Как балансировать химические уравнения. Составление и решение химических уравнений Химические уравнения примеры для решения 8
Запишите химическое уравнение. В качестве примера рассмотрим следующую реакцию:
- C 3 H 8 + O 2 –> H 2 O + CO 2
- Эта реакция описывает горение пропана (C 3 H 8) в присутствии кислорода с образованием воды и диоксида углерода (углекислого газа).
Запишите количество атомов каждого элемента. Сделайте это для обеих частей уравнения. Обратите внимание на подстрочные индексы возле каждого элемента, чтобы определить общее количество атомов. Запишите символ каждого входящего в уравнение элемента и отметьте соответствующее количество атомов.
- Например, в правой части рассматриваемого уравнения в результате сложения получаем 3 атома кислорода.
- В левой части имеем 3 атома углерода (C 3), 8 атомов водорода (H 8) и 2 атома кислорода (O 2).
- В правой части имеем 1 атом углерода (C), 2 атома водорода (H 2) и 3 атома кислорода (O + O 2).
Оставьте водород и кислород на потом, так как они входят в состав нескольких соединений в левой и правой части. Водород и кислород входят в состав нескольких молекул, поэтому лучше сбалансировать их в последнюю очередь.
- Прежде чем балансировать водород и кислород, придется еще раз пересчитать атомы, так как могут понадобиться дополнительные коэффициенты, чтобы сбалансировать другие элементы.
Начните с наименее часто встречающегося элемента. Если необходимо сбалансировать несколько элементов, выберите такой, который входит в состав одной молекулы реагентов и одной молекулы продуктов реакции. Таким образом, сначала следует сбалансировать углерод.
Для баланса добавьте коэффициент перед единственным атомом углерода. Поставьте коэффициент перед единственным атомом углерода в правой части уравнения, чтобы сбалансировать его с 3 атомами углерода в левой части.
- C 3 H 8 + O 2 –> H 2 O + 3 CO 2
- Коэффициент 3 перед углеродом в правой части уравнения указывает на то, что получается три атома углерода, которые соответствуют тремя атомам углерода, входящим в молекулу пропана в левой части.
- В химическом уравнении можно менять коэффициенты перед атомами и молекулами, однако подстрочные индексы должны оставаться неизменными.
После этого сбалансируйте атомы водорода. После того как вы уравняли количество атомов углерода в левой и правой части, несбалансированными остались водород и кислород. Левая часть уравнения содержит 8 атомов водорода, столько же их должно быть и справа. Добейтесь этого с помощью коэффициента.
- C 3 H 8 + O 2 –> 4 H 2 O + 3CO 2
- Мы добавили коэффициент 4 в правой части, так как подстрочный индекс показывает, что у нас уже есть два атома водорода.
- Если умножить коэффициент 4 на подстрочный индекс 2, получится 8.
- В результате в правой части получается 10 атомов кислорода: 3x2=6 атомов в трех молекулах 3CO 2 и еще четыре атома в четырех молекулах воды.
Инструкция
Задача. Вычислить массу сульфида алюминия, если в реакцию с серной кислотой вступило 2,7 г алюминия.
Записываем краткое условие
m(Al2 (SO4) 3)-?
Перед тем задачи по , составляем уравнение химической . При с разбавленной кислотой образуется соль и выделяется газообразное вещество – водород. Расставляем коэффициенты.
2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2
При решении всегда нужно обращать внимание только на вещества, для которых известны, а также необходимо найти, параметры. Все остальные в расчет не берутся. В данном случае это будут: Al и Al2 (SO4) 3
Находим относительные молекулярные массы этих веществ по таблице Д.И.Менделеева
Mr(Al2 (SO4) 3) =27 2(32 3+16 4 3) =342
Переводим эти значения в молярные массы (М), умножив на 1г/моль
M(Al) =27г/моль
M(Al2 (SO4) 3) =342г/моль
Записываем основную формулу, которая связывает между собой количество вещества (n), массу (m) и молярную массу (M).
Проводим расчеты по формуле
n(Al) =2,7г/27г/моль=0,1 моль
Составляем два соотношения. Первое соотношение составляется по уравнению на основании коэффициентов, стоящих перед формулами веществ, параметры которых даны или нужно найти.
Первое соотношение: на 2 моль Al приходится 1 моль Al2 (SO4) 3
Второе соотношение: на 0,1 моль Al приходится Х моль Al2 (SO4) 3
(составляется, исходя из полученных расчетов)
Решаем пропорцию, учитывая, что Х – это количество вещества
Al2 (SO4) 3 и имеет единицу измерения моль
n(Al2 (SO4) 3)=0,1моль(Al) 1 моль(Al2 (SO4) 3):2моль Al=0,05 моль
Теперь имеется количество вещества и молярная масса Al2(SO4)3, следовательно, можно найти массу, которую выводим из основной формулы
m(Al2 (SO4) 3)=0,05 моль 342г/моль=17,1 г
Записываем
Ответ: m(Al2 (SO4) 3)=17,1 г
На первый взгляд, кажется, что решать задачи по химии очень сложно, однако это не так. И чтобы проверить степень усвоения, для этого сначала попробуйте решить эту же задачу, но только самостоятельно. Затем подставьте другие значения, используя то же самое уравнение. И последним, завершающим этапом будет решение задачи по новому уравнению. И если удалось справиться, что же – вас можно поздравить!
Видео по теме
Замечательным помощником при решении задач является пособие, проверенное временем «Задачи по химии для поступающих в ВУЗы» Г.П.Хомченко. И не бойтесь его использовать – в нем предложено решение задач с самых азов!
Источники:
- решить задачу по химии
Школьная программа достаточно насыщенная, теоретические знания усваиваются, но практических навыков решения нет. Что делать и как научиться решать задачи по химии? Что в первую очередь требуется от ученика?
Решение задач по химии имеет свою специфику, и нужно найти отправную точку, которая поможет научиться разбираться в этом нелегком деле.
Что необходимо знать для решения задач по химии
Чтобы правильно решать задачи по химии, в первую очередь необходимо знать, валентность элементов. От этого зависит составление формулы вещества, уравнение химической реакции также без учета валентности не составить и не уравнять. Таблица Менделеева используется практически в каждом задании, нужно научиться ею правильно пользоваться, чтобы получать необходимые сведения о химических элементах, их массе, электронным . Чаще всего в задачах требуется вычислить массу либо объем получаемого в итоге продукта, это – основа.
Если валентность определить неправильно, все расчеты окажутся неверными.
И далее другие, более сложные задачи, будут решаться легче. Но прежде всего – формулы веществ и правильно составленные уравнения протекающих реакций, с указанием того, что в итоге получится, и в каком виде. Это может быть жидкость, свободно выделяющийся газ, твердое вещество, выпадающее в осадок либо растворенное в воде или иной жидкости.
С чего начинать при решении задач по химии
Для решения задачи кратко записывается ее условие. После этого составляется уравнение реакции. Для примера можно рассмотреть конкретные данные: нужно определить массу полученного вещества, сульфида алюминия, при реакции металлического алюминия с серной кислотой, если алюминия взято 2,7 грамма. Обращать внимание следует лишь на вещества, что известны, после – на те, что требуется найти.
Начинать решать нужно с перевода массы в граммах в молярную. Составить формулу реакции, подставить в нее значения массы и рассчитать пропорцию. После того, как решена простая задача, можно попробовать освоить самостоятельно аналогичную, но с другими элементами, что называется, набить руку. Формулы будут такими же, только элементы изменятся. Все решение задач по химии сводится к написанию правильной формулы вещества, далее – к правильному составлению уравнения реакции.
Все задачи решаются по одному принципу, главное, правильно расставить коэффициенты в уравнении.
Для упражнений можно использовать интернет, в нем огромное количество самых разных заданий, и тут же можно посмотреть алгоритм решения, который далее применять самостоятельно. Преимущество в том, что всегда можно увидеть правильный ответ, и если собственный итог не совпал, разбираться, чтобы найти ошибку. Еще для обучения можно использовать справочники и сборники задач.
Источники:
- Как решать задачи по химии
Запись химического взаимодействия, отражающая количественную и качественную информацию о реакции, называют уравнением химических реакций. Записывается реакция химическими и математическими символами.
Основные правила
Химические реакции предполагают превращение одних веществ (реагентов) в другие (продукты реакции). Это происходит благодаря взаимодействию внешних электронных оболочек веществ. В результате из начальных соединений образуются новые.
Чтобы выразить ход химической реакции графически, используются определённые правила составления и написания химических уравнений.
В левой части пишутся изначальные вещества, которые взаимодействуют между собой, т.е. суммируются. При разложении одного вещества записывается его формула. В правой части записываются полученные в ходе химической реакции вещества. Примеры записанных уравнений с условными обозначениями:
- CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4 ;
- CaCO 3 = CaO + CO 2 ;
- 2Na 2 O 2 + 2CO 2 → 2Na 2 CO 3 + O 2 ;
- CH 3 COONa + H 2 SO 4 (конц.) → CH 3 COOH + NaHSO 4 ;
- 2NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + H 2 .
Коэффициенты перед химическими формулами показывают количество молекул вещества. Единица не ставится, но подразумевается. Например, уравнение Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2 показывает, что из одной молекулы бария и двух молекул воды получается по одной молекуле гидроксида бария и водорода. Если пересчитать количество водорода, то и справа, и слева получится четыре атома.
Обозначения
Для составления уравнений химических реакций необходимо знать определённые обозначения, показывающие, как протекает реакция. В химических уравнениях используются следующие знаки:
- → - необратимая, прямая реакция (идёт в одну сторону);
- ⇄ или ↔ - реакция обратима (протекает в обе стороны);
- - выделяется газ;
- ↓ - выпадает осадок;
- hν - освещение;
- t° - температура (может указываться количество градусов);
- Q - тепло;
- Е(тв.) - твёрдое вещество;
- Е(газ) или Е(г) - газообразное вещество;
- Е(конц.) - концентрированное вещество;
- Е(водн.) - водный раствор вещества.
Рис. 1. Выпадение осадка.
Вместо стрелки (→) может ставиться знак равенства (=), показывающий соблюдение закона сохранения вещества: и слева, и справа количество атомов веществ одинаково. При решении уравнений сначала ставится стрелка. После расчёта коэффициентов и уравнения правой и левой части под стрелкой подводят черту.
Условия реакции (температура, освещение) указываются сверху знака протекания реакции (→,⇄). Также сверху подписываются формулы катализаторов.
Рис. 2. Примеры условий реакции.
Какие бывают уравнения
Химические уравнения классифицируются по разным признакам. Основные способы классификации представлены в таблице.
|
Признак |
Реакции |
Описание |
Пример |
|
По изменению количества реагентов и конечных веществ |
Замещения |
Из простого и сложного вещества образуются новые простые и сложные вещества |
2Na +2H 2 O → 2NaOH + H 2 |
|
Соединения |
Несколько веществ образуют новое вещество |
С + О 2 = СО 2 |
|
|
Разложения |
Из одного вещества образуется несколько веществ |
2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O |
|
|
Ионного обмена |
Обмен составными частями (ионами) |
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O |
|
|
По выделению тепла |
Экзотермические |
Выделение тепла |
С + 2H 2 = СH 4 + Q |
|
Эндотермические |
Поглощение тепла |
N 2 + O 2 → 2NO – Q |
|
|
По типу энергетического воздействия |
Электрохимические |
Действие электрического тока |
|
|
Фотохимические |
Действие света |
||
|
Термохимические |
Действие высокой температуры |
||
|
По агрегатному состоянию |
Гомогенные |
Одинаковое состояние |
CuCl 2 + Na 2 S → 2NaCl + CuS↓ |
|
Гетерогенные |
Разное состояние |
4Н 2 О (ж) + 3Fe (т) → Fe 3 O 4 + 4H 2 |
Существует понятие химического равновесия, присущее только обратимым реакциям. Это состояние, при котором скорости прямой и обратной реакции, а также концентрации веществ равны. Такое состояние характеризуется константой химического равновесия.
При внешнем воздействии температуры, давления, света реакция может смещаться в сторону уменьшения или увеличения концентрации определённого вещества. Зависимость константы равновесия от температуры выражается с помощью уравнений изобары и изохоры. Уравнение изотермы отражает зависимость энергии и константы равновесия. Эти уравнения показывают направление протекания реакции.
Для описания протекающих химических реакций составляются уравнения химических реакций. В них слева от знака равенства (или стрелки →) записываются формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию), а справа - продукты реакции (вещества, которые получились после химической реакции). Поскольку говорится об уравнении, то количество атомов в левой части уравнения должно быть равным тому, что есть в правом. Поэтому после составления схемы химической реакции (записи реагентов и продуктов) производят подстановку коэффициентов, чтобы уравнять количество атомов.
Коэффициенты представляют собой числа перед формулами веществ, указывающие на число молекул, которые вступают в реакцию.
Например, пусть в химической реакции газ водород (H 2) реагирует с газом кислородом (O 2). В результате образуется вода (H 2 O). Схема реакции будет выглядеть так:
H 2 + O 2 → H 2 O
Слева находится по два атома водорода и кислорода, а справа два атома водорода и только один кислорода. Предположим, что в результате реакции на одну молекулу водорода и одну кислорода образуется две молекулы воды:
H 2 + O 2 → 2H 2 O
Теперь количество атомов кислорода до и после реакции уравнено. Однако водорода до реакции в два раза меньше, чем после. Следует сделать вывод, что для образования двух молекул воды надо две молекулы водорода и одну кислорода. Тогда получится такая схема реакции:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
Здесь количество атомов разных химических элементов одинаково до и после реакции. Значит, это уже не просто схема реакции, а уравнение реакции . В уравнениях реакций часто стрелку заменяют на знак равенства, чтобы подчеркнуть что, число атомов разных химических элементов уравнено:
2H 2 + O 2 = 2H 2 O
Рассмотрим такую реакцию:
NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O
После реакции образовался фосфат, в который входит три атома натрия. Уравняем количество натрия до реакции:
3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + H 2 O
Количество водорода до реакции шесть атомов (три в гидроксиде натрия и три в фосфорной кислоте). После реакции - только два атома водорода. Разделив шесть на два, получим три. Значит, перед водой надо поставить число три:
3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O
Количество атомов кислорода до реакции и после совпадает, значит дальнейший расчет коэффициентов можно не делать.
Тип урока: изучения нового материала.
Цель. Формирование у учащихся первоначальных знаний об уравнениях химических реакций.
Задачи:
-образовательные:
1) раскрыть суть происходящих процессов во время химической реакции;
2) научить учащихся записывать химическое явление с помощью химических формул;
3) отработать умение вычислять молекулярную массу.
-развивающие:
1) развивать логическое мышление через выявление взаимосвязи между законами сохранения атомов, масс и энергии;
2) продолжить развитие понятия о материальном единстве мира;
3) работать с разными видами информации.
-воспитательные:
1) формировать научное мировоззрение, убежденность в познаваемости мира;
2) формировать нравственное воспитание посредством построения гармоничных отношений ученик- ученик, учение-учитель;
3) вызвать чувство гордости и патриотизма при изучении истории открытия закона.
Новые понятия: реагенты, продукты реакции, экзо- и эндотермическая реакция, закон сохранения атомов, закон сохранения масс, закон сохранения энергии.
Новые умения: определять по готовому уравнению регенты и продукты реакции, вычислять массы реагентов и продуктов реакции, записывать уравнения химических реакций в соответствие с законами сохранения атомов и масс.
Закрепление ранее изученных понятий: знаки химических элементов, атомы и молекулы, химическая формула, коэффициент и индекс, признаки и условия химических реакций, молекулярная и молярная масса, мера количества вещества – моль.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
тема урока: «УРАВНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ»
Цели урока: - Изучить закон сохранения массы веществ. - Сформировать представление о химическом уравнении; - Научиться составлять уравнения химических реакций;
Закон сохранения массы веществ: Масса веществ, вступивших в реакцию равна массе веществ, получившихся в результате её.
составления уравнения реакции (на примере взаимодействия фосфора и кислорода). Алгоритм
Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода. P O 2 + 1 . В левой части уравнения запиши формулы веществ, которые вступают в реакцию. (Формулы простых газообразных веществ состоят из двух атомов: Н 2 , О 2 , N 2 , C l 2 и.т.д.)
Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода. P O 2 + P 2 O 5 2. В правой части уравнения запиши формулы веществ образующихся в результате реакции. 3. Определи атомов, какого элемента в левой части уравнения больше. (Вначале уравнивают число атомов, которых в левой части уравнения больше.)
P O 2 + P 2 O 5 4. Соедини фигурной стрелкой атомы этого элемента в левой и правой частях. Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода.
P O 2 + P 2 O 5 10 5. Определи Н.О.К. чисел атомов в левой и правой частях уравнения. 6. Запиши Н.О.К. в квадратике под стрелкой. Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода.
P O 2 + P 2 O 5 10 10: 5 = 2 10: 2 = 5 5 2 7. Раздели Н.О.К. на число атомов каждого соединенного элемента. 8. Запиши полученный коэффициент перед формулой. Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода.
P O 2 + P 2 O 5 10 10: 5 = 2 10: 2 = 5 5 2 4 4: 4 = 1 4: 1 = 4 4 9. Определи: Есть ли еще не уравненные(не соединенные атомы): а) Если есть, то вернись к пункту 3. б) Если нет, то задание выполнено. Пример: Составить уравнение реакции взаимодействия фосфора и кислорода.
Исходные вещества и продукты реакции
Запишите названия исходных веществ и продуктов реакции для следующих уравнений химических реакций: а) Fe + S = FeS, Исходные вещества ____________________, Продукты реакции _____________________; б) Cu (OH) 2 = CuO + H 2 O, Исходные вещества ____________________, Продукты реакции _____________________; в) HCl + NaOH = NaCl + H 2 O Исходные вещества ____________________, Продукты реакции _____________________; Железо, сера Сульфид железа (II) Гидроксид меди (II) Оксид меди (II) , вода Соляная кислота, гидроксид натрия Хлорид натрия, вода
Домашнее задание: § 27, I ур. упражнения 1, 2 II ур. стр.93 упр. 7 (р.т.)
