të llogaritjeve të tilla.

Llogaritja e masës së reaktantëve dhe produkteve. Ne tashmë e dimë se një ekuacion kimik i balancuar tregon sasitë molare relative të reaktantëve dhe produkteve të përfshira në një reaksion. Këto të dhëna sasiore lejojnë që të llogariten masat e reaktantëve dhe produkteve.

Le të llogarisim masën e klorurit të argjendit të formuar kur një sasi e tepërt e tretësirës së klorurit të natriumit i shtohet një tretësire që përmban 0,1 mol argjendi në formën e joneve.

Faza e parë e të gjitha llogaritjeve të tilla është të shkruhet ekuacioni i reaksionit në fjalë: I

Meqenëse reaksioni përdor një sasi të tepërt të joneve të klorurit, mund të supozohet se të gjithë jonet e pranishme në tretësirë ​​shndërrohen në Ekuacioni i reaksionit tregon se nga një mol fitohet një mol jonesh. Kjo na lejon të llogarisim masën e produktit si në vazhdim:

Prandaj,

Meqenëse g/mol, pra

Përcaktimi i përqendrimit të tretësirave. Llogaritjet e bazuara në ekuacionet stekiometrike janë bazë sasiore analiza kimike. Si shembull, merrni parasysh përcaktimin e përqendrimit të një tretësire bazuar në masën e njohur të produktit të formuar në reaksion. Ky lloj i analizës sasiore kimike quhet analizë gravimetrike.

Tretësirës së nitratit i është shtuar një sasi tretësirë ​​jodidi i kaliumit, e cila është e mjaftueshme për të precipituar të gjithë plumbin në formë jodidi, masa e jodidit të formuar ishte 2,305 g. Vëllimi i tretësirës fillestare të nitratit ishte i barabartë me. kërkohet për të përcaktuar përqendrimin e tretësirës fillestare të nitratit

Ne kemi hasur tashmë ekuacionin për reagimin në fjalë:

Ky ekuacion tregon se një mol nitrat plumbi(II) nevojitet për të prodhuar një mol jodur. Le të përcaktojmë sasinë molare të jodidit të plumbit (II) të formuar në reaksion. Sepse

Reaksionet midis llojeve të ndryshme të substancave dhe elementeve kimike janë një nga lëndët kryesore të studimit në kimi. Për të kuptuar se si të krijoni një ekuacion reagimi dhe t'i përdorni ato për qëllimet tuaja, ju duhet një kuptim mjaft i thellë i të gjitha modeleve në bashkëveprimin e substancave, si dhe proceset me reaksionet kimike.

Shkrimi i ekuacioneve

Një mënyrë për të shprehur një reaksion kimik është një ekuacion kimik. Ai regjistron formulën e substancës fillestare dhe produktin, koeficientë që tregojnë se sa molekula ka secila substancë. Të gjitha reaksionet kimike të njohura ndahen në katër lloje: zëvendësim, kombinim, shkëmbim dhe dekompozim. Ndër to janë: redoks, ekzogjen, jonik, i kthyeshëm, i pakthyeshëm etj.

Mësoni më shumë se si të shkruani ekuacionet për reaksionet kimike:

1. Është e nevojshme të përcaktohet emri i substancave që ndërveprojnë me njëra-tjetrën në reaksion. I shkruajmë në anën e majtë të ekuacionit tonë. Si shembull, merrni parasysh reaksionin kimik që u formua midis acidit sulfurik dhe aluminit. Në të majtë vendosim reagentët: H2SO4 + Al. Më pas shkruajmë shenjën e barazimit. Në kimi, mund të hasni një shenjë "shigjete" që tregon djathtas, ose dy shigjeta të drejtuara në drejtime të kundërta, ato nënkuptojnë "kthyeshmëri". Rezultati i bashkëveprimit të metalit dhe acidit është kripa dhe hidrogjeni. Shkruani produktet e marra pas reaksionit pas shenjës së barazimit, pra djathtas. H2SO4+Al= H2+ Al2(SO4)3. Pra, ne mund të shohim skemën e reagimit.
2. Për të hartuar një ekuacion kimik, duhet të gjeni koeficientët. Le të kthehemi në diagramin e mëparshëm. Le të shohim anën e majtë të saj. Acidi sulfurik përmban atome hidrogjeni, oksigjeni dhe squfuri në një raport të përafërt prej 2:4:1. Në anën e djathtë ka 3 atome squfuri dhe 12 atome oksigjeni në kripë. Dy atome hidrogjeni gjenden në një molekulë gazi. Në anën e majtë raporti i këtyre elementeve është 2:3:12
3. Për të barazuar numrin e atomeve të oksigjenit dhe squfurit që janë në përbërje të sulfatit të aluminit (III), është e nevojshme të vendoset faktori 3 përpara acidit në anën e majtë të ekuacionit. Tani kemi 6 atome hidrogjeni në anën e majtë. Për të barazuar numrin e elementeve të hidrogjenit, duhet të vendosni 3 para hidrogjenit në anën e djathtë të ekuacionit.
4. Tani mbetet vetëm barazimi i sasisë së aluminit. Meqenëse kripa përmban dy atome metali, në anën e majtë para aluminit vendosim koeficientin 2. Si rezultat, për këtë skemë fitojmë ekuacionin e reaksionit: 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2.

Duke kuptuar parimet bazë se si të shkruhet një ekuacion reaksioni substancave kimike, në të ardhmen nuk do të jetë e vështirë të shënosh asnjë reagim, qoftë edhe më ekzotik nga pikëpamja e kimisë.

Një ekuacion reaksioni në kimi është regjistrimi i një procesi kimik duke përdorur formulat kimike dhe simbolet matematikore.

Ky shënim është një diagram i një reaksioni kimik. Kur shfaqet shenja "=", quhet "ekuacion". Le të përpiqemi ta zgjidhim.

Në kontakt me

Shembull i analizës së reaksioneve të thjeshta

Ka një atom në kalcium, pasi koeficienti nuk ia vlen. Indeksi gjithashtu nuk shkruhet këtu, që do të thotë një. Në anën e djathtë të ekuacionit, Ca është gjithashtu një. Nuk kemi nevojë të punojmë me kalcium.

Video: Koeficientët në ekuacionet e reaksioneve kimike.

Le të shohim elementin tjetër - oksigjenin. Indeksi 2 tregon se ka 2 jone oksigjeni. Nuk ka indekse në anën e djathtë, domethënë një grimcë oksigjeni, dhe në të majtë ka 2 grimca. Cfare po bejme? Nuk mund të bëhen indekse ose korrigjim shtesë në formulën kimike, pasi ajo është shkruar saktë.

Koeficientët janë ato që shkruhet para pjesës më të vogël. Ata kanë të drejtë të ndryshojnë. Për lehtësi, ne nuk e rishkruajmë vetë formulën. Në anën e djathtë, ne shumëzojmë një me 2 për të marrë 2 jone oksigjeni atje.

Pasi vendosëm koeficientin, morëm 2 atome kalciumi. Ka vetëm një në anën e majtë. Kjo do të thotë që tani duhet të vendosim 2 para kalciumit.

Tani le të kontrollojmë rezultatin. Nëse numri i atomeve të një elementi është i barabartë në të dyja anët, atëherë mund të vendosim shenjën "barabartë".

Një shembull tjetër i qartë: ka dy hidrogjenë në të majtë, dhe pas shigjetës kemi edhe dy hidrogjenë.

• Ka dy oksigjen para shigjetës, por nuk ka tregues pas shigjetës, që do të thotë se ka një.
• Ka më shumë në të majtë dhe më pak në të djathtë.
• Para ujit vendosim koeficientin 2.

Ne e shumëzuam të gjithë formulën me 2, dhe tani sasia e hidrogjenit ka ndryshuar. Ne e shumëzojmë indeksin me koeficientin dhe marrim 4. Dhe në anën e majtë kanë mbetur dy atome hidrogjeni. Dhe për të marrë 4, ne duhet të shumëzojmë hidrogjenin me dy.

Video: Rregullimi i koeficientëve në një ekuacion kimik

Ky është rasti kur elementi në njërën dhe tjetrën formulë është në të njëjtën anë, deri në shigjetën.

Një jon squfuri në të majtë dhe një jon në të djathtë. Dy grimca oksigjeni, plus dy grimca të tjera oksigjeni. Kjo do të thotë se ka 4 oksigjen në anën e majtë. Në të djathtë ka 3 oksigjen. Kjo do të thotë, në njërën anë ka një numër çift atomesh, dhe nga ana tjetër, një numër tek. Nëse e shumëzojmë numrin tek me dy herë, marrim një numër çift. Së pari ne e sjellim atë në një vlerë të barabartë. Për ta bërë këtë, shumëzoni të gjithë formulën pas shigjetës me dy. Pas shumëzimit, marrim gjashtë jone oksigjeni, dhe gjithashtu 2 atome squfuri. Në të majtë kemi një mikrogrimcë squfuri. Tani le ta barazojmë. I vendosim ekuacionet në të majtë përpara grisë 2.

I thirrur.

Reaksione komplekse

Ky shembull është më kompleks sepse ka më shumë elementë të materies.

Ky quhet reaksion neutralizimi. Çfarë duhet të barazohet këtu së pari:

• Në anën e majtë është një atom natriumi.
• Në anën e djathtë, indeksi thotë se ka 2 natrium.

Përfundimi sugjeron vetë është se ju duhet të shumëzoni të gjithë formulën me dy.

Video: Hartimi i ekuacioneve të reaksioneve kimike

Tani le të shohim se sa squfur ka. Një në anën e majtë dhe të djathtë. Le t'i kushtojmë vëmendje oksigjenit. Në anën e majtë kemi 6 atome oksigjen. Nga ana tjetër - 5. Më pak në të djathtë, më shumë në të majtë. Një numër tek duhet të sillet në një numër çift. Për ta bërë këtë, ne shumëzojmë formulën e ujit me 2, domethënë, nga një atom oksigjeni bëjmë 2.

Tani ka tashmë 6 atome oksigjeni në anën e djathtë. Ka edhe 6 atome në anën e majtë. Le të kontrollojmë hidrogjenin. Dy atome hidrogjeni dhe 2 atome të tjera hidrogjeni. Pra, do të ketë katër atome hidrogjeni në anën e majtë. Dhe në anën tjetër ka edhe katër atome hidrogjeni. Të gjithë elementët janë të barabartë. Vendosim shenjën e barazimit.

Video: Ekuacionet kimike. Si të shkruani ekuacionet kimike.

Shembulli tjetër.

Këtu shembulli është interesant sepse shfaqen kllapa. Ata thonë se nëse një faktor është prapa kllapave, atëherë çdo element në kllapa shumëzohet me të. Ju duhet të filloni me azot, pasi ka më pak se oksigjeni dhe hidrogjeni. Në të majtë ka një azot, dhe në të djathtë, duke marrë parasysh kllapat, ka dy.

Në të djathtë ka dy atome hidrogjeni, por nevojiten katër. Ne dalim nga kjo thjesht duke shumëzuar ujin me dy, duke rezultuar në katër hidrogjenë. E shkëlqyeshme, hidrogjeni u barazua. Ka mbetur oksigjen. Para reaksionit ka 8 atome, pas - gjithashtu 8.

E shkëlqyeshme, të gjithë elementët janë të barabartë, mund të vendosim "të barabartë".

Shembulli i fundit.

Tjetra është bariumi. Është barazuar, nuk keni nevojë ta prekni. Para reaksionit ka dy klor, pas tij ka vetëm një. Çfarë duhet bërë? Vendoseni 2 përpara klorit pas reaksionit.

Video: Balancimi i ekuacioneve kimike.

Tani, për shkak të koeficientit që sapo u vendos, pas reaksionit morëm dy sodiume, dhe para reaksionit morëm edhe dy. E shkëlqyeshme, gjithçka tjetër është e barabartë.

Ju gjithashtu mund të barazoni reagimet duke përdorur metodën e bilancit elektronik. Kjo metodë ka një sërë rregullash me të cilat mund të zbatohet. Hapi tjetër është rregullimi i gjendjeve të oksidimit të të gjithë elementëve në secilën substancë për të kuptuar se ku ka ndodhur oksidimi dhe ku ka ndodhur reduktimi.

Kimia është shkenca e substancave, vetive dhe transformimeve të tyre .
Kjo do të thotë, nëse asgjë nuk ndodh me substancat rreth nesh, atëherë kjo nuk vlen për kiminë. Por çfarë do të thotë "asgjë nuk ndodh"? Nëse një stuhi papritmas na kapi në fushë dhe ne të gjithë ishim të lagur, siç thonë ata, "deri në lëkurë", atëherë a nuk është ky një transformim: në fund të fundit, rrobat ishin të thata, por ato u lagën.

Nëse, për shembull, merrni një gozhdë hekuri, lini atë dhe më pas montoni tallash hekuri (Fe) , atëherë a nuk është edhe ky një transformim: kishte një gozhdë - u bë pluhur. Por nëse më pas e montoni pajisjen dhe e kryeni marrja e oksigjenit (O 2): ngroh permanganat kaliumi(KMpO 4) dhe mblidhni oksigjenin në një epruvetë, dhe më pas vendosni këto tallash hekuri të nxehta në të, më pas ato do të ndizen me një flakë të ndezur dhe pas djegies do të kthehen në një pluhur kafe. Dhe ky është gjithashtu një transformim. Pra, ku është kimia? Pavarësisht se në këta shembuj ndryshon forma (gozhda e hekurt) dhe gjendja e veshjes (e thatë, e lagur), këto nuk janë transformime. Fakti është se gozhda në vetvete ishte një substancë (hekur), dhe mbeti e tillë, pavarësisht nga forma e saj e ndryshme, dhe rrobat tona thithnin ujin nga shiu dhe më pas e avullonin atë në atmosferë. Uji në vetvete nuk ka ndryshuar. Pra, çfarë janë transformimet nga pikëpamja kimike?

Nga pikëpamja kimike shndërrimet janë ato dukuri që shoqërohen me ndryshim të përbërjes së një lënde. Le të marrim të njëjtin gozhdë si shembull. Nuk ka rëndësi se çfarë forme ka marrë pasi është depozituar, por pas pjesëve të mbledhura prej saj tallash hekuri i vendosur në një atmosferë oksigjeni - u kthye në oksid hekuri(Fe 2 O 3 ) . Pra, diçka ka ndryshuar në fund të fundit? Po, ka ndryshuar. Kishte një substancë të quajtur gozhdë, por nën ndikimin e oksigjenit u formua një substancë e re - oksid elementi gjëndër. Ekuacioni molekular Ky transformim mund të përfaqësohet nga simbolet e mëposhtme kimike:

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

Për dikë që nuk ka njohuri në kimi, menjëherë lindin pyetje. Çfarë është "ekuacioni molekular", çfarë është Fe? Pse janë numrat "4", "3", "2"? Cilët janë numrat e vegjël "2" dhe "3" në formulën Fe 2 O 3? Kjo do të thotë se është koha për të rregulluar gjithçka në rregull.

Shenjat e elementeve kimike.

Përkundër faktit se kimia fillon të studiohet në klasën e 8-të, dhe disa edhe më herët, shumë njerëz e njohin kimistin e madh rus D.I. Mendeleev. Dhe sigurisht, "Tabela Periodike e Elementeve Kimike" e tij e famshme. Përndryshe, më thjesht, quhet "Tabela Periodike".

Në këtë tabelë, elementët janë renditur në rendin e duhur. Deri më sot njihen rreth 120. Emrat e shumë elementëve na njihen prej kohësh. Këto janë: hekuri, alumini, oksigjeni, karboni, ari, silikoni. Më parë, këto fjalë i përdornim pa u menduar, duke i identifikuar me objekte: një rrufe hekuri, një tel alumini, oksigjen në atmosferë, një unazë ari etj. etj. Por në fakt, të gjitha këto substanca (bulon, tela, unazë) përbëhen nga elementët e tyre përkatës. I gjithë paradoksi është se elementi nuk mund të preket ose të merret. Si keshtu? Ato janë në tabelën periodike, por nuk mund t'i marrësh! Po tamam. Një element kimik është një koncept abstrakt (d.m.th., abstrakt) dhe përdoret në kimi, si dhe në shkenca të tjera, për llogaritjet, hartimin e ekuacioneve dhe zgjidhjen e problemeve. Secili element ndryshon nga tjetri në atë që ka karakteristikat e veta konfigurim elektronik atom. Numri i protoneve në bërthamën e një atomi është i barabartë me numrin e elektroneve në orbitalet e tij. Për shembull, hidrogjeni është elementi nr. 1. Atomi i tij përbëhet nga 1 proton dhe 1 elektron. Heliumi është elementi numër 2. Atomi i tij përbëhet nga 2 protone dhe 2 elektrone. Litiumi është elementi #3. Atomi i tij përbëhet nga 3 protone dhe 3 elektrone. Darmstadtium – elementi nr. 110. Atomi i tij përbëhet nga 110 protone dhe 110 elektrone.

Çdo element përcaktohet nga një simbol i caktuar, shkronja latine dhe ka një lexim të caktuar të përkthyer nga latinishtja. Për shembull, hidrogjeni ka simbolin "N", lexohet si "hydrogenium" ose "hir". Silikoni ka simbolin "Si" të lexuar si "silicium". Mërkuri ka një simbol "Hg" dhe lexohet si “hydrargyrum”. Dhe kështu me radhë. Të gjitha këto shënime mund të gjenden në çdo tekst shkollor të kimisë të klasës së 8-të. Gjëja kryesore për ne tani është të kuptojmë se kur hartojmë ekuacione kimike, është e nevojshme të operojmë me simbolet e treguara të elementeve.

Substanca të thjeshta dhe komplekse.

Duke treguar substanca të ndryshme me simbole të vetme të elementeve kimike (Hg merkuri, Fe hekuri, Cu bakri, Zn zinku, Al alumini) në thelb shënojmë substanca të thjeshta, domethënë substanca që përbëhen nga atome të të njëjtit lloj (që përmbajnë të njëjtin numër protonesh dhe neutronesh në një atom). Për shembull, nëse substancat hekuri dhe squfuri ndërveprojnë, atëherë ekuacioni do të marrë formën e mëposhtme të shkrimit:

Fe + S = FeS (2)

Substancat e thjeshta përfshijnë metalet (Ba, K, Na, Mg, Ag), si dhe jometalet (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Për më tepër, duhet t'i kushtohet vëmendje
vëmendje e veçantë për faktin se të gjitha metalet përcaktohen me simbole të vetme: K, Ba, Ca, Al, V, Mg, etj., dhe jometalet janë ose simbole të thjeshta: C, S, P ose mund të kenë tregues të ndryshëm që tregojnë struktura e tyre molekulare: H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8. Në të ardhmen kjo do të ketë një shumë rëndësi të madhe gjatë shkrimit të ekuacioneve. Nuk është aspak e vështirë të merret me mend se substancat komplekse janë substanca të formuara nga atomet tipe te ndryshme, Për shembull,

1). Oksidet:
oksid alumini Al 2 O 3,

oksid natriumi Na2O,
oksid bakri CuO,
oksid zinku ZnO,
oksid titani Ti2O3,
oksid karboni ose monoksidi i karbonit (+2) CO,
oksid squfuri (+6) SO 3

2). Arsye:
hidroksid hekuri(+3) Fe(OH) 3,
hidroksid bakri Cu (OH) 2,
hidroksid kaliumi ose kalium alkali KOH,
hidroksid natriumi NaOH.

3). Acidet:
acid klorhidrik HCl,
acid squfuri H2SO3,
Acid nitrik HNO3

4). Kripërat:
tiosulfat natriumi Na 2 S 2 O 3 ,
sulfat natriumi ose kripa e Glauberit Na2SO4,
karbonat kalciumi ose gur gëlqeror CaCO 3,
klorur bakri CuCl2

5). Çështje organike:
acetat natriumi CH 3 COONa,
metani CH 4,
acetilen C 2 H 2,
glukozë C 6 H 12 O 6

Më në fund, pasi kuptuam strukturën substanca të ndryshme, mund të filloni të përpiloni ekuacione kimike.

Ekuacioni kimik.

Vetë fjala "ekuacion" rrjedh nga fjala "barazoj", d.m.th. ndaj diçka në pjesë të barabarta. Në matematikë, ekuacionet përbëjnë pothuajse thelbin e kësaj shkence. Për shembull, mund të jepni një ekuacion të thjeshtë në të cilin anët e majta dhe të djathta do të jenë të barabarta me "2":

40: (9 + 11) = (50 x 2) : (80 – 30);

Dhe në ekuacionet kimike i njëjti parim: anët e majta dhe të djathta të ekuacionit duhet të korrespondojnë me të njëjtin numër atomesh dhe elementësh që marrin pjesë në to. Ose, nëse është dhënë një ekuacion jonik, atëherë në të numri i grimcave duhet të plotësojë edhe këtë kërkesë. Një ekuacion kimik është një paraqitje konvencionale e një reaksioni kimik duke përdorur formula kimike dhe simbole matematikore. Një ekuacion kimik pasqyron në thelb një ose një tjetër reaksion kimik, domethënë procesin e bashkëveprimit të substancave, gjatë të cilit lindin substanca të reja. Për shembull, është e nevojshme shkruani një ekuacion molekular reagimet në të cilat marrin pjesë klorur bariumi BaCl 2 dhe acid sulfurik H 2 SO 4. Si rezultat i këtij reaksioni, formohet një precipitat i patretshëm - sulfat bariumi BaSO 4 dhe acid klorhidrik HCl:

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

Para së gjithash, është e nevojshme të kuptohet se numri i madh "2" që qëndron përpara substancës HCl quhet koeficient, dhe numrat e vegjël "2", "4" nën formulat BaCl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 quhen indekse. Të dy koeficientët dhe indekset në ekuacionet kimike veprojnë si shumëzues, jo si mbledhës. Për të shkruar saktë një ekuacion kimik, ju duhet caktoni koeficientët në ekuacionin e reaksionit. Tani le të fillojmë të numërojmë atomet e elementeve në anën e majtë dhe të djathtë të ekuacionit. Në anën e majtë të ekuacionit: substanca BaCl 2 përmban 1 atom bariumi (Ba), 2 atome klori (Cl). Në substancën H 2 SO 4: 2 atome hidrogjeni (H), 1 atom squfuri (S) dhe 4 atome oksigjen (O). Në anën e djathtë të ekuacionit: në substancën BaSO 4 ka 1 atom bariumi (Ba), 1 atom squfuri (S) dhe 4 atome oksigjen (O), në substancën HCl: 1 atom hidrogjen (H) dhe 1 klor. atom (Cl). Nga kjo rrjedh se në anën e djathtë të ekuacionit numri i atomeve të hidrogjenit dhe klorit është gjysma e numrit të atomeve në anën e majtë. Prandaj, para formulës HCl në anën e djathtë të ekuacionit, është e nevojshme të vendosni koeficientin "2". Nëse tani mbledhim numrin e atomeve të elementeve që marrin pjesë në këtë reaksion, si në të majtë ashtu edhe në të djathtë, marrim balancën e mëposhtme:

Në të dy anët e ekuacionit, numri i atomeve të elementeve që marrin pjesë në reaksion janë të barabartë, prandaj është i përbërë saktë.

Ekuacioni kimik dhe reaksionet kimike

Siç kemi zbuluar tashmë, ekuacionet kimike janë një pasqyrim i reaksioneve kimike. Reaksionet kimike janë ato dukuri gjatë të cilave ndodh shndërrimi i një lënde në një tjetër. Nga diversiteti i tyre, mund të dallohen dy lloje kryesore:

1). Reaksionet e përbëra
2). Reaksionet e zbërthimit.

Shumica dërrmuese e reaksioneve kimike i përkasin reaksioneve të shtimit, pasi ndryshimet në përbërjen e tij rrallë mund të ndodhin me një substancë individuale nëse ajo nuk është e ekspozuar ndaj ndikimeve të jashtme (shpërbërja, ngrohja, ekspozimi ndaj dritës). Asgjë nuk e karakterizon më mirë një fenomen apo reaksion kimik sesa ndryshimet që ndodhin gjatë bashkëveprimit të dy ose më shumë substancave. Fenomene të tilla mund të ndodhin spontanisht dhe të shoqërohen me rritje ose ulje të temperaturës, efekte të dritës, ndryshime ngjyrash, formim sedimentesh, lëshim të produkteve të gazta dhe zhurmë.

Për qartësi, ne paraqesim disa ekuacione që pasqyrojnë proceset e reaksioneve të përbërjes, gjatë të cilave marrim klorid sodium(NaCl), klorur zinku(ZnCl2), precipitat i klorurit të argjendit(AgCl), klorur alumini(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 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)

Ndër reaksionet e përbërjes, duhet përmendur veçanërisht sa vijon: : zëvendësim (5), shkëmbim (6), dhe si një rast i veçantë i një reaksioni shkëmbimi - reagimi neutralizimi (7).

Reaksionet e zëvendësimit përfshijnë ato në të cilat atomet e një substance të thjeshtë zëvendësojnë atomet e njërit prej elementeve në një substancë komplekse. Në shembullin (5), atomet e zinkut zëvendësojnë atomet e bakrit nga tretësira CuCl 2, ndërsa zinku kalon në kripën e tretshme ZnCl 2, dhe bakri lirohet nga tretësira në gjendje metalike.

Reaksionet e shkëmbimit përfshijnë ato reaksione në të cilat dy substanca komplekse i shkëmbejnë ato komponentët. Në rastin e reaksionit (6), kripërat e tretshme AgNO 3 dhe KCl, kur të dyja tretësirat bashkohen, formojnë një precipitat të patretshëm të kripës AgCl. Në të njëjtën kohë, ata shkëmbejnë pjesët e tyre përbërëse - kationet dhe anionet. Anioneve NO 3 u shtohen kationet e kaliumit K + dhe anioneve Cl - kationet e argjendit Ag +.

Një rast i veçantë, i veçantë i reaksioneve të shkëmbimit është reaksioni i neutralizimit. Reaksionet e neutralizimit përfshijnë ato reaksione në të cilat acidet reagojnë me bazat, duke rezultuar në formimin e kripës dhe ujit. Në shembullin (7), acidi klorhidrik HCl reagon me bazën Al(OH) 3 për të formuar kripën AlCl 3 dhe ujin. Në këtë rast, kationet e aluminit Al 3+ nga baza shkëmbehen me anionet Cl - nga acidi. Çfarë ndodh në fund neutralizimi i acidit klorhidrik.

Reaksionet e zbërthimit përfshijnë ato në të cilat dy ose më shumë substanca të reja të thjeshta ose komplekse, por me përbërje më të thjeshtë, formohen nga një substancë komplekse. Shembuj të reaksioneve përfshijnë ato në procesin e të cilave 1) zbërthehet. Nitrat kaliumi(KNO 3) me formimin e nitritit të kaliumit (KNO 2) dhe oksigjenit (O 2); 2). Permanganat kaliumi(KMnO 4): formohet manganati i kaliumit (K 2 MnO 4), oksid mangani(MnO 2) dhe oksigjen (O 2); 3). Karbonat kalciumi ose mermer; në proces janë formuar karbonikegazit(CO2) dhe oksid kalciumi(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)

Në reaksionin (8), një substancë komplekse dhe një substancë e thjeshtë formohen nga një substancë komplekse. Në reaksionin (9) ka dy komplekse dhe një të thjeshtë. Në reaksionin (10) ka dy substanca komplekse, por më të thjeshta në përbërje

Të gjitha klasat e substancave komplekse i nënshtrohen dekompozimit:

1). Oksidet: oksid argjendi 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Hidroksidet: hidroksid hekuri 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Acidet: acid sulfurik H 2 SO 4 = SO 3 + H 2 O (13)

4). Kripërat: karbonat kalciumi CaCO 3 = CaO + CO 2 (14)

5). Çështje organike: fermentimi alkoolik i glukozës

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

Sipas një klasifikimi tjetër, të gjitha reaksionet kimike mund të ndahen në dy lloje: quhen reaksionet që lëshojnë nxehtësi ekzotermike, dhe reaksionet që ndodhin me thithjen e nxehtësisë - endotermike. Kriteri për procese të tilla është efekti termik i reaksionit. Si rregull, reaksionet ekzotermike përfshijnë reaksionet e oksidimit, d.m.th. ndërveprimi me oksigjenin, për shembull djegia e metanit:

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

dhe ndaj reaksioneve endotermike - reaksionet e zbërthimit të dhëna më sipër (11) - (15). Shenja Q në fund të ekuacionit tregon nëse nxehtësia lëshohet (+Q) ose absorbohet (-Q) gjatë reaksionit:

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

Ju gjithashtu mund të merrni parasysh të gjitha reaksionet kimike sipas llojit të ndryshimit në shkallën e oksidimit të elementëve të përfshirë në transformimet e tyre. Për shembull, në reaksionin (17), elementët që marrin pjesë në të nuk i ndryshojnë gjendjet e tyre të oksidimit:

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

Dhe në reaksionin (16), elementët ndryshojnë gjendjet e tyre të oksidimit:

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

Reagimet e këtij lloji janë redoks . Ato do të konsiderohen veçmas. Për të hartuar ekuacione për reaksione të këtij lloji, duhet të përdorni Metoda e gjysmë-reaksionit dhe aplikoni ekuacioni i bilancit elektronik.

Pas paraqitjes së llojeve të ndryshme të reaksioneve kimike, mund të vazhdoni me parimin e përbërjes së ekuacioneve kimike, ose, me fjalë të tjera, zgjedhjen e koeficientëve në anën e majtë dhe të djathtë.

Mekanizmat për përbërjen e ekuacioneve kimike.

Çfarëdo lloji të cilit i përket një reaksion kimik, regjistrimi i tij (ekuacioni kimik) duhet të korrespondojë me kushtin që numri i atomeve para dhe pas reaksionit të jetë i barabartë.

Ka ekuacione (17) që nuk kërkojnë barazim, d.m.th. vendosja e koeficientëve. Por në shumicën e rasteve, si në shembujt (3), (7), (15), është e nevojshme të ndërmerren veprime që synojnë barazimin e anës së majtë dhe të djathtë të ekuacionit. Cilat parime duhet të ndiqen në raste të tilla? A ka ndonjë sistem për zgjedhjen e koeficienteve? Ekziston, dhe jo vetëm një. Sisteme të tilla përfshijnë:

1). Zgjedhja e koeficientëve sipas formulave të dhëna.

2). Përmbledhja sipas valencave të substancave reaguese.

3). Rregullimi i substancave reaguese sipas gjendjeve të oksidimit.

Në rastin e parë, supozohet se ne i dimë formulat e substancave reaguese si para ashtu edhe pas reaksionit. Për shembull, duke pasur parasysh ekuacionin e mëposhtëm:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

Në përgjithësi pranohet se derisa të vendoset barazia midis atomeve të elementeve para dhe pas reaksionit, shenja e barazimit (=) nuk vendoset në ekuacion, por zëvendësohet me një shigjetë (→). Tani le të zbresim në rregullimin aktual. Në anën e majtë të ekuacionit ka 2 atome të azotit (N 2) dhe dy atome oksigjen (O 2), dhe në anën e djathtë dy atome të azotit (N 2) dhe tre atome oksigjen (O 3). Nuk ka nevojë të barazohet për sa i përket numrit të atomeve të azotit, por për sa i përket oksigjenit është e nevojshme të arrihet barazia, pasi para reaksionit ishin përfshirë dy atome, dhe pas reagimit tre atome. Le të bëjmë diagramin e mëposhtëm:

para reagimit pas reagimit
O 2 O 3

Le të përcaktojmë shumëfishin më të vogël midis numrave të dhënë të atomeve, do të jetë "6".

O 2 O 3
\ 6 /

Le ta ndajmë këtë numër në anën e majtë të ekuacionit të oksigjenit me "2". Marrim numrin "3" dhe e vendosim në ekuacionin që duhet zgjidhur:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

Ne gjithashtu ndajmë numrin "6" për anën e djathtë të ekuacionit me "3". Marrim numrin "2" dhe gjithashtu e vendosim në ekuacionin që duhet zgjidhur:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Numri i atomeve të oksigjenit në të dyja anët e majta dhe të djathta të ekuacionit u bënë të barabartë, përkatësisht, 6 atome secili:

Por numri i atomeve të azotit në të dy anët e ekuacionit nuk do të korrespondojë me njëri-tjetrin:

E majta ka dy atome, e djathta ka katër atome. Prandaj, për të arritur barazinë, është e nevojshme të dyfishohet sasia e azotit në anën e majtë të ekuacionit, duke vendosur koeficientin në "2":

Kështu, vërehet barazia në azot dhe, në përgjithësi, ekuacioni merr formën:

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

Tani në ekuacion mund të vendosni një shenjë të barabartë në vend të një shigjete:

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

Le të japim një shembull tjetër. Është dhënë ekuacioni i mëposhtëm i reagimit:

P + Cl 2 → PCl 5

Në anën e majtë të ekuacionit ka 1 atom fosfori (P) dhe dy atome klori (Cl 2), dhe në anën e djathtë ka një atom fosfori (P) dhe pesë atome oksigjen (Cl 5). Nuk ka nevojë ta barazojmë atë për sa i përket numrit të atomeve të fosforit, por për sa i përket klorit është e nevojshme të arrihet barazi, pasi para reaksionit ishin përfshirë dy atome, dhe pas reagimit ishin pesë atome. Le të bëjmë diagramin e mëposhtëm:

para reagimit pas reagimit
Cl 2 Cl 5

Le të përcaktojmë shumëfishin më të vogël midis numrave të dhënë të atomeve, do të jetë "10".

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Pjesëtoni këtë numër në anën e majtë të ekuacionit të klorit me "2". Le të marrim numrin "5" dhe ta vendosim në ekuacionin që do të zgjidhet:

P + 5Cl 2 → PCl 5

Ne gjithashtu pjesëtojmë numrin "10" për anën e djathtë të ekuacionit me "5". Marrim numrin "2" dhe gjithashtu e vendosim në ekuacionin që duhet zgjidhur:

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

Numrat e atomeve të klorit në të dy anët e majta dhe të djathta të ekuacionit u bënë të barabartë, përkatësisht, 10 atome secili:

Por numri i atomeve të fosforit në të dy anët e ekuacionit nuk do të korrespondojë me njëri-tjetrin:

Prandaj, për të arritur barazinë, është e nevojshme të dyfishohet sasia e fosforit në anën e majtë të ekuacionit duke vendosur koeficientin "2":

Kështu, vërehet barazia në fosfor dhe, në përgjithësi, ekuacioni merr formën:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Gjatë hartimit të ekuacioneve sipas valencave duhet dhënë përcaktimi i valencës dhe vendosni vlera për elementët më të famshëm. Valenca është një nga konceptet e përdorura më parë, aktualisht në një numër të programet shkollore nuk përdoret. Por me ndihmën e tij është më e lehtë të shpjegohen parimet e hartimit të ekuacioneve të reaksioneve kimike. Valenca kuptohet si numri lidhjet kimike, cilin një ose një atom tjetër mund të formojë me një tjetër, ose me atome të tjera . Valenca nuk ka një shenjë (+ ose -) dhe tregohet me numra romakë, zakonisht mbi simbolet e elementeve kimike, për shembull:

Nga vijnë këto vlera? Si t'i përdorim ato gjatë shkrimit të ekuacioneve kimike? Vlerat numerike valencat e elementeve përkojnë me numrin e grupit të tyre Tabelë periodike elementet kimike nga D.I. Mendeleev (Tabela 1).

Për elementë të tjerë vlerat e valencës mund të kenë vlera të tjera, por asnjëherë më të mëdha se numri i grupit në të cilin ndodhen. Për më tepër, për numrat çift (IV dhe VI), valencat e elementeve marrin vetëm vlera çift, dhe për tek ato mund të kenë vlera çift dhe tek (Tabela 2).

Sigurisht, ka përjashtime nga vlerat e valencës për disa elementë, por në çdo rast specifik këto pika zakonisht specifikohen. Tani le të shqyrtojmë parimin e përgjithshëm të përbërjes së ekuacioneve kimike bazuar në valencat e dhëna për elementë të caktuar. Më shpesh, kjo metodë është e pranueshme në rastin e hartimit të ekuacioneve të reaksioneve kimike të komponimeve të substancave të thjeshta, për shembull, kur bashkëveproni me oksigjen ( reaksionet e oksidimit). Le të themi se duhet të shfaqni një reaksion oksidimi alumini. Por le të kujtojmë se metalet përcaktohen nga atome të vetme (Al), dhe jometalet në gjendje të gaztë përcaktohen nga indekset "2" - (O 2). Së pari, le të shkruajmë skemën e përgjithshme të reagimit:

Al + О 2 →AlО

Në këtë fazë, ende nuk dihet se cila duhet të jetë drejtshkrimi i saktë për oksidin e aluminit. Dhe pikërisht në këtë fazë do të na vijë në ndihmë njohja e valencave të elementeve. Për aluminin dhe oksigjenin, le t'i vendosim ato mbi formulën e pritur të këtij oksidi:

III II
Al O

Pas kësaj, "cross"-on-"cross" për këto simbole të elementeve, ne do të vendosim indekset përkatëse në fund:

III II
Al 2 O 3

Përbërja e një përbërjeje kimike Al 2 O 3 përcaktuar. Diagrami i mëtejshëm i ekuacionit të reaksionit do të marrë formën:

Al+ O 2 →Al 2 O 3

Mbetet vetëm të barazojmë pjesën e majtë dhe të djathtë të saj. Le të vazhdojmë në të njëjtën mënyrë si në rastin e kompozimit të ekuacionit (19). Le të barazojmë numrin e atomeve të oksigjenit duke gjetur shumëfishin më të vogël:

para reagimit pas reagimit

O 2 O 3
\ 6 /

Le ta ndajmë këtë numër në anën e majtë të ekuacionit të oksigjenit me "2". Le të marrim numrin "3" dhe ta vendosim në ekuacionin që zgjidhet. Ne gjithashtu ndajmë numrin "6" për anën e djathtë të ekuacionit me "3". Marrim numrin "2" dhe gjithashtu e vendosim në ekuacionin që duhet zgjidhur:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Për të arritur barazinë në alumin, është e nevojshme të rregulloni sasinë e tij në anën e majtë të ekuacionit duke vendosur koeficientin në "4":

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Kështu, vërehet barazia për aluminin dhe oksigjenin dhe, në përgjithësi, ekuacioni do të marrë formën e tij përfundimtare:

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

Duke përdorur metodën e valencës, mund të parashikoni se çfarë substance formohet gjatë një reaksioni kimik dhe si do të duket formula e tij. Le të supozojmë se komponimi ka reaguar me azotin dhe hidrogjenin me valencat përkatëse III dhe I. Le të shkruajmë skemën e përgjithshme të reaksionit:

N 2 + N 2 → NH

Për azotin dhe hidrogjenin, le t'i vendosim valencat mbi formulën e pritur të këtij përbërësi:

Si më parë, "cross"-on-"cross" për këto simbole elementesh, le të vendosim indekset përkatëse më poshtë:

III I
NH 3

Diagrami i mëtejshëm i ekuacionit të reaksionit do të marrë formën:

N 2 + N 2 → NH 3

Tashmë duke telefonuar në një mënyrë të njohur, përmes shumëfishit më të vogël për hidrogjen të barabartë me "6", marrim koeficientët e kërkuar dhe ekuacionin në tërësi:

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

Gjatë hartimit të ekuacioneve sipas gjendjet e oksidimit reaktantët, është e nevojshme të kujtojmë se gjendja e oksidimit të një elementi të veçantë është numri i elektroneve të pranuara ose të dhëna gjatë një reaksioni kimik. Gjendja e oksidimit në përbërje Në thelb, numerikisht përkon me vlerat e valencës së elementit. Por ato ndryshojnë në shenjë. Për shembull, për hidrogjenin, valenca është I, dhe gjendja e oksidimit është (+1) ose (-1). Për oksigjenin, valenca është II, dhe gjendja e oksidimit është -2. Për azotin, valencat janë I, II, III, IV, V dhe gjendjet e oksidimit janë (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , etj. Gjendjet e oksidimit të elementeve që përdoren më shpesh në ekuacione janë dhënë në tabelën 3.

Në rastin e reaksioneve të përbërjes, parimi i përpilimit të ekuacioneve sipas gjendjeve të oksidimit është i njëjtë me atë të përpilimit sipas valencave. Për shembull, le të japim ekuacionin për oksidimin e klorit me oksigjen, në të cilin klori formon një përbërje me gjendje oksidimi +7. Le të shkruajmë ekuacionin e propozuar:

Cl 2 + O 2 → ClO

Le të vendosim gjendjet e oksidimit të atomeve përkatëse mbi përbërjen e propozuar ClO:

Si në rastet e mëparshme, ne konstatojmë se kërkohet formula e përbërjes do të marrë formën:

7 -2
Cl 2 O 7

Ekuacioni i reagimit do të marrë formën e mëposhtme:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Duke barazuar për oksigjenin, duke gjetur shumëfishin më të vogël midis dy dhe shtatë, të barabartë me "14", ne përfundimisht vendosim barazinë:

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

Një metodë paksa e ndryshme duhet të përdoret me gjendjet e oksidimit gjatë përbërjes së reaksioneve të shkëmbimit, neutralizimit dhe zëvendësimit. Në disa raste, është e vështirë të zbulohet: cilat komponime formohen gjatë bashkëveprimit të substancave komplekse?

Si të zbuloni: çfarë do të ndodhë në procesin e reagimit?

Në të vërtetë, si e dini se cilat produkte reagimi mund të lindin gjatë një reaksioni të caktuar? Për shembull, çfarë formohet kur reagojnë nitrati i bariumit dhe sulfati i kaliumit?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Ndoshta BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? Apo Ba + NO 3 SO 4 + K 2? Apo diçka tjetër? Natyrisht, gjatë këtij reaksioni formohen komponimet e mëposhtme: BaSO 4 dhe KNO 3. Nga dihet kjo? Dhe si të shkruani saktë formulat e substancave? Le të fillojmë me atë që neglizhohet më shpesh: vetë koncepti i "reagimit të shkëmbimit". Kjo do të thotë se në këto reaksione substancat ndryshojnë pjesët e tyre përbërëse me njëra-tjetrën. Meqenëse reaksionet e shkëmbimit kryhen kryesisht ndërmjet bazave, acideve ose kripërave, pjesët me të cilat do të shkëmbehen janë kationet metalike (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), jonet H + ose OH -, anionet - mbetje acide, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). Në përgjithësi, reagimi i shkëmbimit mund të jepet në shënimin e mëposhtëm:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Ku Kt1 dhe Kt2 janë katione metalike (1) dhe (2), dhe An1 dhe An2 janë anionet e tyre përkatëse (1) dhe (2). Në këtë rast, është e nevojshme të merret parasysh se në përbërjet para dhe pas reaksionit, kationet janë instaluar gjithmonë në vendin e parë, dhe anionet janë në vendin e dytë. Prandaj, nëse ndodh reaksioni klorur kaliumi Dhe nitrat argjendi, te dyja ne gjendje te tretur

KCl + AgNO 3 →

atëherë në procesin e tij formohen substancat KNO 3 dhe AgCl dhe ekuacioni përkatës do të marrë formën:

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

Gjatë reaksioneve të neutralizimit, protonet nga acidet (H +) do të kombinohen me anionet hidroksil (OH -) për të formuar ujë (H2O):

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

Gjendjet e oksidimit të kationeve metalike dhe ngarkesat e anioneve të mbetjeve acidike tregohen në tabelën e tretshmërisë së substancave (acidet, kripërat dhe bazat në ujë). Vija horizontale tregon kationet metalike, dhe vija vertikale tregon anionet e mbetjeve të acidit.

Bazuar në këtë, kur hartoni një ekuacion për një reaksion shkëmbimi, fillimisht është e nevojshme të përcaktohen në anën e majtë gjendjet e oksidimit të grimcave që marrin në këtë proces kimik. Për shembull, duhet të shkruani një ekuacion për bashkëveprimin midis klorurit të kalciumit dhe karbonatit të natriumit. Le të krijojmë diagramin fillestar të këtij reagimi:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Pasi kemi kryer veprimin tashmë të njohur "kryq"-në-"kryq", ne përcaktojmë formulat reale të substancave fillestare:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Bazuar në parimin e shkëmbimit të kationeve dhe anioneve (25), ne do të vendosim formula paraprake për substancat e formuara gjatë reaksionit:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Le të vendosim ngarkesat përkatëse mbi kationet dhe anionet e tyre:

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

Formulat e substancave shkruar saktë, në përputhje me ngarkesat e kationeve dhe anioneve. Le të krijojmë një ekuacion të plotë, duke barazuar anën e majtë dhe të djathtë për natriumin dhe klorin:

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

Si shembull tjetër, këtu është ekuacioni për reaksionin e neutralizimit midis hidroksidit të bariumit dhe acidit fosforik:

VaON + NPO 4 →

Le të vendosim ngarkesat përkatëse mbi kationet dhe anionet:

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

Le të përcaktojmë formulat reale të substancave fillestare:

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 →

Bazuar në parimin e shkëmbimit të kationeve dhe anioneve (25), ne do të vendosim formula paraprake për substancat e formuara gjatë reaksionit, duke marrë parasysh që gjatë një reaksioni shkëmbimi një nga substancat duhet të jetë domosdoshmërisht uji:

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

Le të përcaktojmë shënimin e saktë për formulën e kripës së formuar gjatë reaksionit:

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

Le të barazojmë anën e majtë të ekuacionit për bariumin:

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

Meqenëse në anën e djathtë të ekuacionit, mbetja e acidit ortofosforik merret dy herë, (PO 4) 2, atëherë në të majtë është gjithashtu e nevojshme të dyfishohet sasia e tij:

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

Mbetet të përputhet me numrin e atomeve të hidrogjenit dhe oksigjenit në anën e djathtë të ujit. Meqenëse në të majtë numri i përgjithshëm i atomeve të hidrogjenit është 12, në të djathtë ai gjithashtu duhet të korrespondojë me dymbëdhjetë, prandaj para formulës së ujit është e nevojshme caktoni koeficientin"6" (pasi molekula e ujit tashmë ka 2 atome hidrogjeni). Për oksigjenin vërehet edhe barazia: në të majtë është 14 dhe në të djathtë është 14. Pra, ekuacioni ka formën e saktë hyrjet:

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

Mundësia e reaksioneve kimike

Bota përbëhet nga një larmi e madhe substancash. Numri i varianteve të reaksioneve kimike ndërmjet tyre është gjithashtu i pallogaritshëm. Por a mundemi ne, pasi kemi shkruar këtë apo atë ekuacion në letër, të themi se një reaksion kimik do t'i korrespondojë atij? Ekziston një ide e gabuar se nëse është e saktë vendos shanset në ekuacion, atëherë do të jetë e realizueshme në praktikë. Për shembull, nëse marrim tretësirë ​​e acidit sulfurik dhe vendoseni në të zinku, atëherë mund të vëzhgoni procesin e evolucionit të hidrogjenit:

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

Por nëse bakri hidhet në të njëjtën zgjidhje, atëherë procesi i evolucionit të gazit nuk do të vëzhgohet. Reagimi nuk është i realizueshëm.

Cu+ H 2 SO 4 ≠

Nëse merret acid sulfurik i koncentruar, ai do të reagojë me bakër:

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

Në reagimin (23) ndërmjet gazeve të azotit dhe hidrogjenit, ne vëzhgojmë ekuilibri termodinamik, ato. sa molekula amoniaku NH 3 formohet për njësi të kohës, e njëjta sasi e tyre do të dekompozohet përsëri në azot dhe hidrogjen. Zhvendosja e ekuilibrit kimik mund të arrihet duke rritur presionin dhe duke ulur temperaturën

N 2 + 3H 2 = 2NH 3

Nëse merrni tretësirë ​​e hidroksidit të kaliumit dhe derdhe mbi të tretësirë ​​e sulfatit të natriumit, atëherë nuk do të vërehen ndryshime, reagimi nuk do të jetë i realizueshëm:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Zgjidhja e klorurit të natriumit kur bashkëvepron me bromin, ai nuk do të formojë brom, pavarësisht nga fakti se ky reagim mund të klasifikohet si një reaksion zëvendësimi:

NaCl + Br 2 ≠

Cilat janë arsyet e mospërputhjeve të tilla? Çështja është se nuk mjafton vetëm të përcaktohet saktë formulat e përbërjes, është e nevojshme të njihen specifikat e bashkëveprimit të metaleve me acidet, të përdoret me mjeshtëri tabelën e tretshmërisë së substancave dhe të njihen rregullat e zëvendësimit në serinë e aktivitetit të metaleve dhe halogjeneve. Ky artikull përshkruan vetëm parimet më themelore se si caktoni koeficientët në ekuacionet e reaksionit, Si shkruani ekuacionet molekulare, Si përcaktoni përbërjen e një përbërjeje kimike.

Kimia, si shkencë, është jashtëzakonisht e larmishme dhe e shumëanshme. Artikulli i mësipërm pasqyron vetëm një pjesë të vogël të proceseve që ndodhin në botën reale. Llojet, ekuacionet termokimike, elektroliza, proceset e sintezës organike dhe shumë e shumë më tepër. Por më shumë për këtë në artikujt e ardhshëm.

faqe interneti, kur kopjoni materialin plotësisht ose pjesërisht, kërkohet një lidhje me burimin.

Llogaritësi i mëposhtëm është krijuar për të barazuar reaksionet kimike.

Siç dihet, ekzistojnë disa metoda për barazimin e reaksioneve kimike:

• Metoda e zgjedhjes së koeficientëve
• Metoda matematikore
• Metoda Garcia
• Metoda e bilancit elektronik
• Metoda e bilancit të elektroneve (metoda e gjysmëreaksionit)

Dy të fundit përdoren për reaksionet redoks

Ky kalkulator përdor metodë matematikore- si rregull, në rastin e ekuacioneve kimike komplekse, është mjaft punë intensive për llogaritjet manuale, por funksionon shkëlqyeshëm nëse kompjuteri llogarit gjithçka për ju.

Metoda matematikore bazohet në ligjin e ruajtjes së masës. Ligji i ruajtjes së masës thotë se sasia e materies së secilit element përpara një reaksioni është e barabartë me sasinë e materies së secilit element pas reaksionit. Kështu, anët e majta dhe të djathta të një ekuacioni kimik duhet të kenë të njëjtin numër atomesh të një elementi të caktuar. Kjo bën të mundur balancimin e ekuacioneve të çdo reaksioni (përfshirë ato redoks). Për ta bërë këtë, është e nevojshme të shkruhet ekuacioni i reagimit në formë të përgjithshme, bazuar në ekuilibrin material (barazia e masave të një element kimik në substancat origjinale dhe rezultuese) krijojnë një sistem ekuacionesh matematikore dhe zgjidhin atë.

Le ta shohim këtë metodë duke përdorur një shembull:

Le të jepet reaksioni kimik:

Le të shënojmë koeficientët e panjohur:

Le të krijojmë ekuacione për numrin e atomeve të secilit element që marrin pjesë në një reaksion kimik:
Për Fe:
Për Cl:
Për Na:
Për P:
Për O:

Le t'i shkruajmë ato në formën e një sistemi të përgjithshëm:

NË në këtë rast ne kemi pesë ekuacione për katër të panjohura, dhe e pesta mund të merret duke shumëzuar të katërtin me katër, kështu që mund të hidhet në mënyrë të sigurtë.

Le ta rishkruajmë këtë sistem ekuacionesh algjebrike lineare në formën e një matrice:

Ky sistem mund të zgjidhet duke përdorur metodën Gaussian. Në fakt, nuk do të jetë gjithmonë aq me fat që numri i ekuacioneve të përkojë me numrin e të panjohurave. Sidoqoftë, bukuria e metodës Gauss është se ju lejon të zgjidhni sisteme me çdo numër ekuacionesh dhe të panjohurash. Posaçërisht për këtë është shkruar një makinë llogaritëse Zgjidhja e një sistemi ekuacionesh lineare duke përdorur metodën e Gausit me gjetjen e një zgjidhjeje të përgjithshme, e cila përdoret në barazimin e reaksioneve kimike.
Kjo do të thotë, kalkulatori më poshtë analizon formulën e reagimit, përpilon SLAE dhe ia kalon atë kalkulatorit në lidhjen e mësipërme, i cili zgjidh SLAE duke përdorur metodën Gaussian. Zgjidhja përdoret më pas për të shfaqur ekuacionin e balancuar.

Elementet kimike duhet të shkruhen ashtu siç janë shkruar në tabelën periodike, d.m.th., të marrin parasysh shkronjat e mëdha dhe të vogla (Na3PO4 - e saktë, na3po4 - e pasaktë).