في الدرس 13 "" من الدورة "" الكيمياء للدمى» فكر في سبب الحاجة إلى المعادلات الكيميائية؛ دعونا نتعلم كيفية معادلة التفاعلات الكيميائية عن طريق ترتيب المعاملات بشكل صحيح. هذا الدرسسوف يتطلب منك أن تعرف قواعد كيميائيةمن الدروس السابقة . تأكد من القراءة عن التحليل العنصري لإلقاء نظرة متعمقة على الصيغ والتحليلات التجريبية المواد الكيميائية.

نتيجة لتفاعل احتراق الميثان CH 4 في الأكسجين O 2، يتكون ثاني أكسيد الكربون CO 2 والماء H 2 O. ويمكن وصف هذا التفاعل المعادلة الكيميائية:

  • CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O (1)

دعونا نحاول استخراج معلومات أكثر من المعادلة الكيميائية من مجرد إشارة المنتجات والكواشفردود الفعل. المعادلة الكيميائية (1) غير مكتملة، وبالتالي لا توفر أي معلومات حول عدد جزيئات O 2 التي يتم استهلاكها لكل جزيء 1 CH 4 وعدد جزيئات CO 2 وH2 O التي يتم الحصول عليها نتيجة لذلك. لكن إذا كتبنا معاملات عددية أمام الصيغ الجزيئية المقابلة، والتي تشير إلى عدد الجزيئات من كل نوع التي تشارك في التفاعل، فسنحصل على معادلة كيميائية كاملةردود الفعل.

لإكمال تركيبة المعادلة الكيميائية (1)، عليك أن تتذكر قاعدة واحدة بسيطة: يجب أن يحتوي الطرفان الأيمن والأيسر من المعادلة على نفس العددذرات من كل نوع، لأنه أثناء التفاعل الكيميائي لا يتم إنشاء ذرات جديدة ولا يتم تدمير الذرات الموجودة. وتستند هذه القاعدة إلى قانون حفظ الكتلة الذي ناقشناه في بداية الفصل.

من الضروري الحصول على واحدة كاملة من معادلة كيميائية بسيطة. لذلك، دعونا ننتقل إلى معادلة التفاعل الفعلية (1): نلقي نظرة أخرى على المعادلة الكيميائية، بالضبط على الذرات والجزيئات على الجانبين الأيمن والأيسر. من السهل أن نرى أن التفاعل يتضمن ثلاثة أنواع من الذرات: الكربون C، والهيدروجين H، والأكسجين O. فلنعد ونقارن عدد الذرات من كل نوع على الجانبين الأيمن والأيسر من المعادلة الكيميائية.

لنبدأ بالكربون. على الجانب الأيسر، ذرة C واحدة هي جزء من جزيء CH 4، وعلى الجانب الأيمن، ذرة C واحدة هي جزء من CO 2. وبالتالي، على الجانبين الأيسر والأيمن عدد ذرات الكربون هو نفسه، لذلك نتركها وحدها. ولكن من أجل الوضوح، دعونا نضع معامل 1 أمام الجزيئات التي تحتوي على الكربون، على الرغم من أن هذا ليس ضروريا:

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + H 2 O (2)

ثم ننتقل إلى حساب ذرات الهيدروجين H. على الجانب الأيسر هناك 4 ذرات H (بالمعنى الكمي، H 4 = 4H) في جزيء CH 4، وعلى الجانب الأيمن هناك ذرتان H فقط في الجزيء. جزيء H 2 O وهو أقل بمرتين مما هو موجود في الجانب الأيسر من المعادلة الكيميائية (2). دعونا نتعادل! للقيام بذلك، دعونا نضع معاملًا قدره 2 أمام جزيء H 2 O. الآن سيكون لدينا 4 جزيئات من الهيدروجين H في كل من المواد المتفاعلة والنواتج:

  • 1CH 4 + O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O (3)

يرجى ملاحظة أن المعامل 2 الذي كتبناه أمام جزيء الماء H 2 O لمعادلة الهيدروجين H يزيد بمقدار 2 أضعاف جميع الذرات الداخلة في تركيبه، أي 2H 2 O يعني 4H و2O. حسنًا، يبدو أننا قمنا بحل هذه المشكلة، كل ما تبقى هو حساب ومقارنة عدد ذرات الأكسجين O في المعادلة الكيميائية (3). يلفت انتباهك على الفور أن عدد ذرات O الموجودة على الجانب الأيسر أقل بمقدار مرتين بالضبط من الموجودة على الجانب الأيمن. الآن أنت تعرف بالفعل كيفية موازنة المعادلات الكيميائية بنفسك، لذلك سأكتب النتيجة النهائية على الفور:

  • 1CH 4 + 2O 2 → 1CO 2 + 2H 2 O أو CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O (4)

كما ترون، المعادلة التفاعلات الكيميائيةإنه ليس بالأمر الصعب، والمهم هنا ليس الكيمياء، بل الرياضيات. تسمى المعادلة (4). معادلة كاملةالتفاعل الكيميائي، لأنه يخضع لقانون حفظ الكتلة، أي. ويتطابق عدد ذرات كل نوع التي تدخل في التفاعل تماماً مع عدد ذرات هذا النوع عند انتهاء التفاعل. يحتوي كل جانب من هذه المعادلة الكيميائية الكاملة على ذرة كربون واحدة، و4 ذرات هيدروجين، و4 ذرات أكسجين. ومع ذلك، فإن الأمر يستحق فهم الزوجين نقاط مهمة: التفاعل الكيميائي عبارة عن تسلسل معقد من المراحل المتوسطة الفردية، وبالتالي من المستحيل، على سبيل المثال، تفسير المعادلة (4) بمعنى أن جزيء ميثان واحد يجب أن يصطدم في نفس الوقت بجزيئين أكسجين. العمليات التي تحدث أثناء تكوين منتجات التفاعل أكثر تعقيدًا. النقطة الثانية: المعادلة الكاملة للتفاعل لا تخبرنا شيئاً عن آليته الجزيئية، أي عن تسلسل الأحداث التي تحدث في المستوى الجزيئيأثناء سيرها.

المعاملات في معادلات التفاعل الكيميائي

آخر مثال واضحكيفية وضعها بشكل صحيح احتمالفي معادلات التفاعل الكيميائي: يتحد ثلاثي نيتروتولوين (TNT) C 7 H 5 N 3 O 6 بقوة مع الأكسجين لتكوين H 2 O وCO 2 وN 2. دعونا نكتب معادلة التفاعل التي سنعادلها:

  • ج 7 ح 5 ن 3 يا 6 + يا 2 → كو 2 + ح 2 يا + ن 2 (5)

من الأسهل إنشاء معادلة كاملة تعتمد على جزيئين من مادة TNT، حيث يحتوي الجانب الأيسر على عدد فردي من ذرات الهيدروجين والنيتروجين، ويحتوي الجانب الأيمن على عدد زوجي:

  • 2C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O + N 2 (6)

ومن ثم يتضح أن 14 ذرة كربون و10 ذرات هيدروجين و6 ذرات نيتروجين يجب أن تتحول إلى 14 جزيء ثاني أكسيد الكربون و5 جزيئات ماء و3 جزيئات نيتروجين:

  • 2C 7 H 5 N 3 O 6 + O 2 → 14CO 2 + 5 H 2 O + 3 N 2 (7)

الآن يحتوي كلا الجزأين على نفس العدد من جميع الذرات باستثناء الأكسجين. من بين 33 ذرة أكسجين موجودة على الجانب الأيمن من المعادلة، يتم توفير 12 ذرة بواسطة جزيئين TNT الأصليين، ويجب توفير الـ 21 المتبقية بواسطة 10.5 جزيء O 2. وهكذا تبدو المعادلة الكيميائية الكاملة كما يلي:

  • 2C 7 H 5 N 3 O 6 + 10.5O 2 → 14CO 2 + 5H 2 O + 3N 2 (8)

يمكنك ضرب كلا الطرفين في 2 والتخلص من المعامل غير الصحيح وهو 10.5:

  • 4C 7 H 5 N 3 O 6 + 21O 2 → 28CO 2 + 10H 2 O + 6N 2 (9)

لكن ليس عليك القيام بذلك، لأن جميع معاملات المعادلة ليس من الضروري أن تكون أعدادًا صحيحة. سيكون من الأصح إنشاء معادلة تعتمد على جزيء TNT واحد:

  • C 7 H 5 N 3 O 6 + 5.25 O 2 → 7CO 2 + 2.5 H 2 O + 1.5 N 2 (10)

تحتوي المعادلة الكيميائية الكاملة (9) على الكثير من المعلومات. بادئ ذي بدء، يشير إلى المواد الأولية - الكواشف، وأيضا منتجاتردود الفعل. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يوضح أنه أثناء التفاعل يتم الحفاظ على جميع الذرات من كل نوع على حدة. إذا ضربنا طرفي المعادلة (9) في رقم أفوجادرو N A = 6.022 10 23، يمكننا القول أن 4 مولات من مادة TNT تتفاعل مع 21 مول من O 2 لتكوين 28 مول من CO 2، و10 مول من H 2 O و6 مولات N2.

هناك خدعة أخرى. وباستخدام الجدول الدوري نحدد الكتل الجزيئية لجميع هذه المواد:

  • C 7 H 5 N 3 O 6 = 227.13 جم/مول
  • O2 = 31.999 جم/مول
  • ثاني أكسيد الكربون = 44.010 جم/مول
  • H2O = 18.015 جم/مول
  • N2 = 28.013 جم/مول

الآن ستشير المعادلة 9 أيضًا إلى أن 4227.13 جم = 908.52 جم من مادة TNT تتطلب 2131.999 جم = 671.98 جم من الأكسجين لإكمال التفاعل ونتيجة لذلك يتم تكوين 2844.010 جم = 1232.3 جم من ثاني أكسيد الكربون، 10·18.015 جم = 180.15 جم H2O و 6·28.013 جم = 168.08 جم N2. دعونا نتحقق مما إذا كان قانون حفظ الكتلة محققًا في هذا التفاعل:

الكواشفمنتجات
908.52 جم مادة تي إن تي1232.3 جم ثاني أكسيد الكربون
671.98 جم ثاني أكسيد الكربون180.15 جم ماء
168.08 جرام ن2
المجموع 1580.5 جم 1580.5 جم

لكن الجزيئات الفردية لا تحتاج بالضرورة إلى المشاركة في التفاعل الكيميائي. على سبيل المثال، رد فعل الحجر الجيري CaCO3 و حمض الهيدروكلوريكحمض الهيدروكلوريك، لتكوين محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl2 وثاني أكسيد الكربون CO2:

  • CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (11)

تصف المعادلة الكيميائية (11) تفاعل كربونات الكالسيوم CaCO 3 (الحجر الجيري) وحمض الهيدروكلوريك HCl لتكوين محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl 2 وثاني أكسيد الكربون CO 2. وهذه المعادلة كاملة، لأن عدد ذرات كل نوع في طرفيه الأيمن والأيسر متساويان.

معنى هذه المعادلة هو المستوى العياني (المولي).كما يلي: 1 مول أو 100.09 جم من CaCO 3 يتطلب 2 مول أو 72.92 جم من حمض الهيدروكلوريك لإكمال التفاعل، مما يؤدي إلى 1 مول من CaCl 2 (110.99 جم/مول)، وCO2 (44.01 جم/مول) وH2 يا (18.02 جم / مول). وبناءً على هذه البيانات الرقمية، من السهل التحقق من استيفاء قانون حفظ الكتلة في هذا التفاعل.

تفسير المعادلة (11) يوم المستوى المجهري (الجزيئي).ليس الأمر واضحًا جدًا، نظرًا لأن كربونات الكالسيوم عبارة عن ملح، وليس مركبًا جزيئيًا، وبالتالي لا يمكن فهم المعادلة الكيميائية (11) بمعنى أن جزيءًا واحدًا من كربونات الكالسيوم CaCO 3 يتفاعل مع جزيئين من حمض الهيدروكلوريك. علاوة على ذلك، فإن جزيء حمض الهيدروكلوريك (HCl) الموجود في المحلول بشكل عام ينفصل (يتفكك) إلى أيونات H+ و Cl-. وبالتالي، فإن الوصف الأكثر صحة لما يحدث في هذا التفاعل على المستوى الجزيئي يعطيه المعادلة:

  • CaCO 3 (sol.) + 2H + (aq.) → Ca 2+ (aq.) + CO 2 (g.) + H 2 O (l.) (12)

هنا، يشار بإيجاز إلى الحالة الفيزيائية لكل نوع من الجسيمات بين قوسين ( تلفزيون- صعب، عبد القدير.- أيون مائي في محلول مائي، ز.- الغاز، و.- سائل).

توضح المعادلة (12) أن CaCO 3 الصلب يتفاعل مع أيونين H + مائيين، مكونًا الأيونات الموجبة Ca 2+ وCO 2 وH 2 O. المعادلة (12)، مثل المعادلات الكيميائية الكاملة الأخرى، لا تعطي فكرة عن ​​​التفاعلات الآلية الجزيئية أقل ملائمة لحساب كمية المواد، إلا أنها تعطي أفضل وصفيحدث على المستوى المجهري.

عزز معرفتك بتركيب المعادلات الكيميائية من خلال العمل على مثال مع الحل بنفسك:

أتمنى من الدرس 13" كتابة المعادلات الكيميائية"لقد تعلمت شيئًا جديدًا لنفسك. إذا كان لديك أي أسئلة، فاكتبها في التعليقات.

خوارزمية

ترتيب المعاملات في معادلات التفاعل الكيميائي

مدرس الكيمياء MBOU المدرسة الثانوية رقم 2

فولودشينكو سفيتلانا نيكولاييفنا

أوسورييسك

ترتيب المعاملات في معادلات التفاعلات الكيميائية

يجب أن يكون عدد ذرات عنصر واحد على الجانب الأيسر من المعادلة مساوياً لعدد ذرات ذلك العنصر على الجانب الأيمن من المعادلة.

المهمة 1 (للمجموعات).تحديد عدد ذرات كل عنصر كيميائي مشارك في التفاعل.

1. احسب عدد الذرات:

أ) هيدروجين: 8NH3، هيدروكسيد الصوديوم، 6NaOH، 2NaOH،NZRO4، 2H2SO4، 3H2S04، 8H2SO4؛

6) الأكسجين: C02، 3C02، 2C02، 6CO، H2SO4، 5H2SO4، 4H2S04، HN03.

2. احسب عدد الذرات: أ)هيدروجين:

1) هيدروكسيد الصوديوم + حمض الهيدروكلوريك 2)CH4+H20 3)2Na+H2

ب) الأكسجين:

1) 2СО + 02 2) С02 + 2Н.О. 3)4NO2 + 2H2O + O2

خوارزمية لترتيب المعاملات في معادلات التفاعل الكيميائي

А1 + О2 → А12О3

A1-1 ذرة A1-2

O-2 ذرة O-3

2. من بين العناصر ذات أرقام مختلفةالذرات الموجودة على الجانب الأيسر والأيمن من المخطط، اختر الذرات التي يكون عدد ذراتها أكبر

ذرات O-2 على اليسار

ذرات O-3 على اليمين

3. أوجد المضاعف المشترك الأصغر (LCM) لعدد ذرات هذا العنصر في الجانب الأيسر من المعادلة وعدد ذرات هذا العنصر في الجانب الأيمن من المعادلة

م م = 6

4. اقسم LCM على عدد ذرات هذا العنصر في الجانب الأيسر من المعادلة، واحصل على المعامل للجانب الأيسر من المعادلة

6:2 = 3

آل + زو 2 →آل 2 عن 3

5. اقسم LCM على عدد ذرات هذا العنصر في الجانب الأيمن من المعادلة، واحصل على المعامل للجانب الأيمن من المعادلة

6:3 = 2

أ1+س 2 →2A1 2 O3

6. إذا أدى معامل المجموعة إلى تغيير عدد ذرات عنصر آخر، كرر الخطوات 3، 4، 5 مرة أخرى.

A1 + زو 2 → →2А1 2 عن 3

A1 -1 ذرة A1 - 4

م م = 4

4:1=4 4:4=1

4A1 + زو 2 → →2A1 2 عن 3

. الاختبار الأساسي لاكتساب المعرفة (8-10 دقائق .).

توجد ذرتا أكسجين على الجانب الأيسر من الشكل، وواحدة على اليمين. يجب أن يتم معادلة عدد الذرات باستخدام المعاملات.

1)2 ملغ + O2 → 2MgO

2) كربونات الكالسيوم3 + 2HCl → CaCl2 + ن2 او + كو2

المهمة 2 ضع المعاملات في معادلات التفاعلات الكيميائية (لاحظ أن المعامل يغير عدد ذرات عنصر واحد فقط)):

1. الحديد 2 يا 3 + أ ل → أ ل 2 عن 3 + الحديد. ملغ + ن 2 → ملغ 3 ن 2 ;

2. آل + س → آل 2 س 3 ; A1+ مع → آل 4 ج 3 ;

3. آل + كروم 2 يا 3 → الكروم + آل 2 يا 3 ; الكالسيوم + P → كاليفورنيا 3 ص 2 ;

4. ج + ح 2 → الفصل 4 ; كاليفورنيا + ج → ساس 2 ;

5. الحديد + O 2 → الحديد 3 يا 4 ; سي + ملغ → ملغ 2 سي؛

6/.نا+س → نا 2 س؛ أكسيد الكالسيوم + مع → CaC 2 + أول أكسيد الكربون؛

7.كا + ن 2 → ج أ 3 ن 2 ; سي + الكلور 2 → سيكل 4 ;

8. حج+س → حج 2 س؛ ن 2 + مع ل 2 → ن.س ل؛

9. ن 2 +يا 2 → لا؛ شركة 2 + مع → شركة ;

10. مرحبا → ن 2 → + 1 2 ; ملغ + ن.س ل → ملغكل 2 + ن 2 ;

11.FeS+ ن.س 1 → FeCl 2 +ح 2 س؛ الزنك + حمض الهيدروكلوريك → كلوريد الزنك 2 +ح 2 ;

12. ر 2 +كي → كي بي آر + آي 2 ; سي+HF (ص) → سيف 4 +ح 2 ;

1./حمض الهيدروكلوريك+نا 2 شركة 3 → شركة 2 +ح 2 O + كلوريد الصوديوم؛ بوكلو 3 +س → → بوكل+SO 2 ;

14. كل 2 + كي بي آر → بوكل + ر 2 ; شافي 2 + مع → سي + كو؛

15. سيو 2 + مع → كربيد الكربون + ثاني أكسيد الكربون؛ ملغ + شافي 2 → ملغ 2 سي + أهداب الشوق

16. ملغ 2 سي + حمض الهيدروكلوريك → ملغكل 2 + سيه 4

1. ما هي معادلة التفاعل الكيميائي؟

2.ما هو المكتوب على الجانب الأيمن من المعادلة؟ وعلى اليسار؟

3. ماذا تعني علامة "+" في المعادلة؟

4. لماذا يتم وضع المعاملات في المعادلات الكيميائية؟

تعليمات

قبل البدء في المهمة نفسها، عليك أن تفهم أن الرقم الذي تم وضعه في المقدمة عنصر كيميائيأو صيغة المعامل بأكملها. وهذا الرقم يساوي (وقليلاً) المؤشر. وإلى جانب هذا فإن:

ينطبق المعامل على جميع الرموز الكيميائية التي تظهر بعده في الصيغة

يتم ضرب المعامل بالمؤشر (لا يضيف ما يصل!)

يجب أن يتطابق عدد ذرات كل عنصر من عناصر المواد الداخلة في التفاعل مع عدد ذرات هذه العناصر الموجودة في منتجات التفاعل.

على سبيل المثال، كتابة الصيغة 2H2SO4 تعني 4 ذرات H (هيدروجين)، 2 ذرات S (كبريت) و8 ذرات O (أكسجين).

1. المثال رقم 1. النظر في احتراق الإيثيلين.

عند الاحتراق مادة عضويةيتكون أول أكسيد الكربون (IV) (ثاني أكسيد الكربون) والماء. دعونا نجرب المعاملات بالتسلسل.

C2H4 + O2 => CO2 + H2O

لنبدأ بالتحليل. دخلت ذرتان من C (الكربون) إلى التفاعل، ولكن تم الحصول على ذرة واحدة فقط، مما يعني أننا وضعنا 2 أمام ثاني أكسيد الكربون، والآن أصبح عددهما هو نفسه.

C2H4 + O2 => 2CO2+ H2O

الآن دعونا نلقي نظرة على H (الهيدروجين). دخلت 4 ذرات هيدروجين في التفاعل، لكن النتيجة كانت ذرتين فقط، لذلك، وضعنا 2 أمام H2O (الماء) - والآن نحصل أيضًا على 4

C2H4 + O2 => 2CO2+ 2H2O

نحسب جميع ذرات O (الأكسجين) المتكونة نتيجة التفاعل (أي بعد المساواة). 4 ذرات في 2CO2 وذرتين في 2H2O - المجموع 6 ذرات. وقبل التفاعل لا يوجد سوى ذرتين فقط، مما يعني أننا نضع 3 أمام جزيء الأكسجين O2، مما يعني وجود 6 ذرات أيضًا.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

وبالتالي يكون الناتج هو نفس عدد ذرات كل عنصر قبل علامة التساوي وبعدها.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

2. المثال رقم 2. النظر في تفاعل الألومنيوم مع حامض الكبريتيك المخفف.

آل + H2SO4 => آل2 (SO4) 3 + H2

نحن ننظر إلى ذرات S الموجودة في Al2 (SO4) 3 - هناك 3 منها، ولكن في H2SO4 (حمض الكبريتيك) يوجد 1 فقط، لذلك نضع أيضًا 3 أمام حامض الكبريتيك.

آل + 3H2SO4 => آل2 (SO4) 3 + H2

لكن الآن هناك 6 ذرات H (هيدروجين) قبل التفاعل، و2 فقط بعد التفاعل، مما يعني أننا نضع أيضًا 3 أمام جزيء H2 (الهيدروجين)، بحيث نحصل في المجمل على 6.

آل + 3H2SO4 => آل2 (SO4) 3 + 3H2

أخيرًا، ننظر إلى. بما أنه لا يوجد سوى ذرتين ألومنيوم في Al2 (SO4) 3 (كبريتات الألومنيوم)، فإننا نضع 2 أمام Al (الألومنيوم) قبل التفاعل.

2Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + 3H2

الآن عدد الذرات قبل التفاعل وبعده هو نفسه. اتضح أن تحديد المعاملات في المعادلات الكيميائيةليس بهذه الصعوبة. مجرد ممارسة وكل شيء سوف ينجح.

نصيحة مفيدة

تأكد من أن تضع في اعتبارك أن المعامل مضروب في الفهرس ولا يتم إضافته.

مصادر:

  • كيف تتفاعل العناصر
  • اختبار حول موضوع "المعادلات الكيميائية"

يكتب العديد من تلاميذ المدارس معادلات التفاعلات الكيميائية ويضعونها بشكل صحيح احتمالليست مهمة سهلة. علاوة على ذلك، لسبب ما، فإن الصعوبة الرئيسية بالنسبة لهم هي الجزء الثاني منه. يبدو أنه لا يوجد شيء معقد في هذا الأمر، ولكن في بعض الأحيان يستسلم الطلاب، ويقعون في ارتباك كامل. ولكن عليك فقط أن تتذكر بعض القواعد البسيطة، ولن تسبب المهمة صعوبات بعد الآن.

تعليمات

المعامل، أي الرقم الذي أمام صيغة الجزيء الكيميائي، لجميع الرموز، ويتم ضربه بكل رمز! إنه تضاعف وليس إضافة! قد يبدو الأمر لا يصدق، لكن بعض الطلاب يضيفون رقمين بدلاً من ضربهم.

عدد ذرات كل عنصر مواد البداية(أي الموجود على الجانب الأيسر من المعادلة) يجب أن يتزامن مع عدد ذرات كل عنصر من عناصر منتجات التفاعل (الموجودة على الجانب الأيمن على التوالي).

أبسط معادلة رد الفعل هي:

الحديد + S => FeS

لا يجب أن تكون قادرًا على كتابة معادلة التفاعل فحسب، بل يجب أن تكون قادرًا أيضًا على قراءتها. تقرأ هذه المعادلة في أبسط صورها كما يلي: يتفاعل جزيء الحديد مع جزيء الكبريت، وينتج عن ذلك جزيء واحد من كبريتيد الحديد.

أصعب شيء في كتابة معادلة التفاعل هو إنشاء صيغ لمنتجات التفاعل، أي. المواد المشكلة. هناك قاعدة واحدة فقط هنا: يتم إنشاء صيغ الجزيئات بدقة وفقًا لتكافؤ العناصر المكونة لها.

بالإضافة إلى ذلك، عند إنشاء معادلات التفاعل، من الضروري أن نتذكر قانون الحفاظ على كتلة المواد: يجب تضمين جميع ذرات جزيئات المواد الأولية في جزيئات منتجات التفاعل. لا ينبغي أن تختفي ذرة واحدة أو تظهر بشكل غير متوقع. لذلك، في بعض الأحيان، بعد كتابة جميع الصيغ في معادلة التفاعل، يتعين عليك مساواة عدد الذرات في كل جزء من المعادلة - اضبط المعاملات. هنا مثال:ج + يا 2 => ثاني أكسيد الكربون 2

هنا، يحتوي كل عنصر على نفس عدد الذرات في كلا الجانبين الأيمن والأيسر من المعادلة. المعادلة جاهزة.

النحاس + O 2 => أكسيد النحاس

وهنا يوجد عدد أكبر من ذرات الأكسجين في الجانب الأيسر من المعادلة مقارنة بالجانب الأيمن. من الضروري الحصول على الكثير من جزيئات أكسيد النحاسالنحاس , بحيث تحتوي على نفس عدد ذرات الأكسجين أي 2. ولذلك فإن الصيغةالنحاس تعيين المعامل 2:

النحاس + O2 => 2 CU

الآن عدد ذرات النحاس ليس هو نفسه. على الجانب الأيسر من المعادلة، قبل علامة النحاس نضع المعامل 2:

2 نحاس + أو2 => 2 CU

حساب ما إذا كان هناك أعداد متساوية من ذرات كل عنصر على الجانبين الأيمن والأيسر من المعادلة. إذا كانت الإجابة بنعم، فإن معادلة التفاعل صحيحة.

مثال آخر: آل + يا 2 = آل 2 يا 3

وهنا ذرات كل عنصر كميات مختلفةقبل وبعد رد الفعل. نبدأ التسوية بالغاز - بجزيئات الأكسجين:

1) اليسار 2 ذرات أكسجين، وعلى اليمين 3 ذرات. نحن نبحث عن المضاعف المشترك الأصغر لهذين الرقمين. هذا أصغر عددوهو يقبل القسمة على 2 و 3 أي 6. قبل صيغ الأكسجين وأكسيد الألومنيومآل 2 يا 3 لقد وضعنا المعاملات على هذا النحو العدد الإجماليكان هناك 6 ذرات أكسجين في هذه الجزيئات:

آل+ 3 يا 2= 2 آل 2 أو 3

2) نحسب عدد ذرات الألومنيوم: على اليسار ذرة واحدة، وعلى اليمين ذرتان في جزيئين، أي 4. قبل علامة الألومنيوم على الجانب الأيسر من المعادلة نضع المعامل 4:

4Al + 3O 2 => 2 Al2O3

3) مرة أخرى نحصي جميع الذرات قبل التفاعل وبعده: 4 ذرات ألومنيوم و6 ذرات أكسجين لكل منهما.

كل شيء على ما يرام، معادلة التفاعل صحيحة. وإذا حدث التفاعل عند تسخينه، فسيتم وضع علامة إضافية فوق السهمر.

معادلة التفاعل الكيميائي هي تسجيل لتقدم التفاعل الكيميائي باستخدام الصيغ والمعاملات الكيميائية.

ل هل من السهل وضع المعاملات في المعادلات الكيميائية؟

لذلك نشأ أطفالي على الكيمياء (I معلم الصففي الصف الثامن ب). غالبًا ما يتم تدريس الكيمياء للأطفال في الدرس الأول، لكن يوم الخميس لم يكن لدي الدرس الأول، وطلبت الذهاب إلى درس فالنتينا إيفانوفنا "لإلقاء نظرة على الأطفال" والتحقق من اليوميات. لقد أبهرني الموضوع؛ كنت أحب الكيمياء في المدرسة، ولم أراجع المذكرات. مرة أخرى، كنت مقتنعا بأن الطلاب غالبا ما يواجهون صعوبات بسبب حقيقة أنهم لا يرون اتصالات متعددة التخصصات. في درس الكيمياء هذا، طُلب من الطلاب إنشاء معادلات كيميائية بناءً على تكافؤ المواد الكيميائية. والعديد من الطلاب واجهوا صعوبة في تحديد المعاملات العددية. لقد تلقيت أنا وفالنتينا إيفانوفنا درس الكيمياء التالي يوم السبت معًا.

التمرين 1.

اكتب الجمل التالية في صورة معادلات كيميائية:

أ) "عندما يتم تحميص كربونات الكالسيوم، يتكون أكسيد الكالسيوم وأول أكسيد الكربون (IV)"؛ ب) "عندما يتفاعل أكسيد الفوسفور (V) مع الماء، يتم الحصول على حمض الفوسفوريك."

حل:

أ) CaCO 3 = CaO + CO 2 - التفاعل ماص للحرارة. لم تكن هناك صعوبات في هذه المهمة، حيث لم تكن هناك حاجة للبحث عن المعاملات العددية. في البداية، يحتوي الطرفان الأيمن والأيسر من المعادلة على ذرة كالسيوم واحدة، وذرة كربون واحدة، وثلاث ذرات أكسجين.

ب) P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4 - التفاعل طارد للحرارة. كانت هناك مشاكل في المعادلة الثانية؛ بدون المعاملات العددية، لم تنجح المساواة الصحيحة: P 2 O 5 + H 2 O → H 3 PO 4 . من الواضح، لرسم المساواة الصحيحة، تحتاج إلى تحديد المعاملات العددية. إذا اخترت، يمكنك البدء بالفوسفور: هناك ذرتان على اليسار، وواحدة على اليمين، لذا قبل صيغة حمض النيتريك نضع عاملًا عدديًا يساوي اثنين ثم نحصل على: P 2 O 5 + H 2 يا → 2ح3ص4 . لكن يبقى الآن مساواة عدد ذرات الأكسجين والهيدروجين: هناك ذرتان هيدروجين على اليسار، وست ذرات على اليمين، لذلك قبل صيغة الماء نضع معامل عددي يساوي ثلاثة ثم نحصل على: P 2 يا 5 + 3 ح 2 يا → 2 ح 3 ص 4. أصبح من السهل الآن التحقق من أن في كل جزء من المعادلة كميات متساوية من ذرات الفوسفور وذرات الهيدروجين وذرات الأكسجين، وبالتالي حصلنا على المعادلة الصحيحة للتفاعل الكيميائي: P 2 O 5 + 3 H 2 O = 2 H 3 ص 4.

الطريقة الثانية: جبري.لنفترض أننا وضعنا ثلاثة معاملات في المعادلة أ، ب، ج أنه تم الحصول على المعادلة الصحيحة للتفاعل الكيميائي: أ P2O5+ V H2O= مع H3PO4. بما أن المعادلة تستخدم الذرات ثلاثة أنواع، ثم سنقوم بإنشاء نظام من ثلاثة المعادلات الخطيةمع ثلاثة مجهولين أ، جو مع .

المواد التي تم استخدامها في التفاعل الكيميائي: ف – الفوسفور؛ يا 2 - الأكسجين. ف 2 يا 5 – أكسيد الفوسفور (V).

ب) Fe 2 (SO 4) 3 + KOH → Fe (OH) 3 + K 2 SO 4.

حل: ) Fe 2 (SO 4) 3 + 6KOH = 2Fe(OH) 3 + 3K 2 SO 4 . لقد حللناها بالاختيار: لقد تعادلنا عدد ذرات الحديد (2)؛ تعادل عدد ذرات الكبريت (3)؛ تعادل عدد ذرات البوتاسيوم (6)؛ معادلة عدد ذرات الأكسجين.

المواد التي تم استخدامها في التفاعل الكيميائي: Fe 2 (SO 4) 3 – كبريتات الحديد (III)؛ كوه – هيدروكسيد البوتاسيوم. الحديد (OH) 3 - هيدروكسيد الحديد (III)؛ ك 2 SO 4 – كبريتات البوتاسيوم.

د) CuOH → Cu 2 O + H 2 O.

حل: 2CuOH = Cu 2 O + H 2 O. تم حل مشكلة تحديد المعاملات العددية من خلال تكوين نظام المعادلات:

المواد التي تم استخدامها في التفاعل الكيميائي: CuOH - هيدروكسيد النحاس (I)؛ Cu 2 O – أكسيد النحاس (I)؛ ح2يا – ماء.

د) CS 2 + O 2 → CO 2 + SO 2.

حل: CS 2 + 3O 2 = CO 2 + 2SO 2. لقد قمنا بالحل عن طريق اختيار المعاملات: قمنا بمساواة عدد ذرات الكبريت (2)؛ معادلة عدد ذرات الأكسجين (3).

المواد التي تم استخدامها في التفاعل الكيميائي: CS 2 – كبريتيد الكبريت (IV)؛ يا 2 –
المواد التي تم استخدامها في التفاعل الكيميائي: FeS 2 – البيريت؛ يا 2 - الأكسجين. Fe 2 O 3 – أكسيد الحديد (III)؛ SO 2 - أكسيد الكبريت (IV).
التمرين 3.

(تم اقتراح الحل كعمل منفصل).

حالة:

أكتب معادلات التفاعلات الكيميائية حسب المخططات التالية:

أ) حمض الفوسفوريك + هيدروكسيد الصوديوم → فوسفات الصوديوم + ماء؛

ب) أكسيد الصوديوم + الماء → هيدروكسيد الصوديوم؛

ب) أكسيد الحديد (II) + الألومنيوم → أكسيد الألومنيوم + الحديد؛

د) هيدروكسيد النحاس (II) ← أكسيد النحاس (II) + ماء.

إجابة:

أ) 2H3PO4 + 6NaOH = 2Na3PO4 + 6H2O؛

ب) Na 2 O + H 2 O = 2NaOH؛

ب) 3FeO + 2Al = Al 2 O 3 + 3Fe؛

د) Cu(OH) 2 = CuO + H2O.

وفي 10 دقائق، أكمل 85% من الطلاب المهمة "بشكل ممتاز"، الأمر الذي فاجأ فالنتينا إيفانوفنا بسرور.