Reaksiyonlar nasıl eşitlenir? Kimyasal reaksiyon için denklem nasıl yazılır: eylemlerin sırası. Kimyasal denklem denir

Kimyasal bir denklem, elementlerin sembolleri ve içinde yer alan bileşiklerin formülleri kullanılarak bir reaksiyonun kaydedilmesidir. Reaktiflerin ve ürünlerin mol cinsinden ifade edilen bağıl miktarları, tam (dengeli) reaksiyon denkleminde sayısal katsayılarla gösterilir. Bu katsayılara bazen stokiyometrik katsayılar denir. Günümüzde kimyasal denklemlerde reaktanların ve ürünlerin fiziksel durumlarının belirtilmesine yönelik artan bir eğilim vardır. Bu, aşağıdaki semboller kullanılarak yapılır: (gaz) veya gaz hali anlamına gelir, (-sıvı, ) - sağlam, (-su çözümü.

İncelenen reaksiyonun reaktanları ve ürünleri hakkında deneysel olarak belirlenmiş bilgilere dayanarak ve reaksiyona katılan her reaktan ve ürünün göreceli miktarları ölçülerek bir kimyasal denklem oluşturulabilir.

Kimyasal Denklem Yazma

Tam bir kimyasal denklemin yazılması aşağıdaki dört adımı içerir.

1. aşama. Tepkiyi kelimelerle kaydetmek. Örneğin,

2. aşama. Sözlü isimlerin reaktif ve ürün formülleriyle değiştirilmesi.

3. aşama. Denklemin dengelenmesi (katsayılarının belirlenmesi)

Bu denkleme dengeli veya stokiyometrik denir. Denklemi dengeleme ihtiyacı, herhangi bir reaksiyonda maddenin korunumu yasasının karşılanması gerektiği gerçeğiyle belirlenir. Örnek olarak ele aldığımız reaksiyonla ilgili olarak bu, içinde tek bir magnezyum, karbon veya oksijen atomunun oluşamayacağı veya yok edilemeyeceği anlamına gelir. Başka bir deyişle, bir kimyasal denklemin sol ve sağ taraflarında yer alan her bir elementin atom sayısının aynı olması gerekir.

4. aşama. Reaksiyondaki her katılımcının fiziksel durumunun belirtilmesi.

Kimyasal Denklem Türleri

Aşağıdaki tam denklemi göz önünde bulundurun:

Bu denklem tüm reaksiyon sistemini bir bütün olarak açıklar. Bununla birlikte, söz konusu reaksiyon aynı zamanda iyonik denklem - kullanılarak basitleştirilmiş bir biçimde de temsil edilebilir.

Bu denklem, söz konusu reaksiyona katılmadıkları için listelenmeyen sülfat iyonları hakkında bilgi içermez. Bu tür iyonlara gözlemci iyonlar denir.

Demir ve bakır(II) arasındaki reaksiyon redoks reaksiyonlarına bir örnektir (bkz. Bölüm 10). Genel bir reaksiyonda aynı anda meydana gelen, biri indirgemeyi, diğeri oksidasyonu tanımlayan iki reaksiyona ayrılabilir:

Bu iki denkleme yarı reaksiyon denklemleri denir. Özellikle elektrokimyada elektrotlarda meydana gelen süreçleri tanımlamak için sıklıkla kullanılırlar (bkz. Bölüm 10).

Kimyasal denklemlerin yorumlanması

Aşağıdaki basit stokiyometrik denklemi göz önünde bulundurun:

İki şekilde yorumlanabilir. İlk olarak, bu denkleme göre, bir mol hidrojen molekülü bir mol brom molekülü ile reaksiyona girerek iki mol hidrojen bromür molekülü oluşturur. Kimyasal denklemin bu yorumuna bazen molar yorum denir.

Bununla birlikte, bu denklem, ortaya çıkan reaksiyonda (aşağıya bakınız) bir hidrojen molekülünün bir brom molekülü ile reaksiyona girerek iki molekül hidrojen bromür oluşturacağı şekilde de yorumlanabilir. Bir kimyasal denklemin bu yorumuna bazen moleküler denir. tercüme.

Hem molar hem de moleküler yorumlar eşit derecede geçerlidir. Bununla birlikte, söz konusu reaksiyonun denklemine dayanarak, bir hidrojen molekülünün bir brom molekülü ile çarpışarak iki molekül hidrojen bromür oluşturduğu sonucuna varmak tamamen yanlış olacaktır. birbirini takip eden birkaç aşamada gerçekleştirilir. Tüm bu aşamalardan oluşan sete genellikle reaksiyon mekanizması denir (bkz. Bölüm 9). Düşündüğümüz örnekte reaksiyon aşağıdaki aşamaları içerir:

Dolayısıyla söz konusu reaksiyon aslında radikal adı verilen ara maddeleri içeren bir zincirleme reaksiyondur (bkz. Bölüm 9). Söz konusu reaksiyonun mekanizması aynı zamanda diğer aşamaları ve yan reaksiyonları da içerir. Dolayısıyla stokiyometrik denklem yalnızca sonuçta ortaya çıkan reaksiyonu gösterir. Reaksiyon mekanizması hakkında bilgi vermez.

Kimyasal denklemleri kullanarak hesaplama

Kimyasal denklemler çok çeşitli kimyasal hesaplamaların başlangıç ​​noktasıdır. Burada ve kitabın ilerleyen kısımlarında bu tür hesaplamaların bir dizi örneği verilmiştir.

Reaktanların ve ürünlerin kütlesinin hesaplanması. Dengeli bir kimyasal denklemin, bir reaksiyonda yer alan reaktantların ve ürünlerin göreceli molar miktarlarını gösterdiğini zaten biliyoruz. Bu niceliksel veriler, reaktanların ve ürünlerin kütlelerinin hesaplanmasına olanak tanır.

İyon formunda 0,1 mol gümüş içeren bir çözeltiye fazla miktarda sodyum klorür çözeltisi eklendiğinde oluşan gümüş klorürün kütlesini hesaplayalım.

Bu tür hesaplamaların ilk aşaması söz konusu reaksiyonun denklemini yazmaktır:

Reaksiyonda aşırı miktarda klorür iyonu kullanıldığı için, çözeltide bulunan tüm iyonların dönüştürüldüğü varsayılabilir. Reaksiyon denklemi, bir molden bir mol iyon elde edildiğini gösterir. Bu, ürünün kütlesini hesaplamamızı sağlar. aşağıdaki gibi:

Buradan,

g/mol olduğundan,

Çözeltilerin konsantrasyonunun belirlenmesi. Stokiyometrik denklemlere dayalı hesaplamalar nicelliğin temelini oluşturur kimyasal analiz. Örnek olarak, reaksiyonda oluşan ürünün bilinen kütlesine dayalı olarak bir çözeltinin konsantrasyonunu belirlemeyi düşünün. Bu tip kantitatif kimyasal analize gravimetrik analiz denir.

Nitrat çözeltisine, kurşunun tamamını iyodür halinde çökeltmeye yetecek miktarda potasyum iyodür çözeltisi ilave edildi. Oluşan iyodürün kütlesi 2.305 g'a eşitti. Başlangıç ​​nitrat çözeltisinin konsantrasyonunu belirlemek için gerekli

Söz konusu reaksiyonun denklemiyle daha önce karşılaştık:

Bu denklem, bir mol iyodür üretmek için bir mol kurşun(II) nitratın gerekli olduğunu göstermektedir. Reaksiyonda oluşan kurşun (II) iyodürün molar miktarını belirleyelim. Çünkü

Çeşitli kimyasal madde ve element türleri arasındaki reaksiyonlar kimyanın ana çalışma konularından biridir. Bir reaksiyon denkleminin nasıl oluşturulacağını ve bunları kendi amaçlarınız için nasıl kullanacağınızı anlamak için, maddelerin etkileşimindeki tüm kalıpların yanı sıra kimyasal reaksiyonlarla ilgili süreçlerin oldukça derinlemesine anlaşılması gerekir.

Denklem yazma

Kimyasal reaksiyonu ifade etmenin bir yolu kimyasal denklemdir. Başlangıç ​​maddesinin ve ürünün formülünü, her maddenin kaç moleküle sahip olduğunu gösteren katsayıları kaydeder. Bilinen tüm kimyasal reaksiyonlar dört türe ayrılır: ikame, kombinasyon, değişim ve ayrışma. Bunlar arasında: redoks, ekzojen, iyonik, geri dönüşümlü, geri döndürülemez vb.

Kimyasal reaksiyonlar için denklemlerin nasıl yazılacağı hakkında daha fazla bilgi edinin:

1. Reaksiyonda birbirleriyle etkileşime giren maddelerin adının belirlenmesi gerekir. Bunları denklemimizin sol tarafına yazıyoruz. Örnek olarak sülfürik asit ile alüminyum arasında oluşan kimyasal reaksiyonu düşünün. Reaktifleri sola yerleştiriyoruz: H2SO4 + Al. Daha sonra eşittir işaretini yazıyoruz. Kimyada sağa işaret eden bir “ok” işaretine ya da zıt yönlere bakan iki oka rastlayabilirsiniz, bunlar “tersinirlik” anlamına gelir. Metal ve asit etkileşiminin sonucu tuz ve hidrojendir. Tepkime sonucu elde edilen ürünleri eşittir işaretinden sonra yani sağa yazın. H2SO4+Al= H2+ Al2(SO4)3. Böylece reaksiyon şemasını görebiliriz.
2. Kimyasal bir denklem oluşturmak için katsayıları bulmalısınız. Önceki diyagrama dönelim. Sol tarafına bakalım. Sülfürik asit yaklaşık 2:4:1 oranında hidrojen, oksijen ve kükürt atomları içerir. Sağ tarafta tuzda 3 kükürt atomu ve 12 oksijen atomu bulunmaktadır. Bir gaz molekülünde iki hidrojen atomu bulunur. Sol tarafta bu elemanların oranı 2:3:12'dir
3. Alüminyum (III) sülfatın bileşimindeki oksijen ve kükürt atomlarının sayısını eşitlemek için denklemin sol tarafındaki asidin önüne 3 faktörünü koymak gerekir. Artık elimizde 6 hidrojen atomu var. sol taraf. Hidrojenin element sayısını eşitlemek için denklemin sağ tarafındaki hidrojenin önüne 3 koymanız gerekir.
4. Artık geriye kalan tek şey alüminyum miktarını eşitlemek. Tuz iki metal atomu içerdiğinden sol tarafta alüminyumun önüne 2 katsayısını koyuyoruz. Sonuç olarak bu şema için reaksiyon denklemini elde ediyoruz: 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2.

Bir reaksiyon denkleminin nasıl yazılacağına ilişkin temel prensipleri anlamış olmak kimyasal maddeler Gelecekte kimya açısından en egzotik olanı bile herhangi bir reaksiyonu yazmak zor olmayacak.

Kimyadaki bir reaksiyon denklemi, bir kimyasal sürecin kullanılarak kaydedilmesidir. kimyasal formüller ve matematiksel semboller.

Bu gösterim bir kimyasal reaksiyonun diyagramıdır. "=" işareti göründüğünde buna "denklem" adı verilir. Çözmeye çalışalım.

Temas halinde

Basit reaksiyonların analizi örneği

Katsayı buna değmediği için kalsiyumda bir atom vardır. Endeks de burada yazılmıyor, yani bir anlamına geliyor. Denklemin sağ tarafında Ca da birdir. Kalsiyum üzerinde çalışmamıza gerek yok.

Video: Kimyasal reaksiyon denklemlerindeki katsayılar.

Bir sonraki elemente bakalım: Oksijen. İndeks 2, 2 oksijen iyonunun bulunduğunu gösterir. Sağ tarafta indeks yok, yani bir oksijen parçacığı, solda ise 2 parçacık var. Biz ne yapıyoruz? Kimyasal formül doğru yazıldığı için üzerinde herhangi bir ek indeks veya düzeltme yapılamaz.

Katsayılar en küçük kısımdan önce yazılanlardır. Değiştirme hakları var. Kolaylık sağlamak için formülün kendisini yeniden yazmıyoruz. Sağ tarafta 2 oksijen iyonu elde etmek için 1 ile 2'yi çarpıyoruz.

Katsayıyı ayarladıktan sonra 2 kalsiyum atomu elde ettik. Sol tarafta sadece bir tane var. Bu da artık kalsiyumun önüne 2 koymamız gerektiği anlamına geliyor.

Şimdi sonucu kontrol edelim. Bir elementin atom sayısı her iki tarafa da eşitse “eşittir” işareti koyabiliriz.

Başka bir açık örnek: Solda iki hidrojen var ve oktan sonra da iki hidrojenimiz var.

• Oktan önce iki oksijen vardır, ancak oktan sonra indeks yoktur, bu da bir tane olduğu anlamına gelir.
• Solda daha çok, sağda daha az var.
• Suyun önüne 2 katsayısını koyuyoruz.

Formülün tamamını 2 ile çarptık ve artık hidrojen miktarı değişti. İndeksi katsayı ile çarpıyoruz ve 4 elde ediyoruz. Sol tarafta ise iki hidrojen atomu kalıyor. Ve 4 elde etmek için hidrojeni ikiyle çarpmamız gerekiyor.

Video: Kimyasal bir denklemde katsayıların düzenlenmesi

Bu, bir formüldeki ve diğer formüldeki öğenin oka kadar aynı tarafta olduğu durumdur.

Solda bir kükürt iyonu ve sağda bir iyon. İki oksijen parçacığı artı iki oksijen parçacığı daha. Bu, sol tarafta 4 oksijen olduğu anlamına gelir. Sağda 3 oksijen var. Yani bir tarafta çift sayıda, diğer tarafta ise tek sayıda atom vardır. Tek sayıyı ikiyle çarparsak çift sayı elde ederiz. İlk önce onu eşit bir değere getiriyoruz. Bunu yapmak için oktan sonraki formülün tamamını ikiyle çarpın. Çarpma sonrasında altı oksijen iyonu ve ayrıca 2 kükürt atomu elde ederiz. Sol tarafta bir mikropartikül kükürt var. Şimdi eşitleyelim. Denklemleri sola, gri 2'nin önüne koyuyoruz.

İsminde.

Karmaşık reaksiyonlar

Bu örnek daha karmaşık çünkü maddenin daha fazla unsuru var.

Buna nötrleşme reaksiyonu denir. Burada öncelikle eşitlenmesi gerekenler:

• Sol tarafta bir sodyum atomu var.
• Sağ tarafta indeks 2 sodyum olduğunu söylüyor.

Sonuç, formülün tamamını ikiyle çarpmanız gerektiğidir.

Video: Kimyasal reaksiyon denklemlerinin hazırlanması

Şimdi ne kadar kükürt olduğunu görelim. Sol ve sağ tarafta birer adet. Oksijene dikkat edelim. Sol tarafta 6 oksijen atomumuz var. Öte yandan - 5. Sağda daha az, solda daha fazla. Tek sayının çift sayıya getirilmesi gerekir. Bunu yapmak için suyun formülünü 2 ile çarpıyoruz, yani bir oksijen atomundan 2 yapıyoruz.

Şimdi sağ tarafta zaten 6 oksijen atomu var. Sol tarafta da 6 atom var. Hidrojeni kontrol edelim. İki hidrojen atomu ve 2 hidrojen atomu daha. Yani sol tarafta dört hidrojen atomu olacak. Diğer tarafta da dört hidrojen atomu var. Tüm unsurlar eşittir. Eşittir işaretini koyduk.

Video: Kimyasal denklemler. Kimyasal denklemler nasıl yazılır?

Sonraki örnek.

Burada örnek ilginç çünkü parantezler görünüyor. Eğer parantezlerin arkasında bir faktör varsa, parantez içindeki her elemanın onunla çarpıldığını söylüyorlar. Oksijen ve hidrojenden daha az olduğu için nitrojenle başlamanız gerekir. Solda bir nitrojen var ve sağda parantezleri hesaba katarak iki tane var.

Sağda iki hidrojen atomu var ama dördü gerekli. Suyu ikiyle çarparak dört hidrojen elde ederek bu durumdan kurtuluruz. Harika, hidrojen dengelendi. Oksijen kaldı. Reaksiyondan önce 8 atom vardır, sonra da 8 atom vardır.

Harika, tüm unsurlar eşit, "eşit" ayarını yapabiliriz.

Son örnek.

Sırada baryum var. Eşitlenmiştir, dokunmanıza gerek yoktur. Reaksiyondan önce iki klor var, reaksiyondan sonra sadece bir tane var. Ne yapılması gerekiyor? Reaksiyondan sonra 2'yi klorun önüne yerleştirin.

Video: Kimyasal Denklemlerin Dengelenmesi.

Şimdi, az önce belirlenen katsayı nedeniyle reaksiyondan sonra iki sodyum elde ettik ve reaksiyondan önce de iki sodyum elde ettik. Harika, diğer her şey eşitlendi.

Ayrıca elektronik denge yöntemini kullanarak reaksiyonları eşitleyebilirsiniz. Bu yöntemin uygulanabileceği bir takım kurallar vardır. Bir sonraki adım, oksidasyonun nerede oluştuğunu ve indirgemenin nerede meydana geldiğini anlamak için her maddedeki tüm elementlerin oksidasyon durumlarını düzenlemektir.

Kimya maddelerin bilimi, özellikleri ve dönüşümleridir .
Yani etrafımızdaki maddelere hiçbir şey olmazsa bu kimya için geçerli değildir. Peki "hiçbir şey olmuyor" ne anlama geliyor? Eğer aniden bir fırtına bizi tarlada yakaladıysa ve dedikleri gibi "tenimize kadar" hepimiz ıslandıysak, o zaman bu bir dönüşüm değil mi: sonuçta giysiler kuruydu ama ıslandılar.

Örneğin, bir demir çiviyi alıp törpüleyip sonra birleştirirseniz demir talaşı (Fe) O zaman bu da bir dönüşüm değil mi: Bir çivi vardı, toz haline geldi. Ancak daha sonra cihazı monte edip gerçekleştirirseniz oksijen elde etmek (O 2): ısınmak potasyum permanganat(KMpO4) ve bir test tüpünde oksijen toplayın ve ardından bu kırmızı-sıcak demir tozlarını içine yerleştirin, ardından parlak bir alevle parlayacaklar ve yandıktan sonra kahverengi bir toza dönüşecekler. Ve bu aynı zamanda bir dönüşümdür. Peki kimya nerede? Bu örneklerde giysinin şekli (demir çivi) ve durumu (kuru, ıslak) değişse de bunlar dönüşüm değildir. Gerçek şu ki, çivinin kendisi bir maddeydi (demir) ve farklı şekline rağmen öyle kaldı ve giysilerimiz yağmurdan gelen suyu emip buharlaştırarak atmosfere verdi. Suyun kendisi değişmedi. Peki kimyasal açıdan dönüşümler nelerdir?

Kimyasal açıdan bakıldığında dönüşümler, bir maddenin bileşiminde bir değişikliğin eşlik ettiği olaylardır. Örnek olarak aynı çiviyi ele alalım. Dosyalamadan sonra nasıl bir şekil aldığı önemli değil, ancak ondan toplandıktan sonra demir talaşı oksijen atmosferine yerleştirildi - dönüştü Demir oksit(Fe 2 Ö 3 ) . Peki sonuçta bir şeyler değişti mi? Evet değişti. Çivi denen bir madde vardı ama oksijenin etkisiyle yeni bir madde oluştu. element oksit bezi. Moleküler denklem Bu dönüşüm aşağıdaki kimyasal sembollerle temsil edilebilir:

4Fe + 3O2 = 2Fe203 (1)

Kimya konusunda tecrübesiz biri için hemen sorular ortaya çıkar. "Moleküler denklem" nedir, Fe nedir? Rakamlar neden “4”, “3”, “2”? Fe 2 O 3 formülündeki küçük “2” ve “3” sayıları nelerdir? Bu, her şeyi sırayla çözmenin zamanı geldiği anlamına gelir.

Kimyasal elementlerin belirtileri.

Kimyanın 8. sınıfta ve hatta bazıları daha erken eğitime başlamasına rağmen, birçok kişi büyük Rus kimyager D.I. Ve tabii ki ünlü “Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu”. Aksi takdirde daha basit bir ifadeyle “Periyodik Tablo” olarak adlandırılır.

Bu tabloda öğeler uygun sıraya göre düzenlenmiştir. Bugüne kadar yaklaşık 120 tanesi biliniyor. Birçok elementin adı uzun zamandır bizim için biliniyor. Bunlar: demir, alüminyum, oksijen, karbon, altın, silikon. Daha önce bu kelimeleri düşünmeden, nesnelerle özdeşleştirerek kullanıyorduk: demir cıvata, alüminyum tel, atmosferdeki oksijen, altın yüzük vb. vesaire. Fakat aslında tüm bu maddeler (cıvata, tel, halka) kendilerine karşılık gelen unsurlardan oluşur. Bütün paradoks, öğeye dokunulamaması veya alınamamasıdır. Nasıl yani? Periyodik tablodalar ama onları alamazsınız! Evet kesinlikle. Kimyasal element soyut (yani soyut) bir kavramdır ve kimyada ve diğer bilimlerde hesaplamalar, denklemler oluşturmak ve problem çözmek için kullanılır. Her elementin kendine has özellikleri olması nedeniyle diğerinden farklıdır elektronik konfigürasyon atom. Bir atomun çekirdeğindeki protonların sayısı, yörüngelerindeki elektronların sayısına eşittir. Örneğin hidrojen 1 numaralı elementtir. Atomu 1 proton ve 1 elektrondan oluşur. Helyum 2 numaralı elementtir. Atomu 2 proton ve 2 elektrondan oluşur. Lityum 3 numaralı elementtir. Atomu 3 proton ve 3 elektrondan oluşur. Darmstadtium – element No. 110. Atomu 110 proton ve 110 elektrondan oluşur.

Her öğe belirli bir sembolle, Latin harfleriyle belirtilir ve Latince'den çevrilmiş belirli bir okunuşu vardır. Örneğin hidrojenin sembolü vardır "N", "hidrojenyum" veya "kül" olarak okunur. Silikonun "Si" sembolü "silisyum" olarak okunur. Merkür bir sembolü var "Hg" ve "hidrargyrum" olarak okunur. Ve benzeri. Tüm bu notasyonlar herhangi bir 8. sınıf kimya ders kitabında bulunabilir. Şimdi bizim için asıl önemli olan, kimyasal denklemleri oluştururken elementlerin belirtilen sembolleriyle çalışmanın gerekli olduğunu anlamaktır.

Basit ve karmaşık maddeler.

Çeşitli maddelerin kimyasal elementlerin tek sembolleriyle gösterilmesi (Hg Merkür, Fe ütü, Cu bakır, Zn çinko, Al alüminyum) esasen basit maddeleri, yani aynı türden atomlardan oluşan (bir atomda aynı sayıda proton ve nötron içeren) maddeleri belirtiriz. Örneğin, eğer demir ve kükürt maddeleri etkileşime girerse, denklem aşağıdaki yazı formunu alacaktır:

Fe + S = FeS (2)

Basit maddeler arasında metaller (Ba, K, Na, Mg, Ag) ve metal olmayanlar (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2) bulunur. Üstelik dikkat etmek lazım
Tüm metallerin tek sembollerle gösterilmesine özellikle dikkat edin: K, Ba, Ca, Al, V, Mg, vb. ve metal olmayanların ya basit semboller olması: C, S, P ya da aşağıdakileri belirten farklı indekslere sahip olabilirler: moleküler yapıları: H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8. Gelecekte bu çok önemli olacak büyük önem Denklemleri yazarken. Karmaşık maddelerin atomlardan oluşan maddeler olduğunu tahmin etmek hiç de zor değil farklı şekiller, Örneğin,

1). Oksitler:
alüminyum oksit Al203,

sodyum oksit Na2O,
bakır oksit CuO,
çinko oksit ZnO,
titanyum oksit Ti2O3,
karbonmonoksit veya karbon monoksit (+2) CO,
kükürt oksit (+6) SỐ 3

2). Sebepler:
demir hidroksit(+3) Fe(OH)3,
bakır hidroksit Cu(OH)2,
potasyum hidroksit veya alkali potasyum KOAH,
sodyum hidroksit NaOH.

3). Asitler:
hidroklorik asit HC1,
sülfürlü asit H2SO3,
Nitrik asit HNO3

4). Tuzlar:
sodyum tiyosülfat Na2S203,
sodyum sülfat veya Glauber tuzu Na2SO4,
kalsiyum karbonat veya kireçtaşı CaCO3,
bakır klorür CuCl2

5). Organik madde:
sodyum asetat CH 3 COONa,
metan CH 4,
asetilen C2H2,
glikoz C 6 H 12 Ç 6

Son olarak yapıyı çözdükten sonra çeşitli maddeler, kimyasal denklemleri derlemeye başlayabilirsiniz.

Kimyasal denklem.

"Denklem" kelimesinin kendisi "eşitlemek" kelimesinden türetilmiştir, yani. bir şeyi eşit parçalara bölmek. Matematikte denklemler bu bilimin neredeyse özünü oluşturur. Örneğin sol ve sağ tarafların “2”ye eşit olacağı basit bir denklem verebilirsiniz:

40: (9 + 11) = (50x2) : (80 – 30);

Kimyasal denklemlerde de aynı prensip vardır: Denklemin sol ve sağ tarafları, onlara katılan aynı sayıda atom ve elemente karşılık gelmelidir. Veya iyonik bir denklem verilirse, o zaman içinde parçacık sayısı da bu gereksinimi karşılaması gerekir. Kimyasal denklem, kimyasal formüller ve matematiksel semboller kullanılarak kimyasal reaksiyonun geleneksel bir temsilidir. Kimyasal denklem doğası gereği bir veya başka bir kimyasal reaksiyonu, yani yeni maddelerin ortaya çıktığı maddelerin etkileşim sürecini yansıtır. Örneğin gerekli moleküler bir denklem yaz yer aldıkları reaksiyonlar baryum klorür BaCl2 ve sülfürik asit H 2 SO 4. Bu reaksiyonun sonucunda çözünmeyen bir çökelti oluşur - baryum sülfat BaSO 4 ve hidroklorik asit HC1:

BaCl2 + H2S04 = BaS04 + 2HCl (3)

Öncelikle HCl maddesinin önünde duran büyük “2” sayısına katsayı, BaCl 2, H 2 SO 4 formüllerinin altındaki küçük “2”, “4” sayılarına ise katsayı denildiğini anlamak gerekir. BaSO 4'e indeksler denir. Kimyasal denklemlerdeki katsayılar ve indeksler toplam değil çarpan işlevi görür. Kimyasal bir denklemi doğru yazmak için ihtiyacınız olan şey reaksiyon denkleminde katsayıları atayın. Şimdi denklemin sol ve sağ tarafındaki elementlerin atomlarını saymaya başlayalım. Denklemin sol tarafında: BaCl2 maddesi 1 baryum atomu (Ba), 2 klor atomu (Cl) içerir. H 2 SO 4 maddesinde: 2 hidrojen atomu (H), 1 kükürt atomu (S) ve 4 oksijen atomu (O). Denklemin sağ tarafında: BaSO4 maddesinde 1 baryum atomu (Ba), 1 kükürt atomu (S) ve 4 oksijen atomu (O), HCl maddesinde: 1 hidrojen atomu (H) ve 1 klor bulunmaktadır. atom (Cl). Denklemin sağ tarafındaki hidrojen ve klor atomlarının sayısı, sol taraftakinin yarısı kadardır. Bu nedenle denklemin sağ tarafındaki HCl formülünden önce “2” katsayısını koymak gerekir. Şimdi bu reaksiyona katılan elementlerin hem soldaki hem de sağdaki atom sayılarını toplarsak aşağıdaki dengeyi elde ederiz:

Denklemin her iki tarafında da reaksiyona katılan elementlerin atom sayıları eşit olduğundan reaksiyon doğru bir şekilde oluşmuştur.

Kimyasal denklem ve kimyasal reaksiyonlar

Daha önce de öğrendiğimiz gibi kimyasal denklemler kimyasal reaksiyonların bir yansımasıdır. Kimyasal reaksiyonlar, bir maddenin diğerine dönüşmesinin meydana geldiği olaylardır. Çeşitlilikleri arasında iki ana tür ayırt edilebilir:

1). Bileşik reaksiyonlar
2). Ayrışma reaksiyonları.

Kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğu ekleme reaksiyonlarına aittir, çünkü dış etkenlere (çözünme, ısıtma, ışığa maruz kalma) maruz bırakılmadığı takdirde tek bir maddede bileşiminde nadiren değişiklikler meydana gelebilir. Hiçbir şey, iki veya daha fazla maddenin etkileşimi sırasında meydana gelen değişikliklerden daha iyi bir kimyasal olayı veya reaksiyonu karakterize edemez. Bu tür olaylar kendiliğinden ortaya çıkabilir ve buna sıcaklıkta bir artış veya azalma, ışık efektleri, renk değişiklikleri, tortu oluşumu, gazlı ürünlerin salınması ve gürültü eşlik edebilir.

Açıklık sağlamak için, elde ettiğimiz bileşik reaksiyon süreçlerini yansıtan birkaç denklem sunuyoruz. sodyum klorit(NaCl), çinko Klorür(ZnCl2), gümüş klorür çökeltisi(AgCl), alüminyum klorür(AlCl3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl2 + Zn = ZnCl2 + Cu (5)

AgNO3 + KCl = AgCl + 2KNO3 (6)

3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H20 (7)

Bileşiğin reaksiyonları arasında aşağıdakilerden özellikle bahsedilmelidir: : ikame (5), değişme (6) ve değişim reaksiyonunun özel bir durumu olarak - reaksiyon nötralizasyon (7).

Yer değiştirme reaksiyonları, basit bir maddenin atomlarının, karmaşık bir maddedeki elementlerden birinin atomlarının yerini aldığı reaksiyonları içerir. Örnek (5)'te çinko atomları, CuCl2 çözeltisindeki bakır atomlarının yerini alırken, çinko, çözünebilir tuz ZnCl2'ye geçer ve bakır, çözeltiden metalik halde salınır.

Değişim reaksiyonları, iki karmaşık maddenin yer değiştirdiği reaksiyonları içerir. bileşenler. Reaksiyon (6) durumunda, çözünebilir tuzlar AgN03 ve KCl, her iki çözelti birleştirildiğinde AgCl tuzunun çözünmeyen bir çökeltisini oluşturur. Aynı zamanda kendilerini oluşturan parçaları da değiştiriyorlar - katyonlar ve anyonlar. NO3 anyonlarına potasyum katyonları K + eklenir ve Cl - anyonlarına gümüş katyonları Ag + eklenir.

Değişim reaksiyonlarının özel, özel bir durumu nötrleşme reaksiyonudur. Nötralizasyon reaksiyonları, asitlerin bazlarla reaksiyona girerek tuz ve su oluşumuna neden olduğu reaksiyonları içerir. Örnek (7)'de hidroklorik asit HC1, Al(OH)3 bazıyla reaksiyona girerek AlCl3 tuzunu ve suyu oluşturur. Bu durumda bazdan gelen alüminyum katyonları Al3+, asitten gelen Cl - anyonları ile değiştirilir. Sonunda ne olacak hidroklorik asidin nötrleştirilmesi.

Ayrışma reaksiyonları, tek bir karmaşık maddeden daha basit bir bileşime sahip iki veya daha fazla yeni basit veya karmaşık maddenin oluşturulduğu reaksiyonları içerir. Reaksiyon örnekleri arasında 1)'in ayrıştığı prosesler yer alır. Potasyum nitrat(KNO 3) potasyum nitrit (KNO 2) ve oksijen (O 2) oluşumu ile; 2). Potasyum permanganat(KMnO 4): Potasyum manganat (K 2 MnO 4) oluşur, manganez oksit(Mn02) ve oksijen (O2); 3). Kalsiyum karbonat veya mermer; süreçte oluşur karbonikgaz(CO2) ve kalsiyum oksit(CaO)

2KNO3 = 2KNO2 + Ç2 (8)
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + Ö2 (9)
CaCO3 = CaO + CO2 (10)

Reaksiyon (8)'de, karmaşık bir maddeden bir kompleks ve bir basit madde oluşur. Reaksiyon (9)'da iki karmaşık ve bir basit vardır. Reaksiyon (10)'da iki karmaşık madde vardır, ancak bileşim olarak daha basittir

Tüm karmaşık madde sınıfları ayrışmaya tabidir:

1). Oksitler: gümüş oksit 2Ag 2 Ö = 4Ag + Ö 2 (11)

2). Hidroksitler: demir hidroksit 2Fe(OH)3 = Fe203 + 3H20 (12)

3). Asitler: sülfürik asit H2S04 = S03 + H20 (13)

4). Tuzlar: kalsiyum karbonat CaCO3 = CaO + CO2 (14)

5). Organik madde: glikozun alkolik fermantasyonu

C6H1206 = 2C2H5OH + 2C02 (15)

Başka bir sınıflandırmaya göre, tüm kimyasal reaksiyonlar iki türe ayrılabilir: ısı açığa çıkaran reaksiyonlara denir. ekzotermik, ve ısının emilmesiyle meydana gelen reaksiyonlar - endotermik. Bu tür süreçlerin kriteri Reaksiyonun termal etkisi. Kural olarak ekzotermik reaksiyonlar oksidasyon reaksiyonlarını içerir; örneğin oksijenle etkileşim metan yanması:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q (16)

ve endotermik reaksiyonlara - yukarıda (11) - (15)'te zaten verilen ayrışma reaksiyonları. Denklemin sonundaki Q işareti, reaksiyon sırasında ısının mı salındığını (+Q) yoksa emildiğini (-Q) gösterir:

CaCO3 = CaO+CO2 - Q (17)

Ayrıca tüm kimyasal reaksiyonları, dönüşümlerinde yer alan elementlerin oksidasyon derecelerindeki değişimin türüne göre de değerlendirebilirsiniz. Örneğin, reaksiyon (17)'de, buna katılan elementler oksidasyon durumlarını değiştirmez:

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

Ve reaksiyonda (16), elementler oksidasyon durumlarını değiştirir:

2Mg 0 + Ö 2 0 = 2Mg +2 Ö -2

Bu tür reaksiyonlar redoks . Ayrı ayrı ele alınacaktır. Bu tür reaksiyonlara yönelik denklemler oluşturmak için şunları kullanmalısınız: yarı reaksiyon yöntemi ve uygula elektronik denge denklemi.

Çeşitli kimyasal reaksiyon türlerini sunduktan sonra, kimyasal denklemler oluşturma ilkesine veya başka bir deyişle sol ve sağ taraftaki katsayıları seçme ilkesine geçebilirsiniz.

Kimyasal denklemleri oluşturma mekanizmaları.

Bir kimyasal reaksiyonun türü ne olursa olsun, kaydedilmesi (kimyasal denklem), reaksiyondan önceki ve sonraki atom sayısının eşit olması koşuluna uygun olmalıdır.

Eşitleme gerektirmeyen denklemler (17) vardır, yani. katsayıların yerleştirilmesi. Ancak çoğu durumda (3), (7), (15) numaralı örneklerde olduğu gibi denklemin sağ ve sol taraflarını eşitlemeye yönelik eylemlerde bulunmak gerekir. Bu gibi durumlarda hangi ilkelere uyulmalıdır? Oranları seçmek için herhangi bir sistem var mı? Sadece bir tane değil, var. Bu sistemler şunları içerir:

1). Verilen formüllere göre katsayıların seçimi.

2). Reaksiyona giren maddelerin değerlerine göre derleme.

3). Reaksiyona giren maddelerin oksidasyon durumlarına göre düzenlenmesi.

İlk durumda, reaksiyona giren maddelerin formüllerini hem reaksiyondan önce hem de reaksiyondan sonra bildiğimiz varsayılmaktadır. Örneğin aşağıdaki denklem verildiğinde:

N 2 + Ö 2 → N 2 Ö 3 (19)

Reaksiyondan önce ve sonra elementlerin atomları arasında eşitlik sağlanana kadar denklemde eşittir işaretinin (=) yer almadığı, bunun yerine bir ok (→) ile değiştirildiği genel olarak kabul edilir. Şimdi asıl ayarlamaya geçelim. Denklemin sol tarafında 2 nitrojen atomu (N2) ve iki oksijen atomu (O2), sağ tarafında ise iki nitrojen atomu (N2) ve üç oksijen atomu (O3) bulunur. Nitrojen atomu sayısı açısından eşitlemeye gerek yoktur, ancak oksijen açısından eşitliğin sağlanması gerekir, çünkü reaksiyondan önce iki atom vardı ve reaksiyondan sonra üç atom vardı. Aşağıdaki diyagramı yapalım:

reaksiyondan önce reaksiyondan sonra
Ç 2 Ç 3

Verilen atom sayıları arasındaki en küçük katı belirleyelim, “6” olacaktır.

Ç 2 Ç 3
\ 6 /

Oksijen denkleminin sol tarafındaki bu sayıyı “2”ye bölelim. “3” sayısını alıyoruz ve çözülmesi gereken denklemin içine koyuyoruz:

N2 + 3O2 →N2Ö3

Denklemin sağ tarafı için de “6” sayısını “3”e bölüyoruz. “2” sayısını alıyoruz ve çözülmesi gereken denklemin içine koyuyoruz:

N2 + 3O2 → 2N2Ö3

Denklemin hem sol hem de sağ tarafındaki oksijen atomlarının sayısı sırasıyla her biri 6 atoma eşit oldu:

Ancak denklemin her iki tarafındaki nitrojen atomlarının sayısı birbirine uymayacaktır:

Soldakinin iki atomu, sağdakinin ise dört atomu var. Bu nedenle eşitliği sağlamak için denklemin sol tarafındaki nitrojen miktarını iki katına çıkarmak ve katsayıyı “2” olarak ayarlamak gerekir:

Böylece nitrojende eşitlik gözlenir ve genel olarak denklem şu şekilde olur:

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

Artık denklemde ok yerine eşittir işareti koyabilirsiniz:

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

Başka bir örnek verelim. Aşağıdaki reaksiyon denklemi verilmiştir:

P + Cl 2 → PCl 5

Denklemin sol tarafında 1 adet fosfor atomu (P) ve iki adet klor atomu (Cl 2), sağ tarafında ise bir adet fosfor atomu (P) ve beş adet oksijen atomu (Cl 5) bulunmaktadır. Fosfor atomu sayısı açısından eşitlemeye gerek yoktur, ancak klor açısından eşitliği sağlamak gerekir, çünkü reaksiyondan önce iki atom vardı ve reaksiyondan sonra beş atom vardı. Aşağıdaki diyagramı yapalım:

reaksiyondan önce reaksiyondan sonra
Cl 2 Cl 5

Verilen atom sayıları arasındaki en küçük katı belirleyelim, “10” olacaktır.

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Klor denkleminin sol tarafındaki bu sayıyı “2”ye bölün. “5” sayısını alalım ve çözülmesi gereken denklemin içine yerleştirelim:

P + 5Cl 2 → PCl 5

Denklemin sağ tarafı için de “10” sayısını “5”e bölüyoruz. “2” sayısını alıyoruz ve çözülmesi gereken denklemin içine koyuyoruz:

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

Denklemin hem sol hem de sağ tarafındaki klor atomlarının sayısı sırasıyla her biri 10 atom olacak şekilde eşitlendi:

Ancak denklemin her iki tarafındaki fosfor atomlarının sayısı birbirine uymayacaktır:

Bu nedenle eşitliği sağlamak için denklemin sol tarafındaki fosfor miktarını “2” katsayısını ayarlayarak iki katına çıkarmak gerekir:

Böylece fosforda eşitlik gözlenir ve genel olarak denklem şu şekli alır:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Denklemleri oluştururken değerlere göre verilmelidir değerlik tespiti ve en ünlü öğeler için değerleri ayarlayın. Değerlik, daha önce kullanılan kavramlardan biridir ve şu anda birçok uygulamada yer almaktadır. okul programları kullanılmamış. Ancak onun yardımıyla kimyasal reaksiyon denklemleri oluşturma ilkelerini açıklamak daha kolaydır. Değerlik şu şekilde anlaşılır: sayı Kimyasal bağlar bir veya başka bir atomun başka bir atomla veya başka atomlarla oluşturabileceği . Değerlik işareti (+ veya -) yoktur ve genellikle kimyasal element sembollerinin üzerinde Romen rakamlarıyla gösterilir, örneğin:

Bu değerler nereden geliyor? Kimyasal denklemler yazarken bunlar nasıl kullanılır? Sayısal değerler Elementlerin değerleri grup numaralarıyla örtüşür Periyodik tablo D.I. Mendeleev'in kimyasal elementleri (Tablo 1).

Diğer elementler için değerlik değerleri başka değerlere sahip olabilir ancak hiçbir zaman içinde bulundukları grubun sayısından fazla olamaz. Ayrıca, çift grup sayıları için (IV ve VI), elemanların değerleri yalnızca çift değerleri alır ve tek olanlar için hem çift hem de tek değerlere sahip olabilirler (Tablo 2).

Elbette bazı elementlerin değerlik değerlerinde istisnalar vardır, ancak her özel durumda bu noktalar genellikle belirtilir. Şimdi belirli elementler için verilen değerlere dayalı olarak kimyasal denklemler oluşturmanın genel ilkesini ele alalım. Çoğu zaman, bu yöntem, örneğin oksijenle etkileşime girdiğinde, basit maddelerin bileşiklerinin kimyasal reaksiyonlarının denklemlerinin hazırlanması durumunda kabul edilebilir ( oksidasyon reaksiyonları). Diyelim ki bir oksidasyon reaksiyonu sergilemeniz gerekiyor alüminyum. Ancak metallerin tek atomlarla (Al) ve gaz halindeki metal olmayanların “2” - (O2) endeksleriyle belirlendiğini hatırlayalım. Öncelikle genel reaksiyon şemasını yazalım:

Al + О 2 →AlО

Bu aşamada alüminyum oksitin doğru yazılışının ne olması gerektiği henüz bilinmiyor. Ve tam da bu aşamada elementlerin değerlerine ilişkin bilgi yardımımıza gelecektir. Alüminyum ve oksijen için bunları bu oksidin beklenen formülünün üstüne koyalım:

III II
Al O

Bundan sonra, bu element sembolleri için “çapraz”-on-“çapraz”, ilgili endeksleri alta koyacağız:

III II
Al203

Kimyasal bir bileşiğin bileşimi Al 2 O 3 belirlendi. Reaksiyon denkleminin diğer diyagramı şu şekli alacaktır:

Al+ O 2 →Al 2 O 3

Geriye kalan tek şey sol ve sağ kısımlarını eşitlemektir. Denklemin (19) oluşturulması durumunda olduğu gibi ilerleyelim. En küçük katı bularak oksijen atomlarının sayısını eşitleyelim:

reaksiyondan önce reaksiyondan sonra

Ç 2 Ç 3
\ 6 /

Oksijen denkleminin sol tarafındaki bu sayıyı “2”ye bölelim. “3” sayısını alıp çözülen denklemin içine yerleştirelim. Denklemin sağ tarafı için de “6” sayısını “3”e bölüyoruz. “2” sayısını alıyoruz ve çözülmesi gereken denklemin içine koyuyoruz:

Al + 3O 2 → 2Al 2 Ö 3

Alüminyumda eşitliği sağlamak için denklemin sol tarafındaki katsayıyı “4” olarak ayarlayarak miktarını ayarlamak gerekir:

4Al + 3O 2 → 2Al 2 Ey 3

Böylece alüminyum ve oksijen eşitliği gözlenir ve genel olarak denklem son şeklini alır:

4Al + 3O2 = 2Al203 (22)

Değerlik yöntemini kullanarak kimyasal reaksiyon sırasında hangi maddenin oluşacağını ve formülünün nasıl görüneceğini tahmin edebilirsiniz. Bileşiğin nitrojen ve hidrojen ile ilgili III ve I değerlikleriyle reaksiyona girdiğini varsayalım. Genel reaksiyon şemasını yazalım:

N 2 + N 2 → NH

Azot ve hidrojen için değerleri bu bileşiğin beklenen formülünün üzerine koyalım:

Daha önce olduğu gibi bu element sembolleri için “çapraz”-on-“çapraz”, karşılık gelen indeksleri aşağıya koyalım:

III ben
NH3

Reaksiyon denkleminin diğer diyagramı şu şekli alacaktır:

N2 + N2 → NH3

Zaten arıyorum bilinen bir şekilde Hidrojen için “6”ya eşit en küçük kat aracılığıyla gerekli katsayıları ve denklemi bir bütün olarak elde ederiz:

N2 + 3H2 = 2NH3 (23)

Denklemleri oluştururken oksidasyon durumları Reaktanlar için, belirli bir elementin oksidasyon durumunun, kimyasal reaksiyon sırasında kabul edilen veya verilen elektronların sayısı olduğunu hatırlamak gerekir. Bileşiklerde oksidasyon durumu Temel olarak elementin değerlik değerleriyle sayısal olarak örtüşmektedir. Fakat işaret bakımından farklılık gösterirler. Örneğin hidrojen için değer I'dir ve oksidasyon durumu (+1) veya (-1)'dir. Oksijen için değer II'dir ve oksidasyon durumu -2'dir. Azot için değerlikler I, II, III, IV, V'dir ve oksidasyon durumları (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5)'tir. , vesaire. . Denklemlerde en sık kullanılan elementlerin oksidasyon durumları Tablo 3'te verilmiştir.

Bileşik reaksiyonlar durumunda, denklemleri oksidasyon durumlarına göre derleme ilkesi, değerliklere göre derlemeyle aynıdır. Örneğin, klorun oksijenle oksidasyonu için denklemi verelim; burada klor, oksidasyon durumu +7 olan bir bileşik oluşturur. Beklenen denklemi yazalım:

Cl2 + O2 → ClO

Karşılık gelen atomların oksidasyon durumlarını önerilen ClO bileşiğinin üzerine yerleştirelim:

Önceki durumlarda olduğu gibi, gerekli olduğunu tespit ediyoruz. bileşik formülşu şekli alacaktır:

7 -2
Cl207

Reaksiyon denklemi aşağıdaki formu alacaktır:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Oksijeni eşitleyerek, iki ile yedi arasındaki en küçük katı (14) bularak sonuçta eşitliği sağlarız:

2Cl2 + 7O2 = 2Cl207 (24)

Değişim, nötrleştirme ve ikame reaksiyonlarını oluştururken oksidasyon durumları için biraz farklı bir yöntem kullanılmalıdır. Bazı durumlarda şunu bulmak zordur: Karmaşık maddelerin etkileşimi sırasında hangi bileşikler oluşur?

Nasıl öğrenilir: reaksiyon sürecinde ne olacak?

Gerçekten de, belirli bir reaksiyon sırasında hangi reaksiyon ürünlerinin ortaya çıkabileceğini nereden biliyorsunuz? Örneğin baryum nitrat ve potasyum sülfat reaksiyona girdiğinde ne oluşur?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Belki BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? Yoksa Ba + NO 3 SO 4 + K 2 mi? Veya başka bir şey? Elbette bu reaksiyon sırasında şu bileşikler oluşur: BaSO 4 ve KNO 3. Bu nasıl biliniyor? Peki maddelerin formülleri nasıl doğru yazılır? En çok gözden kaçırılan şeyle başlayalım: "değişim tepkimesi" kavramının kendisi. Bu, bu reaksiyonlarda maddelerin kendilerini oluşturan kısımları birbirleriyle değiştirdiği anlamına gelir. Değişim reaksiyonları çoğunlukla bazlar, asitler veya tuzlar arasında gerçekleştiğinden bunların değişeceği kısımlar metal katyonları (Na+, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H+ iyonları veya OH-, anyonlar - asit kalıntıları, (Cl-, NO3 2-, S03 2-, S04 2-, C03 2-, P04 3-). Genel olarak değişim reaksiyonu aşağıdaki gösterimle verilebilir:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Kt1 ve Kt2'nin metal katyonları (1) ve (2) olduğu ve An1 ve An2'nin karşılık gelen anyonları (1) ve (2) olduğu durumlarda. Bu durumda reaksiyon öncesi ve sonrası bileşiklerde katyonların her zaman ilk sırada, anyonların ise ikinci sırada yer aldığını dikkate almak gerekir. Bu nedenle reaksiyon meydana gelirse Potasyum klorür Ve gümüş nitrat her ikisi de çözünmüş halde

KCl + AgNO 3 →

daha sonra bu süreçte KNO3 ve AgCl maddeleri oluşur ve karşılık gelen denklem şu şekli alır:

KCl + AgNO3 =KNO3 + AgCl (26)

Nötralizasyon reaksiyonları sırasında, asitlerden (H +) gelen protonlar, hidroksil anyonları (OH -) ile birleşerek su (H 2 O) oluşturacaktır:

HCl + KOH = KCl + H20 (27)

Metal katyonların oksidasyon durumları ve asidik kalıntıların anyonlarının yükleri, maddelerin (sudaki asitler, tuzlar ve bazlar) çözünürlük tablosunda belirtilmiştir. Yatay çizgi metal katyonlarını, dikey çizgi ise asit kalıntılarının anyonlarını gösterir.

Buna dayanarak, bir değişim reaksiyonu için bir denklem hazırlarken, öncelikle sol tarafta bu kimyasal süreçte alınan parçacıkların oksidasyon durumlarını belirlemek gerekir. Örneğin kalsiyum klorür ile sodyum karbonat arasındaki etkileşim için bir denklem yazmanız gerekiyor. Bu reaksiyonun başlangıç ​​diyagramını oluşturalım:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Zaten bilinen "çapraz"-on-"çapraz" eylemini gerçekleştirdikten sonra, başlangıç ​​maddelerinin gerçek formüllerini belirliyoruz:

CaCl2 + Na2C03 →

Katyon ve anyonların değişimi ilkesine (25) dayanarak, reaksiyon sırasında oluşan maddeler için ön formüller oluşturacağız:

CaCl2 + Na2C03 → CaCO3 + NaCl

Karşılık gelen yükleri katyon ve anyonların üzerine yerleştirelim:

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

Madde formülleri Katyon ve anyonların yüklerine göre doğru yazılmıştır. Sodyum ve klor için sol ve sağ taraflarını eşitleyen tam bir denklem oluşturalım:

CaCl2 + Na2C03 = CaC03 + 2NaCl (28)

Başka bir örnek olarak, baryum hidroksit ile fosforik asit arasındaki nötrleştirme reaksiyonunun denklemi aşağıda verilmiştir:

VaON + NPO 4 →

Karşılık gelen yükleri katyon ve anyonların üzerine yerleştirelim:

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

Başlangıç ​​maddelerinin gerçek formüllerini belirleyelim:

Ba(OH)2 + H3PO4 →

Katyon ve anyonların değişimi ilkesine dayanarak (25), değişim reaksiyonu sırasında maddelerden birinin mutlaka su olması gerektiğini dikkate alarak reaksiyon sırasında oluşan maddeler için ön formüller oluşturacağız:

Ba(OH) 2 + H3 PO 4 → Ba 2+ PO 4 3- + H 2 O

Reaksiyon sırasında oluşan tuzun formülü için doğru gösterimi belirleyelim:

Ba(OH) 2 + H3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Baryum için denklemin sol tarafını eşitleyelim:

3Ba (OH) 2 + H3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Denklemin sağ tarafında ortofosforik asit kalıntısı iki kez (P04) 2 alındığından, sol tarafta da miktarını iki katına çıkarmak gerekir:

3Ba (OH) 2 + 2H3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + H 2 O

Suyun sağ tarafındaki hidrojen ve oksijen atomlarının sayısıyla eşleşmeye devam ediyor. Solda toplam hidrojen atomu sayısı 12 olduğundan sağda da on ikiye karşılık gelmesi gerekir, bu nedenle su formülünden önce gereklidir katsayıyı ayarla“6” (su molekülünde zaten 2 hidrojen atomu bulunduğundan). Oksijen için de eşitlik gözleniyor: solda 14 ve sağda 14. Dolayısıyla denklem şu şekildedir: doğru biçim girdileri:

3Ba (OH) 2 + 2H3 PO 4 → Ba 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O (29)

Kimyasal reaksiyonların olasılığı

Dünya çok çeşitli maddelerden oluşur. Aralarındaki kimyasal reaksiyonların varyantlarının sayısı da hesaplanamaz. Fakat şu veya bu denklemi kağıda yazdıktan sonra, kimyasal reaksiyonun buna karşılık geleceğini söyleyebilir miyiz? Doğru olup olmadığına dair bir yanlış kanı var ihtimalleri belirle denklemde, o zaman pratikte mümkün olacaktır. Örneğin, eğer alırsak sülfürik asit çözeltisi ve içine koy çinko, o zaman hidrojen evrimi sürecini gözlemleyebilirsiniz:

Zn+ H2S04 = ZnS04 + H2 (30)

Ancak aynı çözeltiye bakır damlatılırsa gaz oluşumu süreci gözlemlenmeyecektir. Reaksiyon mümkün değil.

Cu+ H 2 SO 4 ≠

Konsantre sülfürik asit alınırsa bakırla reaksiyona girer:

Cu + 2H2S04 = CuS04 + SO2 + 2H20 (31)

Nitrojen ve hidrojen gazları arasındaki reaksiyonda (23) şunu gözlemliyoruz: termodinamik denge, onlar. kaç molekül Birim zamanda amonyak NH3 oluşur, aynı miktarda tekrar nitrojen ve hidrojene ayrışır. Kimyasal denge değişimi basıncı artırarak ve sıcaklığı azaltarak elde edilebilir

N2 + 3H2 = 2NH3

Eğer alırsan potasyum hidroksit çözeltisi ve onun üzerine dök sodyum sülfat çözeltisi, bu durumda hiçbir değişiklik gözlemlenmeyecek, reaksiyon mümkün olmayacaktır:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Sodyum klorür çözeltisi Brom ile etkileşime girdiğinde, bu reaksiyonun bir ikame reaksiyonu olarak sınıflandırılabilmesine rağmen brom oluşturmaz:

NaCl + Br2 ≠

Bu tür tutarsızlıkların nedenleri nelerdir? Mesele şu ki, sadece doğru bir şekilde belirlemek yeterli değil bileşik formüller metallerin asitlerle etkileşiminin özelliklerini bilmek, maddelerin çözünürlük tablosunu ustaca kullanmak, metallerin ve halojenlerin aktivite serilerindeki ikame kurallarını bilmek gerekir. Bu makale yalnızca en temel ilkeleri özetlemektedir. reaksiyon denklemlerinde katsayıları atama, Nasıl moleküler denklemler yaz, Nasıl Kimyasal bir bileşiğin bileşimini belirler.

Kimya bir bilim olarak son derece çeşitli ve çok yönlüdür. Yukarıdaki makale gerçek dünyada meydana gelen süreçlerin yalnızca küçük bir kısmını yansıtmaktadır. Çeşitleri, termokimyasal denklemler, elektroliz, organik sentez süreçleri ve çok daha fazlası. Ancak bundan sonraki makalelerde bunun hakkında daha fazla bilgi vereceğiz.

web sitesi, materyalin tamamını veya bir kısmını kopyalarken kaynağa bir bağlantı gereklidir.

Aşağıdaki hesap makinesi kimyasal reaksiyonları eşitlemek için tasarlanmıştır.

Bilindiği gibi kimyasal reaksiyonların eşitlenmesi için çeşitli yöntemler vardır:

• Katsayıları seçme yöntemi
• Matematiksel yöntem
• Garcia yöntemi
• Elektronik denge yöntemi
• Elektron-iyon dengesi yöntemi (yarım reaksiyon yöntemi)

Son ikisi redoks reaksiyonları için kullanılır

Bu hesap makinesinin kullandığı matematiksel yöntem- Kural olarak, karmaşık kimyasal denklemler söz konusu olduğunda, manuel hesaplamalar oldukça emek yoğundur, ancak bilgisayar her şeyi sizin için hesaplarsa harika çalışır.

Matematiksel yöntem kütlenin korunumu yasasına dayanmaktadır. Kütlenin korunumu yasası, her bir elementin reaksiyondan önceki madde miktarının, her elementin reaksiyondan sonraki madde miktarına eşit olduğunu belirtir. Bu nedenle, bir kimyasal denklemin sol ve sağ taraflarında belirli bir elementin aynı sayıda atomu bulunmalıdır. Bu, herhangi bir reaksiyonun (redoks olanlar dahil) denklemlerini dengelemeyi mümkün kılar. Bunu yapmak için, malzeme dengesine (belirli bir kütlenin kütlelerinin eşitliği) dayalı olarak reaksiyon denklemini genel biçimde yazmak gerekir. kimyasal element orijinal ve ortaya çıkan maddelerde) bir matematiksel denklem sistemi oluşturun ve çözün.

Bir örnek kullanarak bu yönteme bakalım:

Kimyasal reaksiyonu verilsin:

Bilinmeyen katsayıları gösterelim:

Kimyasal reaksiyona katılan her bir elementin atom sayısı için denklemler oluşturalım:
Fe için:
Cl için:
Na için:
P için:
O için:

Bunları genel bir sistem şeklinde yazalım:

İÇİNDE bu durumda dört bilinmeyen için beş denklemimiz var ve beşinci, dördüncüyü dörtle çarparak elde edilebilir, böylece güvenli bir şekilde atılabilir.

Bu doğrusal cebirsel denklem sistemini bir matris biçiminde yeniden yazalım:

Bu sistem Gauss yöntemi kullanılarak çözülebilir. Aslında denklem sayısının bilinmeyenlerin sayısına denk gelmesi her zaman o kadar da şanslı olmayacaktır. Ancak Gauss yönteminin güzelliği, istediğiniz sayıda denklem ve bilinmeyen içeren sistemleri çözmenize olanak sağlamasıdır. Bu amaç için özel olarak bir hesap makinesi yazılmıştır. Kimyasal reaksiyonların eşitlenmesinde kullanılan genel bir çözümün bulunmasıyla Gauss yöntemini kullanarak bir doğrusal denklem sisteminin çözülmesi.
Yani, aşağıdaki hesap makinesi reaksiyon formülünü ayrıştırır, SLAE'yi derler ve bunu yukarıdaki bağlantıdaki hesap makinesine iletir; bu hesap makinesi, SLAE'yi Gauss yöntemini kullanarak çözer. Çözüm daha sonra dengeli denklemi görüntülemek için kullanılır.

Kimyasal elementler periyodik tabloda yazıldığı gibi yazılmalıdır, yani büyük ve küçük harfler dikkate alınmalıdır (Na3PO4 - doğru, na3po4 - yanlış).