Химическое уравнение: Уравнения химических реакций – составление и классификация (химия, 8 класс)

Содержание

Что такое химическое уравнение?

Химическое уравнение является представлением молекулярных взаимодействий в их относительных количествах. В химической реакции изменяется расположение атомов друг с другом. Внутренние структуры атомов не затрагиваются, но энергия, обычно в форме тепла, либо выделяется, либо поглощается в ходе химической реакции. Химический состав реагентов или предреакционных ингредиентов записан в левой части химического уравнения. Продукты или полученные соединения написаны на правой стороне.

Химический состав соединения представлен химической формулой. Химическая формула указывает, сколько атомов каждого элемента присутствует в одной молекуле, или стабильных наборов атомов. Например, молекула воды имеет химическую формулу H 2 O, потому что она имеет два атома водорода и один атом кислорода. Химические формулы нескольких молекул в уравнении разделены знаком плюс.

Хотя может реагировать большое количество вещества, химическое уравнение касается только соотношений участвующих молекул.

Реагенты и продукты в химической реакции могут реагировать только в определенных пропорциях. Это потому, что атомы не созданы и не уничтожены; какие бы атомы ни присутствовали до реакции, она должна остаться после. По этой причине необходимо сбалансировать химические уравнения. Химическое уравнение показывает сбалансированную реакцию в ее наименьшем возможном количестве.

Может потребоваться добавить коэффициенты в левую часть химических формул для достижения сбалансированного уравнения. Во многих реакциях присутствует более одной молекулы, даже в фундаментальном или наименьшем возможном случае. Если два атома элемента присутствуют, но не находятся в одной молекуле, вместо индекса используется коэффициент 2. Например, 2 H 2 O представляет собой две молекулы воды или 4 атома водорода и 2 атома кислорода.

Область изучения измеримых связей между химическими реагентами и продуктами называется стехиометрией. Это полезно при расчете количества продукта, которое может быть создано с данным количеством реагента. В реальных химических реакциях, как правило, невозможно заставить 100% реагентов превращаться в продукты. Это связано с тем, что вещество отделяется в пространстве, и реагенты должны вступать в контакт с другими, чтобы реагировать.

Дополнительные обозначения в химическом уравнении могут раскрыть больше информации о реакции. Например, когда атомы или молекулы имеют электрический заряд, это число записывается в верхнем индексе со знаком плюс или минус для положительного или отрицательного заряда. Другие элементы уравнения включают в себя буквы в скобках, которые используются для указания того, является ли соединение твердым, жидким или газообразным. Символы также могут быть размещены между реагентами и продуктами для указания скорости реакции и того, выделяется ли энергия или поглощается.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

химическое уравнение

химическое уравнение
cheminė lygtis statusas T sritis chemija apibrėžtis Cheminė reakcija, užrašyta cheminėmis formulėmis. atitikmenys: angl. chemical equation rus. химическое уравнение

Chemijos terminų aiškinamasis žodynas – 2-asis patais. ir papild. leid. – Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas. Kazys Daukšas, Jurgis Barkauskas, Vitas Daukšas. 2003.

  • cheminė lygtis
  • chemical equilibrium

Look at other dictionaries:

  • ХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ — ХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ, набор символов, используемых для записи ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ. Эти уравнения показывают, как перераспределяются атомы в результате реакции, причем слева записывают вещества, вступающие в реакцию, а справа продукт реакции.… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Химическое уравнение — Химическим уравнением (уравнением химической реакции) называют условную запись химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов. Уравнение химической реакции даёт качественную и количественную… …   Википедия

  • химическое уравнение — см. Уравнение химическое …   Энциклопедический словарь

  • ХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ — см. Уравнение химическое …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • ХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ — краткий способ описания химической реакции. Символы, обозначающие вступающие в реакцию вещества, находятся в левой части уравнения, а обозначения продуктов реакции в правой: где в скобках указано агрегатное состояние, Q тепловой эффект реакции.… …   Энциклопедия Кольера

  • химическое уравнение — [chemical equation] изображение химической реакции посредством химических знаков, химических формул, чисел и математических знаков; например, реакции горения метана в кислороде: Сh5 + 2О2 = 2h3О + СО2. Смотри также: Уравнение уравнение состояния …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • УРАВНЕНИЕ — УРАВНЕНИЕ, я, ср. 1. см. уравнять. 2. Математическое равенство с одной или несколькими неизвестными величинами (числами или функциями), верное только для определённых наборов этих величин. Квадратное у. Дифференциальное у. 3. химическое уравнение …   Толковый словарь Ожегова

  • уравнение состояния — [equation of state] уравнение, связывающее давление Р, объем V и абсолютную температуру T физически однородной системы в состоянии термодинамического равновесия: f(P, V, T) = 0. Это уравнение называется термическим уравнением состояния, в отличие …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Уравнение — [equation] аналитическая запись задачи об отыскании значений аргументов, при которых величины данных функций равны. Аргументы, от которых зависят эти функции, называются обычно неизвестными, а значения неизвестных, при которых величины функций… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • УРАВНЕНИЕ — (1) математическая запись задачи о разыскании таких значений аргументов (см. (2)), при которых значения двух данных (см.) равны. Аргументы, от которых зависят эти функции, называют неизвестными, а значения неизвестных, при которых значения… …   Большая политехническая энциклопедия

Химическое уравнение реакции — условная запись химической реакции

Для упрощения записи химических процессов и лучшего их восприятия используется уравнение реакции. Оно представляет собой условную запись взаимодействия веществ между собой и, как следствие, образование новых продуктов. При таком схематическом «изображении», для соблюдения закона сохранения массы вещества, используют числовые коэффициенты. Такое описание химических реакций с помощью цифр и символов предложил в 1615 г. Жан Бегун. Позже, после открытия законов стехиометрии стали использовать количественные значения.

Химическое уравнение реакции записывают так:

  1. В левой части схематического «изображения» находятся вещества, между которыми происходит взаимодействие, между ними ставится знак «+». В левой части – продукты реакции, т.е. новые соединения, которые образовались. Между левой и правой частями ставится стрелка, указывающая направление реакции. Например, С+Е → СЕ.
  2. Затем расставляются коэффициенты, задача которых «уровнять», т.е. сделать так, чтобы количество каждого типа атомов до реакции было равно количеству атомов после нее. Таким образом «работает» закон сохранения массы. Например, 2HCl – H2+Cl2.

Существует кинетическое уравнение реакции, которое выражает зависимость скорости протекания химического процесса от концентрации веществ, вступивших во взаимодействие. Простую такую реакцию, идущую в одну стадию, схематически записывают так: V= k[ A1] n1* [A2]n2, где

V – скорость реакции;

1],[А2] – концентрации веществ;

K – константа скорости реакции, которая зависит от природы вступивших во взаимодействие веществ и температуры;

n1, n2 – порядок реакции.

Если же реакция идет в несколько стадий, то составляют систему кинетических уравнений, каждое из которых будет описываться отдельно.

Также отдельным видом является ионное уравнение реакции, которое при своем составлении имеет особенности, т.к. записанные в нем вещества находятся в виде ионов. Такая схематическая запись химического взаимодействия типична только для реакций замещения и обмена, в водных растворах или сплавах, в ходе которых образуется осадок, плохо диссоциирующие вещества (вода) или выделяется газ. Например: в химическую реакцию вступает соляная кислота и гидроксид калия, при этом образуется соль и вода.

HCl + KOH– KCl + H2O

Записываем данные вещества в виде ионов, за исключением воды, т.к. она не диссоциирует. Такое уравнение реакции будет называться полным ионным.

Н+ + Cl + К++ OH —K++Cl+H2O

Теперь в этой схеме, по принципу подобия, с правой и левой стороны «сокращаем» повторяющиеся ионы и получаем:

Н+ + ОН — Н2О.

Еще и окислительно-восстановительные реакции, характеризующиеся изменением степеней окисления атомов, будут иметь особенности в составлении схематической записи. Необходимо определить атомы, изменившие степень окисления, и составить электронный баланс, на основании которого затем расставить коэффициенты.

Таким образом, химическое уравнение реакции является схематической записью всего сложного процесса образования новых веществ путем разложения, соединения, замещения и обмена. Также оно дает качественную и количественную информацию о реагирующих веществах и продуктах реакции.

Что такое химическое уравнение для клеточного дыхания — Разница Между

Что такое химическое уравнение для клеточного дыхания — Разница Между

Клеточное дыхание — это процесс, посредством которого организмы преобразуют биохимическую энергию питательных веществ в АТФ. Этот процесс расщепляет глюкозу на шесть молекул углекислого газа и двенадцать молекул воды. общее химическое уравнение для аэробного дыхания является С6ЧАС12О6 + 6O2 + 6H2O → 12H2O + 6CO2 + 36 / 38ATP
и химические уравнения для анаэробного дыхания являются С6ЧАС12О6 → 2C2ЧАС5OH + 2CO2 + 2ATP (для брожения этанола) и С6ЧАС

12О6 → 2C3ЧАС6О3 + 2ATP (для брожения молочной кислоты).

Клеточное дыхание — это катаболический процесс, который расщепляет большие молекулы на маленькие. Энергия, выделяемая при клеточном дыхании, используется в синтезе АТФ. Различные сахара, аминокислоты и жирные кислоты могут быть использованы в качестве субстрата для клеточного дыхания.

Ключевые области покрыты

1. Что такое клеточное дыхание
— определение, факты, виды
2. Что такое химическое уравнение для клеточного дыхания
— Аэробное дыхание, анаэробное дыхание

Ключевые слова: аэробное дыхание, анаэробное дыхание, АТФ, клеточное дыхание, глюкоза


Что такое клеточное дыхание

Клеточное дыхание представляет собой набор химических реакций, связанных с расщеплением питательных веществ на углекислый газ и воду, с образованием АТФ. АТФ является основной энергетической валютой клетки. Клеточное дыхание происходит практически во всех организмах на земле. Питательные вещества, такие как углеводы, белки и жирные кислоты, превращаются в глюкозу и используются в клеточном дыхании.

Существует два типа клеточного дыхания: аэробное и анаэробное. Конечным электронным акцептором аэробного дыхания является молекулярный кислород, который является неорганическим соединением при анаэробном дыхании.Общий процесс клеточного дыхания показан в Рисунок 1.

Рисунок 1: Клеточное дыхание

Что такое химическое уравнение для клеточного дыхания

Химические уравнения для всех типов клеточного дыхания описаны ниже.

Аэробного дыхания

Аэробное дыхание является наиболее эффективным типом клеточного дыхания, которое происходит в присутствии кислорода. Три шага аэробного дыхания — гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов.

1. Гликолиз

Гликолиз — это первая стадия аэробного дыхания, которое происходит в цитоплазме. Две молекулы пирувата образуются из одной молекулы глюкозы во время гликолиза. Химическое уравнение для гликолиза,

Глюкоза + 2NAD+ 2Pi + 2ADP → 2Pyruvate + 2NADH + 2ATP + 2H+ + 2H2O + Тепло

Эти молекулы пировиноградной кислоты реагируют с коэнзимом-А с образованием ацетил-КоА.

Пируват + 2NAD+ + CoA → Ацетил-КоА + NADH + CO2 + H+

2. Цикл Кребса

Во время цикла Кребса ацетил-КоА полностью разлагается на углекислый газ.

Ацетил КоА + 3NAD+ Q + ВВП + Pi + 2H2O → CoA-SH + 3NADH + 3H+ + QH2 + GTP + 2CO2

3. Электронная транспортная цепь

Коферменты, полученные в результате двух вышеупомянутых процессов, восстанавливаются путем окислительного фосфорилирования. Высвобожденная энергия сохраняется в АТФ.

Общее химическое уравнение для аэробного дыхания показано ниже.

С6ЧАС12О6 + 6O2 + 6H2O → 12H2O + 6CO2 + 36 / 38ATP

Анаэробное дыхание

Анаэробное дыхание представляет собой тип клеточного дыхания, которое происходит в отсутствие кислорода. Основным видом анаэробного дыхания является брожение. Можно выделить два типа брожения: брожение в этаноле и брожение молочной кислоты. Первыми шагами обоих методов ферментации являются гликолиз. Сбалансированные химические уравнения как для ферментации этанола, так и для ферментации молочной кислоты приведены ниже.

Брожение этанола

 С6ЧАС12О6 → 2C2ЧАС5OH + 2CO2 + 2ATP

Брожение молочной кислоты

С6ЧАС12О6 → 2C3ЧАС6О3 + 2ATP

Заключение

Во время клеточного дыхания одна молекула глюкозы расщепляется на шесть молекул углекислого газа и двенадцать молекул воды. Высвобожденная энергия используется при производстве АТФ.

Ссылка:

1. «Шаги клеточного дыхания».Ханская академия,

Химическое уравнение. Закон сохранения массы веществ

1. Химическое уравнение. Закон сохранения массы веществ.

2. Историческая справка

Закон сохранения
массы веществ был
открыт
М. В.Ломоносовым
в 1748 году и
подтвержден
французским
химиком
А.Л.Лавуазье в 1789
году.
М.Ломоносов
А.Л.
Лавуазье

3. Закон сохранения массы

«Масса веществ,
вступивших в
реакцию, равна
массе
образовавшихся
веществ»

4. Химическим уравнением

называют условную запись химической
реакции с помощью химических формул
и математических знаков.
Вещества, принимающие участие в
реакции, называются реагентами
или исходными веществами.
Вещества, образующиеся в
результате реакции – продуктами
реакции.

5. Знаки в химических уравнениях:

Знак
+
→, =



Значение
Взаимодействие
Превращение веществ
Обратимая реакция
Выделение газа
Выделение осадка
Над стрелкой пишутся условия реакции, под
стрелкой иногда указывают продукты
реакции.
Уравнения химических реакций.
N 2 + h3
t0C кат.
Nh4
N 2 , h3
— реагирующие вещества
Nh4
— продукты реакции
+
t0C кат.
— взаимодействие

условие протекания реакции
Уравнения химических реакций.
N 2 + h3
t0C кат.
Nh4
N 2 , h3
— реагирующие вещества
Nh4
— продукты реакции
+
t0C кат.
— взаимодействие

условие протекания реакции
Уравнения химических реакций.
N2 + 3h3
t0C кат.
2Nh4
N 2 , h3
— реагирующие вещества
Nh4
— продукты реакции
+
t0C кат.
— взаимодействие

условие протекания реакции
Алгоритм составления уравнений:
Составим уравнение химической реакции
взаимодействия фосфора и кислорода
1. В левой части уравнения записываем химические
формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию).
Помните! Молекулы большинства простых газообразных
веществ двухатомны – h3; N2; O2; F2; Cl2; Br2; I2.
Между реагентами ставим знак «+», а затем стрелку:
P + O2 →
2. В правой части (после стрелки) пишем химическую
формулу продукта (вещества, образующегося при
взаимодействии). Помните! Химические формулы
необходимо составлять, используя валентности атомов
химических элементов:
P + O 2 → P 2O 5
3. Согласно закону сохранения массы веществ число атомов
до и после реакции должно быть одинаковым. Это
достигается путём расстановки коэффициентов перед
химическими формулами реагентов и продуктов химической
реакции.
Вначале уравнивают число атомов, которых в реагирующих
веществах (продуктах) содержится больше.
В данном случае это атомы кислорода.
Находим наименьшее общее кратное чисел атомов кислорода
в левой и правой частях уравнения. Наименьшее кратное для
атомов кислорода –10:
Находим коэффициенты путём
деления наименьшего кратного на
число атомов данного вида,
полученные цифры ставим в
уравнение реакции:
4. Закон сохранения массы вещества не
выполнен, так как число атомов фосфора в
реагентах и продуктах реакции не равно,
поступаем аналогично ситуации с кислородом:
Получаем окончательный вид уравнения
химической реакции. Стрелку заменяем на знак
равенства. Закон сохранения массы вещества
выполнен:
4P + 5O2 = 2P2O5
Упражнения для закрепления
1. Какой коэффициент стоит в уравнении реакции
перед формулой соляной кислоты?
Na + HCl
→ NaCl + h3
2. Продолжите уравнение реакции, расставьте
коэффициенты
Al + O2 →
3. Запишите уравнение реакции и расставьте
коэффициенты Сульфат натрия соединяется
с нитратом бария с образованием сульфата бария и
нитрата натрия.
4. Найдите ошибки.
Mg + HBr → MgBr2 + h3
BaO +h3So 4 → Ba2SO4 + h3O
ZnO + HNO3 → ZnNO 3 + h3O
5. Закончите уравнение
Li 2 O + SO3 → …………..
Ответы к упражнениям.
1. Какой коэффициент стоит в уравнении реакции перед
формулой соляной кислоты?
2Na + 2HCl → 2NaCl + h3
2. Продолжите уравнение реакции, расставьте
коэффициенты
4Al +3 O2 → 2Al2O2
3. Запишите уравнение реакции и расставьте
коэффициенты Сульфат натрия соединяется с нитратом бария с
образованием сульфата бария и нитрата натрия.
Na2 SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4 ↓ + 2Na NO3
4. Найдите ошибки.
Mg + 2 HBr → MgBr2 + h3
BaO +h3So4 → Ba2SO4 + h3O
ZnO + 2 HNO3 → Zn(NO3) 2 + h3O
5. Закончите уравнение
Li 2 O + SO3 =Li 2 SO4

14. Домашнее задание:

§ 28, № 1 (б), 2 (в, д — ж), 3 (в, г).

ХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ Историческая

ХИМИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ.

Историческая справка Закон сохранения массы веществ был открыт М. В. Ломоносовым в 1748 году и подтвержден французским химиком А. Л. Лавуазье в 1789 году. М. Ломоносов А. Л. Лавуазье

Закон сохранения массы «Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ»

Химическим уравнением называют условную запись химической реакции с помощью химических формул и математических знаков. Вещества, принимающие участие в реакции, называются реагентами или исходными веществами. Вещества, образующиеся в результате реакции – продуктами реакции.

Знаки в химических уравнениях: Знак + →, = ⇄ ↑ ↓ Значение Взаимодействие Превращение веществ Обратимая реакция Выделение газа Выделение осадка Над стрелкой пишутся условия реакции, под стрелкой иногда указывают продукты реакции.

Уравнения химических реакций. N 2 + H 2 N 2 , H 2 NH 3 + t 0 C кат. NH 3 — реагирующие вещества — продукты реакции — взаимодействие — условие протекания реакции

Уравнения химических реакций. N 2 + H 2 N 2 , H 2 NH 3 + t 0 C кат. NH 3 — реагирующие вещества — продукты реакции — взаимодействие — условие протекания реакции

Уравнения химических реакций. N 2 + 3 H 2 N 2 , H 2 NH 3 + t 0 C кат. 2 NH 3 — реагирующие вещества — продукты реакции — взаимодействие — условие протекания реакции

Алгоритм составления уравнений: Составим уравнение химической реакции взаимодействия фосфора и кислорода 1. В левой части уравнения записываем химические формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию). Помните! Молекулы большинства простых газообразных веществ двухатомны – H 2; N 2; O 2; F 2; Cl 2; Br 2; I 2. Между реагентами ставим знак «+» , а затем стрелку: P + O 2 → 2. В правой части (после стрелки) пишем химическую формулу продукта (вещества, образующегося при взаимодействии). Помните! Химические формулы необходимо составлять, используя валентности атомов химических элементов: P + O 2 → P 2 O 5

3. Согласно закону сохранения массы веществ число атомов до и после реакции должно быть одинаковым. Это достигается путём расстановки коэффициентов перед химическими формулами реагентов и продуктов химической реакции. Вначале уравнивают число атомов, которых в реагирующих веществах (продуктах) содержится больше. В данном случае это атомы кислорода. Находим наименьшее общее кратное чисел атомов кислорода в левой и правой частях уравнения. Наименьшее кратное для атомов кислорода – 10: Находим коэффициенты путём деления наименьшего кратного на число атомов данного вида, полученные цифры ставим в уравнение реакции:

4. Закон сохранения массы вещества не выполнен, так как число атомов фосфора в реагентах и продуктах реакции не равно, поступаем аналогично ситуации с кислородом: Получаем окончательный вид уравнения химической реакции. Стрелку заменяем на знак равенства. Закон сохранения массы вещества выполнен: 4 P + 5 O 2 = 2 P 2 O 5

Упражнения для закрепления 1. Какой коэффициент стоит в уравнении реакции перед формулой соляной кислоты? Na + HCl → Na. Cl + H 2 2. Продолжите уравнение реакции, расставьте коэффициенты Al + O 2 → 3. Запишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты Сульфат натрия соединяется с нитратом бария с образованием сульфата бария и нитрата натрия. 4. Найдите ошибки. Mg + HBr → Mg. Br 2 + H 2 Ba. O +H 2 So 4 → Ba 2 SO 4 + H 2 O Zn. O + HNO 3 → Zn. NO 3 + H 2 O 5. Закончите уравнение Li 2 O + SO 3 → …………. .

Ответы к упражнениям. 1. Какой коэффициент стоит в уравнении реакции перед формулой соляной кислоты? 2 Na + 2 HCl → 2 Na. Cl + H 2 2. Продолжите уравнение реакции, расставьте коэффициенты 4 Al +3 O 2 → 2 Al 2 O 2 3. Запишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты — Сульфат натрия соединяется с нитратом бария с образованием сульфата бария и нитрата натрия. Na 2 SO 4 + Ba(NO 3)2 → Ba. SO 4 ↓ + 2 Na NO 3 4. Найдите ошибки. Mg + 2 HBr → Mg. Br 2 + H 2 Ba. O +H 2 So 4 → Ba 2 SO 4 + H 2 O Zn. O + 2 HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + H 2 O 5. Закончите уравнение Li 2 O + SO 3 =Li 2 SO 4

Домашнее задание: § 27, № 3, с. 145

Chemical Reactions and Balanced Chemical Equations | Biology

2.8: Химические реакции

Обзор

Химическая реакция – это процесс, с помощью которого связи в атомах веществ перестраиваются для генерации новых веществ. Материя не может быть создана или уничтожена в результате химической реакции – тот же тип и количество атомов, которые составляют реакционные средства, все еще присутствуют в продуктах. Просто перегруппировка химических связей производит новые соединения.

Химические реакции перегруппировывают атомы в новые вещества

Химическая реакция принимает стартовые материалы-реагенты- и изменяет их в различные вещества-продукты. Элементов одинаковы по обе стороны уравнения, но после реакции они попадают в другие соединения. В химических реакциях связи между атомами ломаются и реформируются, что означает, что общие электроны между атомами перестраиваются. Реакции могут быть спонтанными, или они могут происходить только в присутствии источника энергии, например, тепла или света. Кроме того, макромолекулы могут выступать в качестве ферментов-катализаторов, которые значительно ускоряют химические реакции. Большинство биологических реакций потребовали бы слишком много времени для завершения в отсутствии ферментов.

Химические реакции могут быть необратимыми или обратимыми

Некоторые типы реакций будут действовать необратимо, пока все реагирующие не будут использованы, в то время как другие обратимы, с продуктами, которые могут быть преобразованы обратно в реагенты, если условия меняются. Некоторые виды химических реакций, такие как реакции горения или реакции осадков, которые образуют твердый продукт из двух растворенных веществ, как правило, продолжаются только в одном направлении. Примером необратимой реакции является сжигание углеводородного топлива в присутствии атмосферного кислорода, который производит тепловую и световую энергию, углекислый газ и воду. Другие реакции происходят в любом направлении до тех пор, пока реагенты и продукты находятся в равновесии – точка, в которой нет явных изменений в реагентах или продуктах.

Закон сохранения материи и сбалансированные химические уравнения

При химической реакции материя не может быть создана или уничтожена — этот принцип известен как Закон сохранения материи. Тем не менее, продукты, которые формируются, часто содержат другие соотношения атомов по сравнению с реагентами. Сбалансированное химическое уравнение содержит все атомы по обе стороны уравнения, включая коэффициенты при продуктах и реагентах, такие, что общие количества каждого типа атома равны по обе стороны уравнения. Коэффициент применяется ко всем атомам соединения, подобно математическому коэффициенту, применимому ко всем переменным, содержащимся в скобках. Например, реакция образования (генерации) воды из водорода и кислорода (газов):

H2 + O2 → H2O

В этом несбалансированном уравнении с каждой стороны содержится по два атома водорода, но количества атомов кислорода неравны. Чтобы сбалансировать уравнение, коэффициенты добавляются так, что оказывается равное количество атомов водорода и кислорода с обеих сторон:

2H2 + O2 → 2H 2O

В сбалансированном уравнении в общей сложности присутствует четыре атома водорода и два атома кислорода на каждой стороне уравнения.

Химические реакции заставляют клетки функционировать

Два важных процесса, которые буквально поддерживают жизнь на Земле, — это фотосинтез, который преобразует солнечный свет в шестиуглеродную глюкозу, и клеточное дыхание, которое преобразует глюкозу в полезную энергию. Оба этих процесса, по своей сути, всего лишь пара дополнительных химических реакций. Фотосинтез использует энергию солнечного света для преобразования углекислого газа и воды в глюкозу и молекулярный кислород. Клеточное дыхание затем используется всеми аэробными организмами, чтобы расщепить глюкозу, независимо от того, создают ли они её, или потребляют — в присутствии кислорода для производства энергии для всех своих основных потребностей.

The Chemical Equation — Введение в химию — 1-е канадское издание

  1. Определить химическое уравнение.
  2. Определите части химического уравнения.

Химическая реакция выражает химическое изменение. Например, одним из химических свойств водорода является то, что он реагирует с кислородом с образованием воды. Мы можем записать это следующим образом:

водород реагирует с кислородом с образованием воды

Мы можем представить это химическое изменение более кратко как:

водород + кислород → вода

, где знак + означает, что два вещества химически взаимодействуют друг с другом, а символ → означает, что имеет место химическая реакция. Но вещества также могут быть представлены химическими формулами. Помня, что водород и кислород существуют в виде двухатомных молекул, мы можем переписать наше химическое изменение как:

.

H 2 + O 2 → H 2 O

Это пример химического уравнения, которое является кратким способом представления химической реакции. Исходные вещества называются реагентами, а конечные – продуктами.

К сожалению, это также неполное химическое уравнение.Закон сохранения материи гласит, что материя не может быть создана или уничтожена. В химических уравнениях число атомов каждого элемента в реагентах должно быть таким же, как число атомов каждого элемента в продуктах. Если мы подсчитаем количество атомов водорода в реагентах и ​​продуктах, мы найдем два атома водорода. Но если мы подсчитаем число атомов кислорода в реагентах и ​​продуктах, то обнаружим, что в реагентах имеется два атома кислорода, а в продуктах только один атом кислорода.

Что мы можем сделать? Можем ли мы изменить нижние индексы в формуле воды так, чтобы в ней было два атома кислорода? Нет; вы не можете изменять формулы отдельных веществ, потому что химическая формула данного вещества характерна для этого вещества. Однако то, что вы можете сделать, это изменить количество молекул, которые реагируют или образуются. Мы делаем это по одному элементу за раз, переходя от одной стороны реакции к другой, изменяя количество молекул вещества до тех пор, пока все элементы не будут иметь одинаковое количество атомов с каждой стороны.

Чтобы разместить два атома кислорода в качестве реагентов, предположим, что у нас есть две молекулы воды в качестве продуктов:

H 2 + O 2 → 2H 2 O

Двойка перед формулой воды называется коэффициентом. Теперь в реагентах содержится такое же количество атомов кислорода, как и в продукте. Но, удовлетворяя потребность в одинаковом количестве атомов кислорода на обеих сторонах реакции, мы также изменили число атомов водорода на стороне продукта, так что число атомов водорода больше не равно.Нет проблем — просто вернитесь к реагентной стороне уравнения и добавьте коэффициент перед H 2 . Работающий коэффициент 2:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

Теперь в реагентах содержится четыре атома водорода, а в продукте также четыре атома водорода. В реагентах содержится два атома кислорода, а в продукте – два атома кислорода. Закон сохранения материи был выполнен. Когда реагенты и продукты химического уравнения имеют одинаковое количество атомов всех присутствующих элементов, мы говорим, что уравнение сбалансировано.Все правильные химические уравнения сбалансированы. Если перед веществом не написан коэффициент, считается, что он равен 1. Кроме того, принято использовать все целые числа при балансировке химических уравнений. Это иногда заставляет нас делать немного больше «туда-сюда» при балансировке химического уравнения.

Напишите и составьте химическое уравнение для каждой заданной химической реакции.

  1. Водород и хлор реагируют с образованием HCl.
  2. Этан, C 2 H 6 , реагирует с кислородом с образованием углекислого газа и воды.

Решения

  1. Давайте начнем с того, что просто напишем химическое уравнение в терминах формул веществ, помня, что и элементарный водород, и хлор двухатомны:

    H 2 + Cl 2 → HCl

    В реагентах содержится два атома водорода и два атома хлора, а в продукте – по одному атому каждого атома. Мы можем исправить это, включив коэффициент 2 на стороне продукта:

    H 2 + Cl 2 → 2HCl

    Теперь по обе стороны химического уравнения находятся два атома водорода и два атома хлора, так что оно уравновешено.

  2. Начните с написания химического уравнения с точки зрения участвующих веществ:

    C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O

    У нас есть два атома углерода слева, поэтому нам нужно две молекулы углекислого газа на стороне продукта, чтобы на каждой стороне было по два атома углерода; этот элемент уравновешен. У нас есть шесть атомов водорода в реагентах, поэтому нам нужно шесть атомов водорода в продуктах. Мы можем получить это, имея три молекулы воды:

    .

    C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O

    Теперь у нас в продуктах семь атомов кислорода (четыре из CO 2 и три из H 2 O). Это означает, что нам нужно семь атомов кислорода в реагентах. Однако, поскольку кислород является двухатомной молекулой, мы можем получить только четное число атомов кислорода за раз. Мы можем добиться этого, умножив другие коэффициенты на 2:

    2C 2 H 6 + O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O

    Умножая все остальное на 2, мы не нарушаем баланс остальных элементов и теперь получаем четное число атомов кислорода в продукте — 14. Мы можем получить 14 атомов кислорода на стороне реагента, имея 7 молекул кислорода:

    2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O

    В качестве проверки пересчитайте все, чтобы определить, что на каждой стороне одинаковое количество атомов каждого элемента.Теперь это химическое уравнение уравновешено.

Напишите и составьте химическое уравнение, представляющее реакцию азота и водорода с образованием аммиака, NH 3 .

Ответить

N 2 + 3H 2 → 2NH 3

Многие химические уравнения также включают фазовые метки для веществ: (s) для твердого вещества, (ℓ) для жидкости, (g) для газа и (aq) для водного (т.е. растворенного в воде). Специальные условия, такие как температура, также могут быть указаны над стрелкой.Например:

2NaHCO 3 (т) → 200 °C Na 2 CO 3 (т) + CO 2 (г) + H 2 O(ℓ)

  • Химическое уравнение — это краткое описание химической реакции.
  • Правильные химические уравнения сбалансированы.
  1. Из утверждения «азот и водород реагируют с образованием аммиака» определите реагенты и продукты.
  2. Из утверждения «металлический натрий реагирует с водой с образованием гидроксида натрия и водорода» определите реагенты и продукты.
  3. Из утверждения «гидроксид магния реагирует с азотной кислотой с образованием нитрата магния и воды» определите реагенты и продукты.
  4. Из утверждения «пропан реагирует с кислородом с образованием двуокиси углерода и воды» определите реагенты и продукты.
  5. Напишите и сопоставьте химическое уравнение, описанное в упражнении 1.
  6. Напишите и сопоставьте химическое уравнение, описанное в упражнении 2.
  7. Напишите и сопоставьте химическое уравнение, описанное в упражнении 3.
  8. Напишите и сопоставьте химическое уравнение, описанное в упражнении 4. Формула пропана: C 3 H 8 .
  9. Баланс: ___NaClO 3 → ___NaCl + ___O 2
  10. Баланс: ___N 2 + ___H 2 → ___N 2 H 4
  11. Баланс: ___Al + ___O 2 → ___Al 2 O 3
  12. Баланс: ___C 2 H 4 + ___O 2 → ___CO 2 + ___H 2 O
  13. Как бы вы написали сбалансированное химическое уравнение в упражнении 10, если бы все вещества были газами?
  14. Как бы вы написали сбалансированное химическое уравнение в упражнении 12, если бы все вещества, кроме воды, были газами, а сама вода была жидкостью?
  1. реагенты: азот и водород; продукт: аммиак
  1. реагенты: гидроксид магния и азотная кислота; продукция: нитрат магния и вода
  1. N 2 + 3H 2 → 2NH 3
  1. Mg(OH) 2 + 2HNO 3 → Mg(NO 3 ) 2 + 2H 2 O
  1. 2NaClO 3 → 2NaCl + 3O 2
  1. 4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3
  1. N 2 (г) + 3H 2 (г) → 2NH 3 (г)

Химическое уравнение — Энциклопедия Нового Света

Пары хлороводорода в химическом стакане и аммиака в пробирке встречаются, образуя облако нового вещества, хлорида аммония.

Химическое уравнение представляет собой символическое представление химической реакции, в которой один набор веществ, называемый реагентами , превращается в другой набор веществ, называемый продуктами . [1] Реагенты и продукты показаны с использованием их химических формул, а стрелка используется для указания направления реакции. Реагенты обычно располагают слева от стрелки, а продукты — справа. Если реакция необратима, используют одну стрелку; если реакция обратима, используется двойная стрелка (указывающая в противоположных направлениях).

Первое химическое уравнение было построено Жаном Бегеном в 1615 году.

Примеры

Горение метана в кислороде может быть показано следующим уравнением:

CH 4 + 2 O 2 → CO 2 + 2 H 2 O

Это уравнение представляет собой необратимую реакцию, в которой одна молекула метана реагирует с двумя молекулами кислорода с образованием одной молекулы кислорода. углекислый газ и две молекулы воды.

Реакция металлического натрия с кислородом дает следующий оксид натрия:

4Na + O 2 → 2Na 2 O

В приведенном выше уравнении четыре атома натрия реагируют с одной молекулой кислорода с образованием двух молекул оксида натрия.

Синтез аммиака из азота и водорода по процессу Габера представляет собой обратимую реакцию:

N 2 (г) + 3H 2 (г) ↔ 2NH 3 (г)

Буква «г» в скобках после вещества указывает на то, что это вещество находится в газообразной форме.Точно так же «s» в скобках указывает на твердую форму, «l» указывает на жидкую форму, а «aq» указывает на то, что материал находится в водном растворе.

Чтение химических уравнений

При чтении химического уравнения необходимо учитывать несколько моментов:

  • Каждая часть уравнения представляет смесь химических веществ. Смесь записывается в виде набора химических формул атомов и молекул, участвующих в реакции, разделенных + символами.
  • Две части уравнения разделены стрелкой. Если реакция необратима, используется стрелка вправо (→), указывающая, что левая сторона представляет реагенты (смесь химических веществ до реакции), а правая сторона представляет продукты (смесь, полученную после реакции). Для обратимой реакции используют двустороннюю стрелку.
  • Формуле каждого реагента и продукта обычно предшествует скалярное число, называемое стехиометрическим числом или стехиометрическим коэффициентом .(Отсутствие скалярного числа означает, что число равно 1.) Стехиометрические числа указывают относительные количества молекул (или молей), участвующих в реакции. Например, строка 2H 2 O + 3CH 4 представляет собой смесь, содержащую две молекулы H 2 O на каждые три молекулы CH 4 .
  • Химическое уравнение не означает, что все реагенты расходуются в химическом процессе. Например, ограничивающий реагент определяет, насколько далеко может зайти реакция.
  • В химической реакции количество каждого элемента не меняется. Таким образом, каждая часть уравнения должна представлять одно и то же количество любого конкретного элемента. Другими словами, количество атомов данного элемента в продуктах должно равняться количеству атомов этого элемента в реагентах. Это известно как «сохранение массы» в химической реакции. Процесс уравнивания этих чисел в химическом уравнении известен как «уравновешивание уравнения».
  • В некоторых уравнениях член «ΔH» стоит справа.Это указывает на изменение энтальпии (или «теплосодержания») во время реакции. Если в результате реакции выделяется тепло, ΔH имеет отрицательное значение; если реакция поглощает тепло, ΔH имеет положительное значение.

Методы балансировки химических уравнений

Можно сбалансировать химическое уравнение, изменив скалярное число для каждой химической формулы в уравнении. Кроме того, в случае чистых ионных реакций один и тот же заряд должен присутствовать в обеих частях неуравновешенного уравнения.

Простые химические уравнения можно сбалансировать путем проверки, то есть методом проб и ошибок.Как правило, лучше всего сначала сбалансировать элементы в самой сложной молекуле. Водород, кислород и элементы, встречающиеся в виде отдельных атомов, обычно уравновешиваются ближе к концу.

Пример 1: Na + O 2 → Na 2 O

Чтобы это уравнение было сбалансированным, в левой части должно быть столько же атомов Na и O, сколько и в правой части. Поскольку Na встречается в виде отдельного атома слева, тогда как O встречается только в молекулах по обе стороны уравнения, было бы лучше начать с балансировки атомов O.

В настоящее время 2 атома O слева и только 1 справа. Чтобы сбалансировать атомы O, нужно поместить 2 перед O с правой стороны:

Na + O 2 → 2Na 2 O

На следующем этапе необходимо сбалансировать атомы Na. Слева находится один атом Na, а справа — 4 атома Na. Чтобы сбалансировать атомы Na, перед атомом Na с левой стороны ставится цифра 4. Этот процесс приводит к следующему уравнению:

4Na + O 2 → 2Na 2 O

Это уравнение является сбалансированным, поскольку в левой и правой частях равное количество атомов каждого элемента.

Пример 2: P 4 + O 2 → P 2 O 5

В этом случае можно начать с балансировки атомов P. В левой части 4 атома P, а в правой стороне 2 атома P. Чтобы сбалансировать атомы P, можно поставить 2 перед P 2 O 5 . Этот шаг приводит к следующему уравнению:

P 4 + O 2 → 2P 2 O 5

Теперь на левой стороне 2 O, а на правой 10 O.Чтобы исправить это несбалансированное уравнение, можно поставить 5 перед O 2 в левой части, что даст 10 атомов O в обеих частях уравнения:

P 4 + 5O 2 → 2P 2 O 5

Теперь каждый элемент имеет одинаковое количество атомов с двух сторон уравнения. Следовательно, уравнение сбалансировано.

Пример 3: C 2 H 5 OH + O 2 → CO 2 + H 2 O

Это уравнение сложнее предыдущих примеров и требует больше шагов.Самая сложная молекула здесь C 2 H 5 OH, поэтому уравновешивание начинается с размещения коэффициента 2 перед CO 2 , чтобы сбалансировать атомы углерода.

C 2 H 2 H 5 oh + O 2 → 2CO 2 → 2Co 2 + H 2 + H 2 o
2 9002 o 2 9002 o 2 H 5 OH содержит 6 атомов водорода, атомы водорода могут быть уравновешивается размещением 3 перед H 2 O:

C 2 H 5 OH + O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O

Наконец, атомы кислорода должны быть сбалансированы.Поскольку справа 7 атомов кислорода и только 3 слева, перед O 2 ставится цифра 3, чтобы получить сбалансированное уравнение:

C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O

Балансировка линейной системы

В реакциях с участием многих соединений уравнения могут быть уравновешены алгебраическим методом, основанным на решении систем линейных уравнений.

1. Назначьте переменные каждому коэффициенту.(Коэффициенты представляют как базовые единицы, так и молярные отношения в сбалансированных уравнениях.):

  • A K 4 FE (CN) 6 + B H 2 SO 2 + C H 2 + C H 2 O → D K 2 SO 4 + E FESO 4 + F (NH 4 ) 2 SO 4 + g CO

2. В каждой части уравнения должно быть одинаковое количество каждого атома. Итак, для каждого элемента посчитайте его атомы и пусть обе части равны.

  • К: 4а = 2г
  • Fe: 1а = 1е
  • С: 6а = г
  • Н: 3а = е
  • Н: 2b+2c = 8f
  • S: b = d+e+f
  • O: 4b+c = 4d+4e+4f+g

3. Решите систему (Прямая подстановка обычно является лучшим способом.)

  • д=2а
  • е=а
  • г=6а
  • f=3a
  • б=6а
  • c=6a

, что означает, что все коэффициенты зависят от параметра a, просто выберите a=1 (число, которое сделает их все маленькими целыми числами), что дает:

  • a=1 b=6 c=6 d=2 e=1 f=3 g=6

4. И, наконец, сбалансированное уравнение:

  • K 4 FE (CN) 6 + 6 H 2 SO 2 SO 4 + 6 H 2 O → 2 K 2 SO 4 + FESO 4 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 + 6 CO

Чтобы ускорить процесс, можно объединить оба метода, чтобы получить более практичный алгоритм:

1. Определите элементы, которые встречаются в одном соединении в каждом элементе. (Это очень обычно.)

2. Начните с той, у которой большой индекс (это поможет продолжить работу с целыми числами), и назначьте переменную, например, a.

  • a K 4 Fe (CN) 6 + H 2 + H 2 SO 4 + H 2 O → K 2 SO 4 + Feso 4 + (NH 4 ) 2 SO 4 + CO

3. K 2 SO 4 должен быть 2a (из-за K), а также FeSO 4 (из-за Fea) (из-за Fea) , CO должен быть 6a (из-за C) и (NH 4 ) 2 SO 4 должен быть 3a (из-за N). Это удаляет первые четыре уравнения системы. Уже известно, что какими бы ни были коэффициенты, эти пропорции должны соблюдаться:

  • A K 4 Fe (CN) 6 + H 2 + H 2 SO 4 + H 2 O → 2a K 2 o → 2A K 2 SO 4 + FESO 4 + 3A (NH 4 ) 2 SO 4 + 6a CO

4. Можно продолжить, написав уравнения сейчас (и имея более простую задачу для решения), или, в этом частном случае (хотя и не столь частном) можно было бы продолжайте, заметив, что добавление серы дает 6a для H 2 SO 4 и, наконец, добавляя водороды (или кислороды), можно найти длительное 6a для H 2 SO 4 .

5. Опять же, имея подходящее значение для a (в этом случае подойдет 1, но если a приводит к дробным значениям других коэффициентов, хотелось бы сократить знаменатели). Результат

  • K 4 FE (CN) 6 + 6 H 2 SO 2 SO 4 + 6 H 2 O → 2 K 2 SO 4 + FESO 4 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 + 6 CO

См.

также

Примечания

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Чанг, Рэймонд.2006. Химия , 9-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0073221031
  • Коттон, Ф. Альберт и Джеффри Уилкинсон. 1980. Передовая неорганическая химия , 4-е изд. Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0471027758
  • Макмерри, Дж. и Р.К. Фэй. 2004. Химия , 4-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-холл. ISBN 0131402080

Внешние ссылки

Все ссылки получены 8 февраля 2017 г.

Кредиты

New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью из Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, которые лицензируются отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Что такое сбалансированное уравнение? + Пример

Сбалансированное химическое уравнение — это химическое сокращение, использующее химические символы для обозначения молекул и атомов в химической реакции. Реагенты представлены в левой части уравнения, а продукты — в правой. Коэффициенты дают информацию о количестве вовлеченных молекул, а нижние индексы предоставляют информацию о количестве атомов в каждой молекуле.

Давайте начнем с очень простой химической реакции между азотом и водородом для создания аммиака

.

Реакция
Реагенты #-># Продукты
#N_2 + H_2 -> NH_3#
Два атома азота реагируют с двумя атомами водорода с образованием молекулы аммиака с одним атомом азота и тремя атомами водорода.

Первый шаг — провести инвентаризацию атомов обеих частей уравнения.

Реагенты
N = 2
H = 2

Продукты
N = 1
H = 3

Чтобы сбалансировать несбалансированные атомы азота, мы добавляем коэффициент 2 перед аммиаком на стороне продукта.

#N_2 + H_2 -> 2NH_3#

Это изменяет количество атомов в обеих частях уравнения.

Реагенты
N = 2
H = 2

Продукты
N = 2
H = 6

Чтобы сбалансировать уравнение, мы добавляем коэффициент 3 перед водородом на стороне реагента.

#N_2 + 3H_2 -> 2NH_3#

Это изменяет количество атомов в обеих частях уравнения.

Реагенты
N = 2
H = 6

Продукты
N = 2
H = 6

И уравнение сбалансировано.
#N_2 + 3H_2 -> 2NH_3#
Молекула ONe с двумя атомами азота реагирует с тремя молекулами с двумя атомами водорода с образованием 2 молекул аммиака с одним атомом азота и тремя атомами водорода.

Пожалуйста, просмотрите видео ниже, чтобы увидеть больше примеров уравнений балансировки.

Надеюсь, это было полезно.
УМНЫЙ УЧИТЕЛЬ

Химические реакции и сбалансированные химические уравнения | Биология

2.8: Химические реакции 90 579

Обзор

Химическая реакция – это процесс, при котором связи в атомах веществ перестраиваются с образованием новых веществ. Вещество не может быть создано или уничтожено в ходе химической реакции — тот же тип и количество атомов, которые составляют реагенты, все еще присутствуют в продуктах.Простая перестройка химических связей производит новые соединения.

Химические реакции превращают атомы в новые вещества

Химическая реакция берет исходные материалы — реагенты — и превращает их в различные вещества — продукты. Идентичность элементов одинакова в обеих частях уравнения, но после реакции они располагаются в разных веществах. В химических реакциях связи между атомами разрываются и восстанавливаются, а это означает, что общие электроны между атомами перестраиваются.Реакции могут быть спонтанными или происходить только в присутствии источника энергии, такого как тепло или свет. Кроме того, макромолекулы могут действовать как ферменты — катализаторы, значительно ускоряющие химические реакции. Для завершения большинства биологических реакций без ферментов потребовалось бы слишком много времени.

Химические реакции могут быть постоянными или обратимыми

Некоторые типы реакций будут протекать необратимо до тех пор, пока не будут израсходованы все реагенты, в то время как другие являются обратимыми, при этом продукты могут снова превращаться в реагенты при изменении условий.Определенные типы химических реакций, такие как реакции горения или реакции осаждения, при которых образуется твердый продукт из двух растворенных веществ, обычно протекают только в одном направлении. Примером необратимой реакции является сжигание углеводородного топлива в присутствии кислорода воздуха с образованием тепловой и световой энергии, углекислого газа и воды. Другие реакции протекают в любом направлении до тех пор, пока реагенты и продукты не придут в равновесие — точка, в которой нет чистого изменения реагентов или продуктов.

Закон сохранения материи и сбалансированные химические уравнения

В химической реакции материя не может быть создана или уничтожена, принцип, известный как Закон Сохранения Материи. Однако образующиеся продукты часто содержат другое соотношение атомов, чем реагенты. Сбалансированное химическое уравнение учитывает все атомы в обеих частях уравнения путем добавления коэффициентов к продуктам и реагентам до тех пор, пока общее количество атомов каждого типа не станет равным в обеих частях уравнения.Коэффициент применяется ко всем атомам в соединении так же, как математический коэффициент применяется ко всем переменным, содержащимся в скобках. Например, реакция образования воды из газообразного водорода и кислорода:

H 2 + O 2 → H 2 O

В этом несбалансированном уравнении с каждой стороны по два атома водорода, но неравное количество атомов кислорода. Чтобы сбалансировать уравнение, добавляются коэффициенты, чтобы с обеих сторон было равное количество атомов водорода и кислорода:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

В сбалансированном уравнении всего четыре атома водорода и два атома кислорода с каждой стороны уравнения.

Элементы питания химических реакций

Двумя важными процессами, обеспечивающими большую часть жизни на Земле, являются фотосинтез , , который преобразует солнечный свет в шестиуглеродную сахарную глюкозу, и клеточное дыхание, которое превращает глюкозу в полезную энергию. Обе эти основные реакции по своей сути представляют собой пару взаимодополняющих химических реакций. Фотосинтезирующие организмы используют энергию солнечного света для преобразования углекислого газа и воды в сахар и молекулярный кислород.Клеточное дыхание затем используется всеми аэробными организмами для расщепления этого сахара — независимо от того, производили они его или потребляли — в присутствии кислорода для производства энергии для всех своих основных потребностей.

Химические реакции, уравновешенные и несбалансированные химические уравнения

Химическая реакция:

  • Физическое изменение: временное и обычно обратимое изменение, при котором не образуется новое вещество
  • напр. Плавление льда или воска, намагничивание или размагничивание железа, приготовление раствора, изготовление различных предметов из дерева, земли, бумаги и т.д.
  • Химическое изменение: постоянное и обычно необратимое изменение, при котором образуются новые вещества с другими свойствами

напр. образование сгустка молока, ржавление железа, горение свечи, электролиз воды и т. д.

 

  Физическое изменение   Химическая замена
1 Временное изменение 1 Постоянное изменение
2 Обычно обратимое изменение 2 Обычно необратимое изменение
3 Новое вещество не образуется 3 Образуется новое вещество
4 Только физические свойства e. грамм. цвет, вкус, физические свойства изменены. 4 Изменены физические свойства, химические свойства и химический состав.
5 Изменение энергии обычно не наблюдается. 5 Обычно в нем поглощается или выделяется энергия.
6 Изменение массы (или количества вещества) не наблюдается растворение соли в воде 6 Видно изменение массы (или количества вещества) e.грамм. ржавление железа

 

Химическая реакция:

  • Соединение, разложение или обмен, происходящий в молекулах вещества при химическом изменении
  • Вещества, участвующие в химической реакции, называются реагентами .
  • Вещество, образующееся в результате химической реакции, называется продуктом .
  • Химическая реакция может быть выражена уравнением слов и химическим уравнением .
  1. Уравнение слова:
  • Химическая реакция, выраженная полными названиями реагентов и продуктов, называется словесным уравнением.

напр. Водород + Кислород —> Вода (с электрическими искрами)

  • Сначала пишут реагенты, затем пишется стрелка (а) означает «образует или дает», а затем пишутся продукты. Двусторонние стрелки используются, чтобы показать, что реакция обратима.
  • Если реагентов или продуктов два или более, они соединяются знаком (+).
  • Необходимые условия для химической реакции можно написать над стрелкой, чтобы сделать уравнение более информативным.

напр. Хлорат калия ——> хлорид калия + кислород (с нагреванием и MnO 2 )

Недостатки уравнения Word:

  • Это занимает больше места и времени.
  • Общее количество атомов и молекул реагентов и продуктов не поддается подсчету.
  • Уравнение не может быть сбалансировано.
  1. Химическое уравнение или формула:
  • Химическая реакция, выраженная написанием символов и молекулярных формул реагентов и продуктов, называется химическим уравнением или уравнением формулы.
  • Это более информативный, простой и практичный способ выражения химической реакции.

напр. 2KClO 3  —–>2KCl + 30 (в присутствии тепла и MnO 2 )

  • Его можно разделить на два типа.Они:
  1. Скелетный или несбалансированный Химическое уравнение:
  • Химическое уравнение, в котором общее число атомов каждого элемента в реагентах и ​​продуктах не равно.

Недостатки скелетного или несбалансированного химического уравнения:

  • Не следует закону сохранения массы.
  • Не говорит нам о соотношении молекул реагента и продукта.
  • Не дает информации об общем количестве каждого элемента в реагентах и ​​продуктах.

2.  Сбалансированный Химическое уравнение:

  • Химическое уравнение, составленное путем уравновешивания общего числа атомов каждого элемента в реагентах и ​​продуктах
  • Это более информативно, чем несбалансированное химическое уравнение.
  • Основан на законе сохранения массы и атомной теории Дальтона.
Несбалансированное химическое уравнение Сбалансированное химическое уравнение
Na + Cl 2  —–> NaCl

 

2Na + Cl 2  —–> 2NaCl

 

Cl 2 + KI —> KCl + I 2

 

Cl 2 + KI —–> 2KCl + I 2

 

N 2 + H 2 —–>  NH 3 N 2 + 3H 2 —–>  2NH 3

 

Баланс химического уравнения

  • « Метод проб и ошибок» — самый простой метод балансировки химического уравнения.

Шаги:

  1. Химическое изменение правильно записано в виде словесного уравнения.
  2. Слово уравнение правильно написано в виде формулы уравнение с использованием символов и молекулярной формулы.
  3. Число атомов каждого элемента подсчитывается с каждой стороны химического уравнения. Их уравновешивают добавлением подходящих коэффициентов без изменения молекулярной формулы реагентов и продуктов.

напр. я.Хлорат калия ——> хлорид калия + кислород [ Word Equation ]

ii. KClO 3  —–> KCl+ 30 2   [ Формула Уравнение ]

III. 2KClO 3  —–>2KCl + 30 2 [ Сбалансированное уравнение ]

  • Чтобы сделать химическое уравнение более информативным, состояния реагентов и продуктов можно выразить следующими знаками в скобках.
(с) => твердый (вод. ) =>водный (раствор в воде)
(г) или ↑ => газ (ppt.) или ↓ =>осадок
(л) => жидкость (конц.) => концентрированный
=> тепло (разбавленный) => разбавленный

 

Информация, полученная из сбалансированного химического уравнения:

  1. Символ и молекулярные формулы реагентов и продуктов.
  2. Общее количество атомов или молекул реагентов и продуктов.
  3. Отношение молекулярной массы молекул реагента и продукта.
  4. Тип химической реакции.

Ограничения сбалансированного химического уравнения:

  • Сбалансированное химическое уравнение может не давать информации о:
  1. Физическое состояние реагентов и продуктов.
  2. Концентрация реагентов
  3. Условия, необходимые для реакции e. грамм. тепло, свет, давление, катализатор и т. д.
  4. Скорость химической реакции
  5. Время, необходимое для завершения реакции

Обратимые и необратимые реакции:

  1. Обратимая реакция: химическая реакция, протекающая как в прямом, так и в обратном направлении
  • Двунаправленная стрелка (↔) используется для обозначения такой реакции

напр. N 2 +3H 2  <—–> 2NH 3

  1. Необратимая реакция: химическая реакция, протекающая только в одном направлении i.е. прямое направление
  • Для обозначения такой реакции используется однонаправленная стрелка (→).

напр. CaCO 3  —–> CaO +CO 2

Автор: Сулакша Пурна Шрестха

Химические реакции, сбалансированные и несбалансированные химические уравнения

 

 

 

 

Как читать химические формулы и уравнения

Каждый раз, когда вы читаете о химии, вы будете сталкиваться с химическими формулами и уравнениями. Возможно, вы хорошо помните это из курса химии в средней школе, но если это кажется далеким воспоминанием, то это повторение может быть полезным. Этот пост адресован подписчикам BH Unlimited, пробующим первую часть The Water Course. Там есть изрядная доля химии, поэтому этот пост станет идеальным учебником для начинающих.

Формулы

Любая молекула может быть представлена ​​формулой, в которой перечислены все атомы в этой молекуле. Каждый элемент представлен своим атомным символом в Периодической таблице – e.грамм. H для водорода, Ca для кальция. Если присутствует более одного атома определенного элемента, то это обозначается цифрой в нижнем индексе после символа атома — например, H 2 O означает наличие 2 атомов водорода и один атома кислорода.

Если имеется более одной целой группы атомов, то это показано в скобках вокруг них. Например, гидроксид кальция содержит один кальций (Ca) на каждые два гидроксида (OH), поэтому записывается как Ca(OH) 2 .

Если присутствует заряд, это указывается в надстрочном индексе со знаком (+/-) и числом, если присутствует более одного заряда.Например, ионы кальция имеют два положительных заряда, поэтому их записывают Ca 2+ .

Структурные формулы

Иногда формула может быть записана таким образом, что дает представление о структуре. Например, уксусная кислота содержит 2 атома углерода, 4 атома водорода и 2 атома кислорода, поэтому ее можно обозначить как C 2 H 4 O 2 , но чаще ее записывают как CH 3 COOH, чтобы подчеркнуть структуру :

Уравнения

Химическое уравнение показывает протекающую реакцию.В левой части реагентов , молекул, которые принимают участие в реакции. С правой стороны находятся продукта , молекулы, образующиеся в результате реакции. Каждая сторона должна содержать одинаковое количество атомов каждого вида. Стрелка между ними указывает направление ожидаемой реакции:

Ca + Cl 2 → CaCl 2

Кальций + хлор → Хлорид кальция

Если имеется две или более любых молекул, это обозначается числом перед молекулой:

CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

Одна молекула метана + две молекулы кислорода → одна молекула углекислого газа и две молекулы воды

Фазы

Уравнение может иногда указывать, в какой фазе находится каждая молекула — твердой, жидкой, газообразной или растворенной. Это написано в скобках после молекулы — (s) для твердого вещества, (l) для жидкости, (g) для газа и (aq) для «водного», что означает растворенный в воде. Например, твердый карбонат кальция реагирует с угольной кислотой в воде с образованием бикарбоната кальция, который гораздо лучше растворим, поэтому растворяется в воде:

CaCO 3 (s) + H 2 CO 3 (водн.) → Ca(HCO 3 ) 2 (водн.)

Твердый карбонат кальция + растворенная угольная кислота → растворенный бикарбонат кальция

Равновесия

Все химические реакции могут протекать в любом направлении.В большинстве случаев ожидается, что одно направление будет более сильным, поэтому стрелка написана в этом направлении. Однако многие общие реакции происходят в обоих направлениях одновременно, создавая равновесие , при котором реакции происходят, но нет чистого изменения концентрации с одной стороны на другую. Это обозначено символом ⇌.

Например, угольная кислота в воде постоянно распадается на бикарбонат и ионы водорода, но ионы также постоянно соединяются вместе.

H 2 CO 3 ⇌ HCO 3 + H +

Углекислота бикарбонат + ионы водорода

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.