misc / 32846_e06b06cd6e9ad04f315d37bd4131ce33

Составление уравнений химических реакций

81

р

а

§ 16. Составление у авнений химических реакций

Сост влять химические уравнения и производить расчеты по ним

Н

82

Химические реакции

а

т

2

с

е

Рис. 60. Схема реакции меди с кислородом

а

Подобное выражение называют

хемой химической реакции. За-

пишем эту схему при помощи химиче ких формулв

:

я

Сu + О

I СuО.

а происходит только их перегруппировка, то число атомов каждого

н

элемента до реакции и после реакции должно быть одинаковым.

Чтобы уравнять число томов кислорода в левой и правой частях схе-

мы, перед формулой CuOаставим коэффициент 2:

о

Сu + О2 I 2СuО.

р

Теперь число ат м в меди после реакции (в правой части схемы)

равно двум, а до дреакции (в левой части схемы) — только одному,

а

2Сu + О2 =t 2СuО.

Составление уравнений химических реакций

83

(углекислый газ):

СН4 + O2 I СO2 + H2O.

Обратите внимание, что в левой части схемы число

томов угле-

а

т

рода равно их числу в правой части. Поэтому уравнива ь нужно числа

атомов водорода и кислорода. Чтобы уравнять число а омов водорода,

поставим перед формулой воды коэффициент 2:

е

СН4 + O2 I СO2 + 2H2O.

Теперь число атомов водорода справа тало 2 2 =

4 и слева —

также четыре. Далее посчитаем число атомов ки лорода в правой час-

в

ти схемы: два атома кислорода в молекуле углеки лого газа (1 2 = 2)

я

а

и два атома кислорода в двух молекул х водыс(2 1 = 2), суммарно

2 + 2 = 4. В левой части схемы кислорода только два атома в молекуле

а

кислорода. Для того чтобы уравн ть число атомов кислорода, поста-

вим коэффициент 2 перед формулой кислорода:

н

СН4

t

+ 2H2O.

+ 2O2 = СO2

д

В результате прове е

ых ействий число атомов всех химических

ставлено. Читается

но так: це-аш-четыре плюс два о-два равно

р

це-о-два плюс два аш-два-о (рис. 61).

Данный спос б

асстан вки коэффициентов называют методом

подбора.

а

о

Н

• Установить состав исходных веществ и продук ов ре кции.

• Записать формулы исходных веществ сл ва, продуктова

реак-

ции — справа.

т

• Между левой и правой частями ура н ния сначала поставить

стрелку.

е

• Расставить коэффициенты, т. е. ура нять числа атомов каж-

дого химического элемента до и по ле ревкции.

• Связать левую и правую ч сти ур внения знаком «=» (равно).

с

Вопросы и задания

а

1. Что обозначает схема химической реакции? Чем отличается

уравнение химической ре кции от ее схемы?

2. Какие из приведенных з писей представляют собой схемы

я

химических реакций, а какие — уравнения:

а

в) Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O;

a) CaCO3 = CaO + CO2[;

+ O2 I CO2[ + H2O;

г) CS2 + O2 I CO2[ + SO2[?

3. Перечислите сновные действия, которые необходимо со-

вершить, чт бы с ставить уравнение химической реакции.

4. Составьте уравнения химических реакций, приняв во внима-

ние, что в об азующихся веществах азот проявляет валентность

о

р

На2

2

2

б) KClO3 I KCl + O2;

г) Al + O2 I Al2О3.

6. Вставьте формулы исходных веществ или продуктов реак-

ций и закончите уравнения химических реакций:

a) HgO I Hg + ...;

в) H2O I O2 + ...;

б) Ca + O2 = ...;

г) ... + Fe I FeCl3 .

Типы химических реакций

85

в) меньше 10 г. Обоснуйте свой выбор.

а

I

8*. Расставьте коэффициенты в уравнении реакции: H2S + O2

т

I SO2 + H2O. Определите химические количества исходных ве-

Мир химических реакций весьма разнообразен. Самые различные

е

химические реакции постоянно происходят природе, осуществля-

в

с

а

исходных веществ и продуктов реакции. Характер этих изменений

и положен в основу классифик ции химических реакций.

Реакции соединения

я

Рассмотрим уравнения следующих реакций (рис. 62):

а

2Ca + O2

=t 2CaO;

3H2 + N2 =t

2NH3.

н

д

о

р

а

Н

Реакции соединения — это реакции, в результ

те которых из

т

двух или нескольких веществ образуется одно новое сложное

вещество.

е

В одних случаях из двух простых веществ получа сяаодно сложное,

в

в других — соединяются два и более простых или сложных веществ:

2Ва + O2 =

с

2ВаO;

4NO2 + O2

+ 2H2O = 4HNO3;

а

SO3 + H2O = H2SO4 (рис. 63).

я

а

н

д

Рис. 63. Схема реакции соеди ения оксида серы(VI) с водой

о

Реакции разложения

Рассм трим уравнения следующих реакций:

р

t

t

+ MnO2 + O2[;

CaCO3 = CaO + CO2[;

2KMnO4 = K2MnO4

t

+ O2[;

t

+ 3O2[.

2HgO = 2Hg

2KClO3 = 2KCl

Н

два или более новых веществ. Это реакции разложения. В них могут

образовыватьсяа

как простые, так и сложные вещества.

на CH4 (рис. 64) — составной части

Рис. 64. Схема реакции р зложения

природного газа:

метана

а

CH4 =t C + 2H2.

т

е

в

мы железа заместили атомы ме и в сложном веществе (рис. 65). Такие

н

химические реакции тн сятся к реакциям замещения.

д

о

р

а

Н

сложном веществе.

а

т

химии вы познакомитесь с этими условиями, а также с другими типами

химических реакций.

в

с

результатее

которых из

Реакции соединения — это реакции,

двух или нескольких веществ образует я одно новое сложное ве-

щество.

я

Реакции разложения — это ре кции, в результате которых из

одного сложного вещества обр зуется несколько новых веществ.

а

Реакции замещения — это реакцииа, в которых атомы просто-

го вещества замещают томы одного из элементов в сложном ве-

ществе.

н

3

д

Вопросы и зада ия

о

1.

Перечислите извест ые вам типы химических реакций.

2.

Объясните,

п чему масса известняка СаСО после прока-

р

ливания в

ткрыт м сосуде уменьшается, а масса железа после

прокаливания на в здухе увеличивается.

3.

Расставьте коэффициенты в следующих схемах химических

ре кций:

) Al + O2 I Al2O3;

г) SO3

I SO2 + O2;

б) Fe + Cl2 I FeCl3;

д) HCl

+ Mg I MgCl2 + H2;

в) аC H

O

6

I C + H

O;

е) N

2

+ H I NH

.

6

12

2

2

3

Выберите уравнения реакций соединения.

4. Укажите, к какому типу относятся реакции, схемы которых

приведеныН

, расставьте коэффициенты там, где это необходимо:

а) Mg + O2 I MgO;

в) H2O2 I H2O + O2;

б) KNO3 I KNO2 + O2;

г) HCl + Са I СаCl2 + H2.

Расчеты по уравнениям химических реакций

89

5. Можно ли осуществить реакцию разложения железа на не-

сколько других веществ? Если нет, то почему?

а

6. При нагревании газа иодоводорода HI образуется водород

H2 и газообразный иод I2. К какому типу принадлежит д нн я хи-

мическая реакция? Составьте ее уравнение.

т

7. При горении серы в кислороде образуется вещес во SO2. К

какому типу относится эта реакция?

е

в

8. Составьте уравнения химических реакций по сх мам, рас-

ставьте коэффициенты, укажите тип реакции:

а) P + O2 I P2O5;

с

+ …;

в) Al(OH)3

I Al2O3

б) Cu(OH)2 I CuO + H2O;

г) CuO + Mg I MgO + … .

§ 18. Расчеты по уравнениям химических ре кций

я

Вещества вступают в химические ре кции в определенных мас-

а

совых и количественных соотношени х. Следовательноа

, при прове-

которыми пользуются в химии, представлены в таблице 6.

н

Таблица 6

Величина

Обозначение

Единица

д

Химическое количество вещества

n

моль

о

Относительн я молекуля ная (формульная) масса

Mr

1

р

Молярн я м сса

М

г/моль

а

Масса

m

г

Число структурных единиц

N

1

Н

При проведении любого вычисления по

уравнению реакции нужно

Химическое уравнение

2H2

+

O2

=

2H2O

Число молекул

2 молекулы

1 молекула

2 молекулы

Химическое количество

2 моль

1 моль

2 моль

Масса веществ

4 г

е

36 г

32 г

Объемные соотношения

2 22,4 дм3

22,4 дм3а

—

(для газообразных веществ)

2

в

1

—

:

12,04

с

т23

12,04 10

23

Соотношение общего числа

23

10

6,02

10

молекул (или ФЕ)

2

:

1

:

2

а

3

Для решения расчетной задачи необходим определенный порядок

действий. Рассмотрим его на нескольких примерах.

я

Пример 1. Железо массой 224 г полностью прореагировало

с хлором. Рассчитайте массу образовавшегося вещества FeCl .

Дано:

а

Решение

m(Fe) = 224 г

1. Определяем химическое количество железа:

m(FeCl3) — ?

д

A (Fe) = 56;

о

r

М(Fe) = 56 г/моль;

n =

m

н m(Fe)

224 г

;

n(Fe) =

=

= 4 моль.

р

M

M(Fe)

56 г/моль

а

2. Записываем уравнение химической реакции. Подчеркиваем

формулы инте есующих нас веществ:

Н

2Fe

+ 3Cl2 = 2FeCl3.

3. Под их формулами записываем химические количества вступив-

ших в реакцию и образовавшихся веществ:

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.

2 моль

2 моль