Esempi di equazioni di reazioni chimiche 8. Equazioni chimiche

La legge di conservazione della massa delle sostanze, scoperta da M. V. Lomonosov nel 1748, afferma:

I portatori materiali della massa di sostanze sono atomi di elementi chimici, di cui sono composte sia le sostanze entrate nella reazione (reagenti) sia le nuove sostanze formate a seguito di essa (prodotti di reazione). Poiché durante le reazioni chimiche gli atomi non si formano né si distruggono, ma avviene solo il loro riarrangiamento, la validità della legge scoperta da M. V. Lomonosov e successivamente confermata da A. Lavoisier diventa ovvia.

La validità della legge di conservazione della massa delle sostanze può essere facilmente verificata con un semplice esperimento. Mettiamo nel pallone un po' di fosforo rosso, chiudiamolo con il tappo e pesiamolo sulla bilancia (Fig. 96). Quindi riscaldare con attenzione il pallone. Il fatto che si sia verificata una reazione chimica può essere determinato dalla comparsa nel pallone di un denso fumo bianco costituito da ossido di fosforo (V), formato dall'interazione del fosforo con l'ossigeno. Quando peseremo nuovamente il pallone con i prodotti di questa reazione, ci assicureremo che la massa delle sostanze nel pallone non sia cambiata, sebbene il fosforo sia stato convertito nel suo ossido.

Riso. 96.
Verifica sperimentale della legge di conservazione della massa delle sostanze:
a - pesare il pallone con fosforo prima della reazione; b - combustione del fosforo in un pallone chiuso; c - pesare il pallone con il prodotto di reazione

Trarremo la stessa conclusione conducendo un altro esperimento semplice ma molto chiaro. In un recipiente speciale versare separatamente acido cloridrico e una soluzione alcalina, ad esempio idrossido di sodio (Fig. 97). Aggiungi alcune gocce di un indicatore, la fenolftaleina, alla soluzione alcalina, facendo diventare la soluzione cremisi. Chiudiamo il dispositivo con un tappo, lo bilanciamo con i pesi sulla bilancia, notiamo la massa e quindi saliamo le soluzioni. Il colore cremisi scomparirà perché l'acido e gli alcali hanno reagito tra loro. La massa del recipiente con i prodotti di reazione risultanti non è cambiata.

Riso. 97.
Esperimento che conferma la legge di conservazione della massa della materia

Un'osservazione simile è stata fatta dall'autore della legge di conservazione della massa delle sostanze, M.V. Lomonosov, che ha condotto esperimenti in recipienti di vetro sigillati, "per verificare se il peso di un metallo deriva dal calore puro", e ha scoperto che " senza il passaggio dell'aria esterna, il peso dei metalli rimane minimo."

Sulla base di questa legge, scrivono frasi chimiche, cioè compongono equazioni di reazioni chimiche usando parole chimiche - formule.

Sul lato sinistro dell'equazione, annota le formule delle sostanze che hanno reagito, collegandole con un segno più. Sul lato destro dell'equazione, annota le formule delle sostanze risultanti, anch'esse collegate da un segno più. Una freccia è posizionata tra le parti dell'equazione. Quindi trovano i coefficienti: i numeri davanti alle formule delle sostanze, in modo che il numero di atomi di elementi identici sui lati sinistro e destro dell'equazione sia uguale.

Scriviamo, ad esempio, l'equazione per la reazione dell'idrogeno con l'ossigeno. Per prima cosa, disegniamo un diagramma di reazione: indichiamo le formule delle sostanze che entrano nella reazione (idrogeno H 2 e ossigeno O 2) e quelle che si formano come risultato di essa (acqua H 2 O) e le colleghiamo con una freccia :

H 2 + O 2 → H 2 O (Fig. 98, a).

Riso. 98.
Elaborazione di un'equazione per la reazione tra idrogeno e ossigeno

Poiché il numero di atomi di ossigeno sul lato sinistro è due volte più grande che sul lato destro, scriviamo il coefficiente 2 davanti alla formula dell'acqua:

H 2 + O 2 → 2H 2 O (Fig. 98, b).

Ma ora ci sono quattro atomi di idrogeno sul lato destro dell'equazione e due a sinistra sul lato sinistro. Per uguagliare il numero di atomi di idrogeno, scriviamo il coefficiente 2 davanti alla sua formula sul lato sinistro Poiché abbiamo uguagliato il numero di atomi di ciascun elemento sui lati sinistro e destro dell'equazione, sostituiamo la freccia con un. segno di uguale:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O (Fig. 98, c).

Ora probabilmente capisci perché un record del genere viene chiamato equazione (Fig. 99).

Riso. 99.
La legge di conservazione della massa delle sostanze usando l'esempio di una reazione la cui equazione è 2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Per redigere le equazioni delle reazioni chimiche, oltre a conoscere le formule dei reagenti e dei prodotti di reazione, è necessario selezionare i coefficienti corretti.

Questo può essere fatto utilizzando semplici regole,

1. Prima della formula di una sostanza semplice, puoi scrivere un coefficiente frazionario, che mostra la quantità di sostanze reagenti e risultanti.

Quindi, per l'esempio discusso sopra:

H2+O2 → H2O

il numero di atomi di ossigeno sui lati destro e sinistro dell'equazione può essere reso uguale utilizzando il coefficiente 1/2, posizionandolo davanti alla formula dell'ossigeno:

H2 + 1/2O2 = H2O

Ma poiché il coefficiente mostra non solo la quantità di sostanza, ma anche il numero di molecole (atomi), ed è impossibile prendere mezza molecola, è meglio riscrivere l'equazione sopra, raddoppiando tutti i coefficienti in essa contenuti:

2H2 + O2 = 2H2O.

Diamo un altro esempio di composizione dell'equazione per la reazione di combustione dell'etano C 2 H 6 contenuto in gas naturale. È noto che, a seguito di questo processo, diossido di carbonio e acqua. Schema di questa reazione:

C2H6 + O2 → CO2 + H2O.

Uguagliamo il numero di atomi di carbonio e idrogeno:

C2H6 + O2 → 2CO2 + ZH2O.

Ora ci sono 7 atomi di ossigeno sul lato destro dell'equazione di reazione e solo 2 su quello sinistro Pareggiamo il numero di atomi di ossigeno scrivendo il coefficiente 3,5 (7:2 = 3,5) prima della formula 02:

C2H6 + 3,5O2 = 2CO2 + ZH2O.

E infine, riscriviamo l'equazione di reazione risultante, raddoppiando i coefficienti davanti alle formule di tutti i partecipanti alla reazione:

2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O.

2. Se lo schema di reazione contiene una formula salina, prima viene equalizzato il numero di ioni che formano il sale.

Ad esempio, l'interazione tra acido solforico e idrossido di alluminio è descritta dal seguente schema:

H2SO4 + Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + H2O.

Il sale formatosi come risultato della reazione - solfato di alluminio Al 2 (SO 4) 3 - è costituito da ioni alluminio Al3+ e ioni solfato. Pareggiamo il loro numero scrivendo i coefficienti 3 e 2 prima delle formule H 2 SO 4 e Al (OH) 3, rispettivamente:

3H2SO4 + 2Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + H2O.

Per equalizzare il numero di atomi di idrogeno e ossigeno, usiamo la terza regola.

3. Se le sostanze coinvolte nella reazione contengono idrogeno e ossigeno, gli atomi di idrogeno vengono equalizzati al penultimo posto e gli atomi di ossigeno all'ultimo posto.

Pertanto, equalizziamo il numero di atomi di idrogeno. Ci sono 12 atomi di idrogeno sul lato sinistro del diagramma di reazione e solo 2 sul lato destro, quindi prima della formula dell'acqua scriviamo il coefficiente 6:

3H2SO4 + 2Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + 6H2O.

Un indicatore della correttezza della disposizione dei coefficienti è l'uguaglianza del numero di atomi di ossigeno nei lati sinistro e destro dell'equazione di reazione: 24 atomi di ossigeno ciascuno. Pertanto, sostituiamo la freccia con un segno di uguale:

3H2SO4 + 2Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + 6H2O.

4. Se nello schema di reazione sono presenti più formule di sale, è necessario iniziare l'equazione con gli ioni che fanno parte del sale che ne contiene un numero maggiore.

Ad esempio, l'interazione delle soluzioni di fosfato di sodio e nitrato di calcio è descritta dal seguente schema:

Na3PO4 + Ca(NO3)2 → Ca3(PO4)2 + NaNO3.

Numero più grande gli ioni contengono uno dei prodotti della reazione - fosfato di calcio Ca 3 (PO 4) 2, quindi gli ioni che formano questo sale sono equalizzati - Ca 2+ e:

2Na3PO4 + 3Ca(NO3)2 → Ca3(PO4)2 + NaNO3.

ed infine gli ioni Na+ e N0 – 3:

2Na3 PO4 + 3Ca(NO3)2 → Ca3 (PO4)2 + 6NaNO3.

Parole e frasi chiave

Equazioni chimiche.
Regole per la selezione dei coefficienti nelle equazioni di reazione.

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Domande e compiti

La chimica è la scienza delle sostanze, delle loro proprietà e trasformazioni .
Cioè, se non succede nulla alle sostanze che ci circondano, questo non si applica alla chimica. Ma cosa significa “non succede nulla”? Se un temporale ci sorprendesse all'improvviso sul campo e fossimo tutti bagnati, come si suol dire, "fino alla pelle", allora non è questa una trasformazione: dopotutto, i vestiti erano asciutti, ma si sono bagnati.

Se, ad esempio, prendi un chiodo di ferro, lo lima e poi lo assembli limatura di ferro (Fe) , allora non è anche questa una trasformazione: c'era un chiodo - è diventato polvere. Ma se poi assembli il dispositivo ed esegui ottenere ossigeno (O 2): riscaldare Permanganato di Potassio(KMpO4) e raccogli l'ossigeno in una provetta, quindi metti dentro questa limatura di ferro rovente, poi divamperanno con una fiamma brillante e dopo la combustione si trasformeranno in una polvere marrone. E anche questa è una trasformazione. Allora dov'è la chimica? Nonostante in questi esempi cambino la forma (chiodo di ferro) e lo stato degli indumenti (asciutto, bagnato), non si tratta di trasformazioni. Il fatto è che il chiodo stesso era una sostanza (ferro), e tale rimaneva, nonostante la sua forma diversa, e i nostri vestiti assorbivano l'acqua della pioggia per poi farla evaporare nell'atmosfera. L'acqua stessa non è cambiata. Cosa sono allora le trasformazioni dal punto di vista chimico?

Da un punto di vista chimico le trasformazioni sono quei fenomeni che si accompagnano ad un cambiamento nella composizione di una sostanza. Prendiamo come esempio lo stesso chiodo. Non importa quale forma abbia preso dopo essere stato archiviato, ma dopo i pezzi da esso raccolti limatura di ferro posto in un'atmosfera di ossigeno - si è trasformato in ossido di ferro(Fe 2 O 3 ) . Quindi, in fondo, qualcosa è cambiato? Sì, è cambiato. C'era una sostanza chiamata chiodo, ma sotto l'influenza dell'ossigeno si formò una nuova sostanza: ossido dell'elemento ghiandola. Equazione molecolare Questa trasformazione può essere rappresentata dai seguenti simboli chimici:

4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 (1)

Per qualcuno non iniziato in chimica, sorgono immediatamente delle domande. Cos'è l'"equazione molecolare", cos'è il Fe? Perché i numeri “4”, “3”, “2”? Cosa sono i numeri “2” e “3” nella formula Fe 2 O 3? Ciò significa che è ora di sistemare tutto in ordine.

Segni di elementi chimici.

Nonostante il fatto che la chimica inizi a essere studiata in terza media, e alcuni anche prima, molte persone conoscono il grande chimico russo Mendeleev. E, naturalmente, la sua famosa “Tavola periodica degli elementi chimici”. Altrimenti, più semplicemente, si chiama “Tavola Periodica”.

In questa tabella gli elementi sono disposti nell'ordine appropriato. Ad oggi se ne conoscono circa 120. I nomi di molti elementi ci sono noti da molto tempo. Questi sono: ferro, alluminio, ossigeno, carbonio, oro, silicio. In precedenza usavamo queste parole senza pensare, identificandole con oggetti: un bullone di ferro, un filo di alluminio, l'ossigeno dell'atmosfera, anello d'oro eccetera. eccetera. Ma in realtà tutte queste sostanze (bullone, filo, anello) sono costituite dai loro elementi corrispondenti. L'intero paradosso è che l'elemento non può essere toccato o raccolto. Come mai? Sono nella tavola periodica, ma non puoi prenderli! Si, esattamente. Un elemento chimico è un concetto astratto (cioè astratto) e viene utilizzato in chimica, così come in altre scienze, per calcoli, elaborazione di equazioni e risoluzione di problemi. Ogni elemento differisce dall'altro in quanto ha una sua caratteristica configurazione elettronica di un atomo. Il numero di protoni nel nucleo di un atomo è uguale al numero di elettroni nei suoi orbitali. Ad esempio, l'idrogeno è l'elemento n. 1. Il suo atomo è costituito da 1 protone e 1 elettrone. L'elio è l'elemento n. 2. Il suo atomo è composto da 2 protoni e 2 elettroni. Il litio è l'elemento n. 3. Il suo atomo è composto da 3 protoni e 3 elettroni. Darmstadio – elemento n. 110. Il suo atomo è composto da 110 protoni e 110 elettroni.

Ogni elemento è indicato da un simbolo specifico, con lettere latine, e ha una certa lettura tradotta dal latino. Ad esempio, l'idrogeno ha il simbolo "N", letto come "idrogenio" o "cenere". Il silicio ha il simbolo "Si" letto come "silicio". Mercurio ha un simbolo "Hg" e si legge come "hydrargyrum". E così via. Tutte queste notazioni possono essere trovate in qualsiasi libro di testo di chimica dell'ottavo grado. La cosa principale per noi ora è capire che quando si compongono le equazioni chimiche è necessario operare con i simboli indicati degli elementi.

Sostanze semplici e complesse.

Indicando varie sostanze con singoli simboli di elementi chimici (Hg mercurio, Fe ferro, Cu rame, Zn zinco, Al alluminio) indichiamo essenzialmente sostanze semplici, cioè sostanze costituite da atomi dello stesso tipo (contenenti lo stesso numero di protoni e neutroni in un atomo). Ad esempio, se le sostanze ferro e zolfo interagiscono, l'equazione assumerà la seguente forma scritta:

Fe + S = FeS (2)

Le sostanze semplici includono metalli (Ba, K, Na, Mg, Ag) e non metalli (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Inoltre, bisogna prestare attenzione
Attenzione speciale il fatto che tutti i metalli sono designati da singoli simboli: K, Ba, Ca, Al, V, Mg, ecc., e i non metalli sono simboli semplici: C, S, P o possono avere indici diversi che indicano la loro struttura molecolare : H2, Cl2, O2, J2, P4, S8. In futuro questo avrà un aspetto molto Grande importanza quando si scrivono equazioni. Non è affatto difficile indovinare che le sostanze complesse sono sostanze formate da atomi tipi diversi, Per esempio,

1). Ossidi:
ossido di alluminio Al2O3,

ossido di sodio Na2O,
ossido di rame CuO,
ossido di zinco ZnO,
ossido di titanio Ti2O3,
monossido di carbonio O monossido di carbonio (+2) CO,
ossido di zolfo (+6) COSÌ 3

2). Motivi:
idrossido di ferro(+3) Fe(OH) 3,
idrossido di rame Cu(OH)2,
idrossido di potassio o potassio alcalino KOH,
idrossido di sodio NaOH.

3). Acidi:
acido cloridrico HCl,
acido solforoso H2SO3,
Acido nitrico HNO3

4). Sali:
tiosolfato di sodio Na2S2O3,
solfato di sodio O Sale di Glauber Na2SO4,
carbonato di calcio O calcare CaCO3,
cloruro di rame CuCl2

5). Materia organica:
Acetato di sodio CH 3 COONa,
metano canale 4,
acetilene C2H2,
glucosio C6H12O6

Finalmente, dopo aver capito la struttura varie sostanze, puoi iniziare a compilare equazioni chimiche.

Equazione chimica.

La stessa parola "equazione" deriva dalla parola "equalizzare", cioè dividere qualcosa in parti uguali. In matematica, le equazioni costituiscono quasi l'essenza stessa di questa scienza. Ad esempio, puoi fornire una semplice equazione in cui i lati sinistro e destro saranno uguali a "2":

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 – 30);

E nelle equazioni chimiche lo stesso principio: i lati sinistro e destro dell'equazione devono corrispondere allo stesso numero di atomi ed elementi che vi partecipano. Oppure, se viene data un'equazione ionica, allora in essa numero di particelle deve soddisfare anche questo requisito. Un'equazione chimica è una rappresentazione condizionale di una reazione chimica utilizzando formule chimiche e simboli matematici. Un'equazione chimica riflette intrinsecamente l'una o l'altra reazione chimica, cioè il processo di interazione delle sostanze, durante il quale nascono nuove sostanze. Ad esempio, è necessario scrivere un'equazione molecolare reazioni a cui prendono parte cloruro di bario BaCl2 e acido solforico H 2 SO 4. Come risultato di questa reazione, si forma un precipitato insolubile - solfato di bario BaSO4 e acido cloridrico HCl:

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl (3)

Prima di tutto è necessario capirlo gran numero Il “2” davanti alla sostanza HCl è chiamato coefficiente, mentre i piccoli numeri “2”, “4” sotto le formule BaCl 2, H 2 SO 4, BaSO 4 sono chiamati indici. Sia i coefficienti che gli indici nelle equazioni chimiche agiscono come moltiplicatori, non come addendi. Per scriverlo correttamente equazione chimica, necessario assegnare coefficienti nell'equazione di reazione. Ora iniziamo a contare gli atomi degli elementi sui lati sinistro e destro dell'equazione. Sul lato sinistro dell'equazione: la sostanza BaCl 2 contiene 1 atomo di bario (Ba), 2 atomi di cloro (Cl). Nella sostanza H 2 SO 4: 2 atomi di idrogeno (H), 1 atomo di zolfo (S) e 4 atomi di ossigeno (O). Sul lato destro dell'equazione: nella sostanza BaSO 4 c'è 1 atomo di bario (Ba), 1 atomo di zolfo (S) e 4 atomi di ossigeno (O), nella sostanza HCl: 1 atomo di idrogeno (H) e 1 di cloro atomo (Cl). Ne consegue che sul lato destro dell'equazione il numero di atomi di idrogeno e di cloro è la metà rispetto al lato sinistro. Pertanto, prima della formula HCl sul lato destro dell'equazione, è necessario inserire il coefficiente “2”. Se ora sommiamo i numeri degli atomi degli elementi che partecipano a questa reazione, sia a sinistra che a destra, otteniamo il seguente equilibrio:

In entrambi i lati dell'equazione, il numero di atomi degli elementi che partecipano alla reazione sono uguali, quindi è composta correttamente.

Equazione chimica e reazioni chimiche

Come abbiamo già scoperto, le equazioni chimiche sono un riflesso delle reazioni chimiche. Le reazioni chimiche sono quei fenomeni durante i quali avviene la trasformazione di una sostanza in un'altra. Nella loro diversità si possono distinguere due tipi principali:

1). Reazioni composte
2). Reazioni di decomposizione.

La stragrande maggioranza delle reazioni chimiche appartiene alle reazioni di addizione, poiché raramente possono verificarsi cambiamenti nella sua composizione con una singola sostanza se non è esposta a influenze esterne (dissoluzione, riscaldamento, esposizione alla luce). Niente caratterizza un fenomeno o una reazione chimica meglio dei cambiamenti che si verificano durante l'interazione di due o più sostanze. Tali fenomeni possono verificarsi in modo spontaneo ed essere accompagnati da aumento o diminuzione della temperatura, effetti luminosi, cambiamenti di colore, formazione di sedimenti, rilascio di prodotti gassosi e rumore.

Per chiarezza, presentiamo diverse equazioni che riflettono i processi delle reazioni composte, durante le quali otteniamo cloruro di sodio(NaCl), cloruro di zinco(ZnCl2), precipitato di cloruro d'argento(AgCl), cloruro di alluminio(AlCl3)

Cl2 + 2Nà = 2NaCl (4)

CuCl2 + Zn = ZnCl2 + Cu (5)

AgNO3 + KCl = AgCl + 2KNO3 (6)

3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O (7)

Tra le reazioni del composto meritano una menzione speciale le seguenti: : sostituzione (5), scambio (6), e come caso speciale reazioni di scambio - reazione neutralizzazione (7).

Le reazioni di sostituzione includono quelle in cui gli atomi di una sostanza semplice sostituiscono gli atomi di uno degli elementi di una sostanza complessa. Nell'esempio (5), gli atomi di zinco sostituiscono gli atomi di rame dalla soluzione CuCl 2, mentre lo zinco passa nel sale solubile ZnCl 2 e il rame viene rilasciato dalla soluzione allo stato metallico.

Le reazioni di scambio includono quelle reazioni in cui due sostanze complesse scambiare i loro componenti. Nel caso della reazione (6), i sali solubili AgNO 3 e KCl, quando entrambe le soluzioni vengono unite, formano un precipitato insolubile del sale AgCl. Allo stesso tempo, si scambiano le loro parti costitutive - cationi e anioni. I cationi potassio K+ vengono aggiunti agli anioni NO 3 e i cationi argento Ag+ vengono aggiunti agli anioni Cl-.

Un caso speciale e speciale di reazioni di scambio è la reazione di neutralizzazione. Le reazioni di neutralizzazione includono quelle reazioni in cui gli acidi reagiscono con le basi, provocando la formazione di sale e acqua. Nell'esempio (7), l'acido cloridrico HCl reagisce con la base Al(OH) 3 per formare il sale AlCl 3 e acqua. In questo caso, i cationi alluminio Al 3+ della base vengono scambiati con gli anioni Cl - dell'acido. Cosa succede alla fine neutralizzazione di acido cloridrico.

Le reazioni di decomposizione includono quelle in cui due o più nuove sostanze semplici o complesse, ma di composizione più semplice, si formano da una sostanza complessa. Esempi di reazioni includono quelle nel processo di cui 1) si decompone. Nitrato di potassio(KNO 3) con formazione di nitrito di potassio (KNO 2) e ossigeno (O 2); 2). Permanganato di Potassio(KMnO 4): si forma manganato di potassio (K 2 MnO 4), ossido di manganese(MnO 2) e ossigeno (O 2); 3). Carbonato di calcio o marmo; nel processo si formano carbonicogas(CO2) e ossido di calcio(CaO)

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 (9)
CaCO3 = CaO + CO2 (10)

Nella reazione (8), da una sostanza complessa si formano una sostanza complessa e una sostanza semplice. Nella reazione (9) ce ne sono due complessi e uno semplice. Nella reazione (10) ci sono due sostanze complesse, ma di composizione più semplice

Tutte le classi di sostanze complesse sono soggette a decomposizione:

1). Ossidi: ossido d'argento 2Ag2O = 4Ag + O2 (11)

2). Idrossidi: idrossido di ferro 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (12)

3). Acidi: acido solforico H2SO4 = SO3 + H2O (13)

4). Sali: carbonato di calcio CaCO3 = CaO + CO2 (14)

5). Materia organica: fermentazione alcolica del glucosio

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 (15)

Secondo un'altra classificazione, tutte le reazioni chimiche possono essere divise in due tipi: vengono chiamate reazioni che rilasciano calore esotermico, e reazioni che avvengono con l'assorbimento di calore - Endotermico. Il criterio per tali processi è effetto termico della reazione. Di norma, le reazioni esotermiche includono reazioni di ossidazione, ad es. interazione con l'ossigeno, ad esempio combustione del metano:

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

e alle reazioni endotermiche - reazioni di decomposizione già riportate sopra (11) - (15). Il segno Q alla fine dell'equazione indica se il calore viene rilasciato (+Q) o assorbito (-Q) durante la reazione:

CaCO3 = CaO+CO2 - Q (17)

Puoi anche considerare tutte le reazioni chimiche in base al tipo di cambiamento nel grado di ossidazione degli elementi coinvolti nelle loro trasformazioni. Ad esempio, nella reazione (17), gli elementi che vi partecipano non cambiano il loro stato di ossidazione:

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

E nella reazione (16), gli elementi cambiano il loro stato di ossidazione:

2Mg0 + O20 = 2Mg+2O-2

Reazioni di questo tipo lo sono redox . Saranno considerati separatamente. Per comporre equazioni per reazioni di questo tipo, è necessario utilizzare metodo della semireazione e applicare Equazione del bilancio elettronico.

Dopo aver portato vari tipi reazioni chimiche, puoi procedere al principio della compilazione di equazioni chimiche, altrimenti selezionando i coefficienti sui lati sinistro e destro.

Meccanismi per la composizione di equazioni chimiche.

Qualunque sia il tipo a cui appartiene una reazione chimica, la sua registrazione (equazione chimica) deve corrispondere alla condizione che il numero di atomi prima e dopo la reazione sia uguale.

Esistono equazioni (17) che non richiedono equalizzazione, vale a dire posizionamento dei coefficienti. Ma nella maggior parte dei casi, come negli esempi (3), (7), (15), è necessario intraprendere azioni volte a livellare i lati sinistro e destro dell'equazione. Quali principi dovrebbero essere seguiti in questi casi? Esiste un sistema per selezionare le quote? Ce n'è, e non solo uno. Questi sistemi includono:

1). Selezione dei coefficienti secondo formule date.

2). Compilazione per valenze di sostanze reagenti.

3). Compilazione mediante stati di ossidazione delle sostanze reagenti.

Nel primo caso si presuppone che si conoscano le formule delle sostanze reagenti sia prima che dopo la reazione. Ad esempio, data la seguente equazione:

N2+O2→N2O3 (19)

È generalmente accettato che finché non viene stabilita l'uguaglianza tra gli atomi degli elementi prima e dopo la reazione, il segno uguale (=) non viene inserito nell'equazione, ma viene sostituito da una freccia (→). Passiamo ora alla regolazione vera e propria. Sul lato sinistro dell'equazione ci sono 2 atomi di azoto (N 2) e due atomi di ossigeno (O 2), e sul lato destro ci sono due atomi di azoto (N 2) e tre atomi di ossigeno (O 3). Non è necessario uguagliarlo in termini di numero di atomi di azoto, ma in termini di ossigeno è necessario raggiungere l'uguaglianza, poiché prima della reazione erano coinvolti due atomi e dopo la reazione c'erano tre atomi. Realizziamo il seguente diagramma:

prima della reazione dopo la reazione
O2O3

Determiniamo il multiplo più piccolo tra i numeri di atomi indicati, sarà “6”.

O2O3
\ 6 /

Dividiamo questo numero sul lato sinistro dell'equazione dell'ossigeno per “2”. Otteniamo il numero "3" e lo inseriamo nell'equazione da risolvere:

N2+3O2 →N2O3

Dividiamo anche il numero “6” per il lato destro dell'equazione per “3”. Otteniamo il numero "2" e lo inseriamo anche nell'equazione da risolvere:

N2+3O2 → 2N2O3

I numeri di atomi di ossigeno su entrambi i lati sinistro e destro dell'equazione sono diventati uguali, rispettivamente, a 6 atomi ciascuno:

Ma il numero di atomi di azoto su entrambi i lati dell'equazione non corrisponderà tra loro:

Quello di sinistra ha due atomi, quello di destra ha quattro atomi. Pertanto, per ottenere l’uguaglianza, è necessario raddoppiare la quantità di azoto nella parte sinistra dell’equazione, impostando il coefficiente a “2”:

Pertanto, si osserva l'uguaglianza nell'azoto e, in generale, l'equazione assume la forma:

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

Ora nell'equazione puoi inserire un segno di uguale invece di una freccia:

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

Facciamo un altro esempio. È data la seguente equazione di reazione:

P + Cl2 → PCl5

Sul lato sinistro dell'equazione c'è 1 atomo di fosforo (P) e due atomi di cloro (Cl 2), e sul lato destro c'è un atomo di fosforo (P) e cinque atomi di ossigeno (Cl 5). Non è necessario uguagliarlo in termini di numero di atomi di fosforo, ma in termini di cloro è necessario raggiungere l'uguaglianza, poiché prima della reazione erano coinvolti due atomi e dopo la reazione c'erano cinque atomi. Realizziamo il seguente diagramma:

prima della reazione dopo la reazione
Cl2Cl5

Determiniamo il multiplo più piccolo tra i numeri di atomi indicati, sarà "10".

Cl2Cl5
\ 10 /

Dividere questo numero sul lato sinistro dell'equazione del cloro per “2”. Prendiamo il numero "5" e inseriamolo nell'equazione da risolvere:

P + 5Cl 2 → PCl 5

Dividiamo anche il numero “10” per il lato destro dell'equazione per “5”. Otteniamo il numero "2" e lo inseriamo anche nell'equazione da risolvere:

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

I numeri di atomi di cloro su entrambi i lati sinistro e destro dell'equazione sono diventati uguali, rispettivamente, a 10 atomi ciascuno:

Ma il numero di atomi di fosforo su entrambi i lati dell'equazione non corrisponderà tra loro:

Pertanto, per raggiungere l’uguaglianza, è necessario raddoppiare la quantità di fosforo sul lato sinistro dell’equazione, impostando il coefficiente su “2”:

Pertanto, si osserva l'uguaglianza per il fosforo e, in generale, l'equazione assume la forma:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Quando si compongono le equazioni per valenze deve essere dato determinazione della valenza e impostare i valori per gli elementi più famosi. La valenza è uno dei concetti precedentemente utilizzati, attualmente in numerosi programmi scolastici non usato. Ma con il suo aiuto è più facile spiegare i principi della stesura delle equazioni delle reazioni chimiche. Valenza è intesa come numero legami chimici, quale l'uno o l'altro atomo può formarsi con un altro o altri atomi . La valenza non ha segno (+ o -) ed è indicata da numeri romani, solitamente sopra i simboli degli elementi chimici, ad esempio:

Da dove vengono questi valori? Come usarli quando si scrivono equazioni chimiche? Valori numerici le valenze degli elementi coincidono con il loro numero di gruppo Tavola periodica elementi chimici di D.I. Mendeleev (Tabella 1).

Per altri elementi valori di valenza possono assumere altri valori, ma mai superiori al numero del gruppo in cui si trovano. Inoltre, per i numeri pari dei gruppi (IV e VI), vengono prese solo le valenze degli elementi anche valori, e per quelli dispari possono avere sia valori pari che dispari (Tabella 2).

Naturalmente, ci sono delle eccezioni ai valori di valenza per alcuni elementi, ma in ogni caso specifico questi punti vengono solitamente specificati. Ora consideriamo principio generale compilare equazioni chimiche basate su valenze date per determinati elementi. Molto spesso, questo metodo è accettabile nel caso della stesura di equazioni delle reazioni chimiche di un composto sostanze semplici, ad esempio, quando si interagisce con l'ossigeno ( reazioni di ossidazione). Diciamo che devi visualizzare una reazione di ossidazione alluminio. Ma ricordiamo che i metalli sono designati da singoli atomi (Al) e i non metalli allo stato gassoso sono designati dagli indici “2” - (O 2). Per prima cosa scriviamo lo schema generale di reazione:

Al + О 2 →AlО

In questa fase non è ancora noto quale scrittura corretta dovrebbe essere ossido di alluminio. Ed è proprio in questa fase che ci verrà in aiuto la conoscenza delle valenze degli elementi. Per l'alluminio e l'ossigeno, mettiamoli sopra la formula prevista di questo ossido:

III II
AlO

Dopodiché, “croce” su “croce” per questi simboli di elementi inseriremo in basso gli indici corrispondenti:

III II
Al2O3

Composizione del composto chimico Al2O3 determinato. L'ulteriore diagramma dell'equazione di reazione assumerà la forma:

Al+O2 →Al2O3

Tutto ciò che resta è equalizzare le sue parti sinistra e destra. Procediamo come nel caso della composizione dell'equazione (19). Uguagliamo i numeri degli atomi di ossigeno trovando il multiplo più piccolo:

prima della reazione dopo la reazione

O2O3
\ 6 /

Dividiamo questo numero sul lato sinistro dell'equazione dell'ossigeno per “2”. Prendiamo il numero "3" e inseriamolo nell'equazione da risolvere. Dividiamo anche il numero “6” per il lato destro dell'equazione per “3”. Otteniamo il numero "2" e lo inseriamo anche nell'equazione da risolvere:

Al+3O2→2Al2O3

Per ottenere l'uguaglianza nell'alluminio, è necessario regolare la sua quantità sul lato sinistro dell'equazione impostando il coefficiente su “4”:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

Pertanto, si osserva l'uguaglianza per alluminio e ossigeno e, in generale, l'equazione assumerà la sua forma finale:

4Al + 3O2 = 2Al2O3 (22)

Utilizzando il metodo della valenza, puoi prevedere quale sostanza si forma durante una reazione chimica e quale sarà il suo aspetto. Assumiamo che il composto reagisca con azoto e idrogeno con le corrispondenti valenze III e I. Scriviamo lo schema generale della reazione:

N2+N2→NH

Per l'azoto e l'idrogeno, mettiamo le valenze sopra la formula prevista di questo composto:

Come prima, “croce” su “croce” per questi simboli di elementi, mettiamo di seguito gli indici corrispondenti:

III I
NH3

L'ulteriore diagramma dell'equazione di reazione assumerà la forma:

N2+N2→NH3

Sto già chiamando in modo noto, attraverso il multiplo più piccolo per l'idrogeno pari a “6”, otteniamo i coefficienti richiesti e l'equazione nel suo complesso:

N2 + 3H2 = 2NH3 (23)

Quando si compongono equazioni secondo stati di ossidazione reagenti, è necessario ricordare che lo stato di ossidazione di un particolare elemento è il numero di elettroni accettati o ceduti durante una reazione chimica. Stato di ossidazione nei composti In sostanza coincide numericamente con i valori di valenza dell'elemento. Ma differiscono nel segno. Ad esempio, per l'idrogeno, la valenza è I e lo stato di ossidazione è (+1) o (-1). Per l'ossigeno la valenza è II e lo stato di ossidazione è -2. Per l'azoto, le valenze sono I, II, III, IV, V e gli stati di ossidazione sono (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , eccetera. . Gli stati di ossidazione degli elementi più spesso utilizzati nelle equazioni sono riportati nella Tabella 3.

Nel caso delle reazioni composte, il principio di compilazione delle equazioni per stati di ossidazione è lo stesso della compilazione per valenze. Ad esempio, diamo l'equazione per l'ossidazione del cloro con l'ossigeno, in cui il cloro forma un composto con uno stato di ossidazione pari a +7. Scriviamo l'equazione proposta:

Cl2 + O2 → ClO

Posizioniamo gli stati di ossidazione degli atomi corrispondenti sul composto ClO proposto:

Come nei casi precedenti, stabiliamo che è richiesto formula composta assumerà la forma:

7 -2
Cl2O7

L’equazione di reazione assumerà la seguente forma:

Cl2 + O2 → Cl2O7

Facendo l'equazione per l'ossigeno, trovando il multiplo più piccolo tra due e sette, pari a “14”, alla fine stabiliamo l'uguaglianza:

2Cl2 + 7O2 = 2Cl2O7 (24)

Un metodo leggermente diverso deve essere utilizzato con gli stati di ossidazione quando si compongono reazioni di scambio, neutralizzazione e sostituzione. In alcuni casi è difficile scoprire: quali composti si formano durante l'interazione di sostanze complesse?

Come scoprirlo: cosa accadrà durante la reazione?

In effetti, come fai a sapere quali prodotti di reazione possono formarsi durante una particolare reazione? Ad esempio, cosa si forma quando reagiscono il nitrato di bario e il solfato di potassio?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Forse BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? Oppure Ba + NO 3 SO 4 + K 2? O qualcos'altro? Naturalmente durante questa reazione si formano i seguenti composti: BaSO 4 e KNO 3. Come si fa a saperlo? E come scrivere correttamente le formule delle sostanze? Cominciamo da ciò che più spesso viene trascurato: il concetto stesso di “reazione di scambio”. Ciò significa che in queste reazioni le sostanze cambiano le loro parti costitutive tra loro. Poiché le reazioni di scambio avvengono per lo più tra basi, acidi o sali, le parti con cui verranno scambiate sono cationi metallici (Na+, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), ioni H+ o OH -, anioni - residui acidi, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). IN vista generale La reazione di scambio può essere data nella seguente notazione:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Dove Kt1 e Kt2 sono cationi metallici (1) e (2), e An1 e An2 sono i loro corrispondenti anioni (1) e (2). In questo caso, è necessario tenere conto del fatto che nei composti prima e dopo la reazione, i cationi sono sempre installati al primo posto e gli anioni al secondo. Pertanto, se la reazione avviene cloruro di potassio E nitrato d'argento, entrambi allo stato disciolto

KCl+AgNO3→

poi nel suo processo si formano le sostanze KNO 3 e AgCl e l'equazione corrispondente assumerà la forma:

KCl + AgNO3 =KNO3 + AgCl (26)

Durante le reazioni di neutralizzazione, i protoni degli acidi (H +) si combinano con gli anioni idrossile (OH -) per formare acqua (H 2 O):

HCl + KOH = KCl + H 2 O (27)

Gli stati di ossidazione dei cationi metallici e le cariche degli anioni dei residui acidi sono indicati nella tabella di solubilità delle sostanze (acidi, sali e basi in acqua). La linea orizzontale mostra i cationi metallici e la linea verticale mostra gli anioni dei residui acidi.

Sulla base di ciò, quando si redige un'equazione per una reazione di scambio, è necessario prima stabilire sul lato sinistro gli stati di ossidazione delle particelle che ricevono in questo processo chimico. Ad esempio, devi scrivere un'equazione per l'interazione tra cloruro di calcio e carbonato di sodio. Creiamo il diagramma iniziale di questa reazione:

CaCl+NaCO3→

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Dopo aver eseguito la già nota azione "croce" su "croce", determiniamo le formule reali delle sostanze di partenza:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Basandoci sul principio dello scambio di cationi e anioni (25), stabiliremo le formule preliminari per le sostanze formate durante la reazione:

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaCl

Poniamo le cariche corrispondenti sopra i loro cationi e anioni:

Ca2+ CO32- + Na + Cl -

Formule delle sostanze scritto correttamente, in accordo con le cariche di cationi e anioni. Creiamo un'equazione completa, equalizzando i suoi lati sinistro e destro per sodio e cloro:

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl (28)

Come altro esempio, ecco l'equazione per la reazione di neutralizzazione tra idrossido di bario e acido fosforico:

VaON + NPO 4 →

Poniamo le cariche corrispondenti sui cationi e sugli anioni:

Ba2+OH-+H+PO43- →

Determiniamo le formule reali delle sostanze di partenza:

Ba(OH)2 + H3PO4 →

Basandoci sul principio dello scambio di cationi e anioni (25), stabiliremo delle formule preliminari per le sostanze che si formano durante la reazione, tenendo conto che durante una reazione di scambio una delle sostanze deve necessariamente essere l'acqua:

Ba(OH)2 + H3 PO4 → Ba2+ PO4 3- + H2O

Determiniamo la notazione corretta per la formula del sale formato durante la reazione:

Ba(OH)2 + H3 PO4 → Ba3 (PO4)2 + H2O

Pareggiamo il lato sinistro dell'equazione per il bario:

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

Poiché sul lato destro dell'equazione il residuo dell'acido ortofosforico viene preso due volte, (PO 4) 2, anche sul lato sinistro è necessario raddoppiarne la quantità:

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

Resta da abbinare il numero di atomi di idrogeno e ossigeno sul lato destro dell'acqua. Da sinistra totale gli atomi di idrogeno sono 12, poi a destra deve corrispondere anche a dodici, quindi prima della formula dell'acqua occorre impostare il coefficiente“6” (poiché la molecola dell’acqua ha già 2 atomi di idrogeno). Anche per l'ossigeno si osserva l'uguaglianza: a sinistra è 14 e a destra è 14. Quindi, l'equazione ha la forma scritta corretta:

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

Possibilità di reazioni chimiche

Il mondo è costituito da una grande varietà di sostanze. Anche il numero di varianti delle reazioni chimiche tra loro è incalcolabile. Ma possiamo, dopo aver scritto questa o quella equazione su carta, dire che ad essa corrisponderà una reazione chimica? C'è un malinteso sul fatto che sia corretto impostare le probabilità nell’equazione, allora sarà fattibile nella pratica. Ad esempio, se prendiamo soluzione di acido solforico e inserirlo zinco, allora puoi osservare il processo di evoluzione dell'idrogeno:

Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2 (30)

Ma se il rame viene lasciato cadere nella stessa soluzione, il processo di evoluzione del gas non verrà osservato. La reazione non è fattibile.

Cu+H2SO4 ≠

Se si prende acido solforico concentrato, reagirà con il rame:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

Nella reazione (23) tra i gas azoto e idrogeno, osserviamo equilibrio termodinamico, quelli. quante molecole nell'unità di tempo si forma ammoniaca NH 3, la stessa quantità di essi si decomporrà nuovamente in azoto e idrogeno. Spostamento dell'equilibrio chimico può essere ottenuto aumentando la pressione e diminuendo la temperatura

N2 + 3H2 = 2NH3

Se prendi soluzione di idrossido di potassio e versarglielo addosso soluzione di solfato di sodio, allora non si osserveranno cambiamenti, la reazione non sarà fattibile:

KOH + Na2SO4 ≠

Soluzione di cloruro di sodio quando reagisce con il bromo, non formerà bromo, nonostante questa reazione possa essere classificata come reazione di sostituzione:

NaCl+Br2≠

Quali sono le ragioni di tali discrepanze? Il fatto è che risulta che non è sufficiente solo determinare correttamente formule composte, è necessario conoscere le specifiche dell'interazione dei metalli con gli acidi, utilizzare abilmente la tabella di solubilità delle sostanze, conoscere le regole di sostituzione nelle serie di attività di metalli e alogeni. Questo articolo descrive solo i principi più elementari su come farlo assegnare coefficienti nelle equazioni di reazione, Come scrivere equazioni molecolari, Come determinare la composizione di un composto chimico.

La chimica, come scienza, è estremamente varia e sfaccettata. L'articolo di cui sopra riflette solo una piccola parte dei processi che si verificano in mondo reale. Tipi, equazioni termochimiche, elettrolisi, processi di sintesi organica e molto, molto altro ancora. Ma ne parleremo più approfonditamente nei prossimi articoli.

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Schema dettagliato della lezione “Equazioni delle reazioni chimiche”.

Manuale: O.S. Gabrielyan.

Classe: 8

Argomento della lezione: Equazioni delle reazioni chimiche.

Tipo di lezione: miglioramento delle conoscenze e delle competenze.

Obiettivi formativi: consolidare la conoscenza della composizione di equazioni chimiche e dell'organizzazione dei coefficienti;

Compiti educativi: continuare la formazione di una visione del mondo delle scienze naturali, un'idea dell'individuo e del tutto quando si acquisisce familiarità con le equazioni chimiche.

Compiti di sviluppo: continuare a sviluppare la capacità di osservare, analizzare, spiegare e trarre conclusioni.

Metodi di insegnamento: verbale (spiegazione e racconto dell'insegnante), verbale - visivo (spiegazione utilizzando appunti sulla lavagna).

Attrezzatura: lavagna, tavolo di D.I.

Durante le lezioni:

1. Momento organizzativo (2-4 min.)

Ciao ragazzi, accomodatevi. Oggi nella lezione consolideremo le equazioni delle reazioni chimiche, la loro scrittura e la distribuzione dei coefficienti.

2. Migliorare conoscenze e competenze (20 – 35 min.)

Scriviamo:

Algoritmo per la composizione dell'equazione di una reazione chimica.

Annota le formule (formula) delle sostanze di partenza, collegandole con un segno “+” (questo è il lato sinistro dell'equazione).

Posiziona una freccia.

Annota la formula (formula) dei prodotti di reazione dopo la freccia (questo è il lato destro dell'equazione).

Disporre i coefficienti in modo che il numero di atomi di elementi identici sui lati sinistro e destro dell'equazione siano uguali.

Sostituisci la freccia con un segno uguale.

Utilizzando un algoritmo per comporre equazioni di reazioni chimiche, scriviamo l'equazione dell'interazione del solfuro di ferro (II) con l'ossigeno a seguito di una reazione chimica, si formano ossido di ferro (III) e ossido di zolfo (IV).

Scriviamo secondo l'algoritmo:

Definiamo le sostanze di partenza: queste sono le sostanze che hanno reagito: queste sono solfuro di ferro (II) e ossigeno, e ora scriviamo le formule di queste sostanze sul lato sinistro dell'equazione:

FeS2+O2

Posiziona la freccia:

FeS2 + O2 →

3. Definiamo i prodotti di reazione: queste sono sostanze ottenute come risultato di una reazione chimica: questi sono ossido di ferro (III) e ossido di zolfo (IV), e ora scriviamo le formule di queste sostanze sul lato destro di l'equazione:

FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

4. Disponiamo i coefficienti in modo che il numero di atomi di elementi identici sui lati sinistro e destro dell'equazione siano uguali:

2FeS2 + 5,5O2 → Fe2O3 + 4SO2

Ora ci sono 11 atomi di ossigeno sul lato destro dell'equazione di reazione e solo 2 su quello sinistro Pareggiamo il numero di atomi di ossigeno scrivendo un coefficiente di 5,5 davanti alla formula di O 2 (11:2 = 5,5).

E infine, riscriviamo l'equazione di reazione risultante, raddoppiando i coefficienti davanti alle formule di tutti i partecipanti alla reazione:

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

5. Sostituisci la freccia con un segno di uguale:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2.

Successivamente lavoreremo sui libri di esercizi (da Chimica. 8a elementare: libro di esercizi per il libro di testo di O.S. Gabrielyan “Chimica. 8a elementare” / O.S. Gabrielyan, A.V. Yashukova. - 12a ed., aggiuntiva – M.: Bustard, 2010. – 192 pp .: ill.) aprire le pp. 98 – 99 ed eseguire l'esercizio. 5 – 7 per iscritto. (L'insegnante ritira i quaderni affinché alcuni studenti possano controllarli).

3. Controllo delle conoscenze e delle abilità (10 -20 min).

1. Inserisci i coefficienti nelle equazioni delle reazioni chimiche:

P + Cl2 = PCl5

CH4 = C+H2

Na+S = Na2S

HCl + Mg = MgCl2 + H2

ZnSO4 + KOH = K2SO4 + Zn(OH)2

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + NaCl

AlCl3 + NaOH = NaCl + Al(OH)3

H2SO4 + Al = Al2 (SO4)3 + H2

P2O5 + Na2O = Na3PO4

Al2(SO4)3 + Ba(NO3)2 = Al(NO3)3 + BaSO4

Scrivi le equazioni delle reazioni chimiche secondo i seguenti schemi e sistema i coefficienti:

a) sodio + cloro → cloruro di sodio

b) acido carbonico → acqua + anidride carbonica

c) idrossido di ferro (III) → ossido di ferro (III) + acqua

d) alluminio + ossigeno → ossido di alluminio (III)

e) ossido di sodio + acqua → idrossido di sodio

e) ossido di potassio + ossido di fosforo → fosfato di potassio.

4. Riepilogo della lezione (1-3 min.)

Oggi in classe abbiamo imparato a scrivere le equazioni per le reazioni chimiche e ad assegnare i coefficienti nelle equazioni.

5. Compiti a casa(1-3 minuti).

§27, es. 2 (scritto).

Bersaglio: insegnare agli studenti come scrivere equazioni chimiche. Insegna loro a equalizzare utilizzando coefficienti basati sulla conoscenza della legge di conservazione della massa della materia M.V. Lomonosov.

Compiti:

Educativo:
- proseguire lo studio dei fenomeni fisici e chimici con l’introduzione del concetto di “reazione chimica”,
- introdurre il concetto di “equazione chimica”;
- insegnare agli studenti come scrivere equazioni chimiche e equalizzare le equazioni utilizzando i coefficienti.
Sviluppo:
- continuare a svilupparsi potenziale creativo personalità degli studenti attraverso la creazione di una situazione di apprendimento basato su problemi, osservazione e conduzione di esperimenti sulle reazioni chimiche.
Educativo:
- sviluppare la capacità di lavorare in squadra, in gruppo.

Attrezzatura: materiale tabellare, libri di consultazione, algoritmi, una serie di compiti.

PRIMA:“Stelle accese”: fiammiferi, combustibile secco, lamiere di ferro/TB quando si lavora con il fuoco.

DURANTE LE LEZIONI

I. Momento organizzativo

Determinare lo scopo della lezione.

II. Ripetizione

1) Sul tabellone c'è un insieme di fenomeni fisici e chimici: evaporazione dell'acqua; filtrazione; ruggine; legno che brucia; inacidire il latte; ghiaccio che si scioglie; eruzione; sciogliere lo zucchero nell'acqua.

Esercizio:

Fornisci una spiegazione di ciascun fenomeno, nomina l'applicazione pratica di questo fenomeno nella vita umana.

2) Compito:

Sul tabellone viene disegnata una goccia d'acqua. Creare un diagramma completo della trasformazione dell'acqua da uno stato di aggregazione a un altro. Come si chiama questo fenomeno in natura e qual è il suo significato nella vita del nostro pianeta e di tutti gli esseri viventi?

III. D/O “Stelle accese”

1. Cosa succede al magnesio, che costituisce la base delle stelle filanti?
2. Qual è stata la ragione principale di questo fenomeno?
3. Che tipo di reazione chimica è questa?
4. Prova a rappresentare schematicamente la reazione chimica che hai osservato in questo esperimento.

– Propongo di provare a tracciare un diagramma di questa reazione:

Mg + aria = altra sostanza

– Come sapevamo che era stata ottenuta una sostanza diversa? (Secondo i segni di una reazione chimica: cambiamento di colore, comparsa di odore.)
– Quale gas c’è nell’aria che supporta la combustione? (Ossigeno – O)

IV. Nuovo materiale

Una reazione chimica può essere scritta utilizzando un'equazione chimica.
Puoi ricordare il concetto di "equazione", che è dato in matematica. Qual è l'essenza dell'equazione stessa? Alcune cose vengono equalizzate, altre parti.
Proviamo a dare una definizione di "equazione chimica", puoi guardare il diagramma e provare a dare una definizione:

Un'equazione chimica è una rappresentazione convenzionale di una reazione chimica utilizzando simboli chimici, formule e coefficienti.
Le equazioni chimiche sono scritte sulla base della Legge di Conservazione della Massa della Materia, scoperta da M.V Lomonosov nel 1756, che afferma (libro di testo p. 96): “La massa delle sostanze che sono entrate in una reazione è uguale alla massa delle sostanze. derivante da esso."
– Dobbiamo imparare a equalizzare le equazioni chimiche utilizzando i coefficienti.
– Per imparare a scrivere bene le equazioni chimiche dobbiamo ricordare:
– Cos’è un coefficiente?
– Cos’è un indice?
Non dimenticare l'algoritmo "Creazione di formule chimiche".

suggerisco algoritmo passo passo redigendo un'equazione chimica:

V. Elaborazione di un'equazione chimica

1. Scrivo l'equazione delle sostanze reagenti sul lato sinistro: Al + O 2

2. Metto il segno "=" e scrivo le sostanze risultanti sul lato destro dell'equazione - prodotti di reazione: Al + O 2 = Al 2 O 3

3. Comincio a equalizzare con l'elemento chimico maggiore o con l'ossigeno, poi faccio una costruzione:

Al+O2 = Al2O3
2 /6 3

l'ossigeno è entrato in "2", ma è risultato "3", il loro numero non è uguale.

4. Sto cercando il MCM (minimo comune multiplo) di due cifre "2" e "3" - questo è "6"

5. Divido l'LCM “6” per i numeri “2” e “3” e lo imposto come coefficienti davanti alle formule.

Al + 3O 2 = 2 Al 2 O 3
6 = 6

6. Comincio a equalizzare i seguenti elementi chimici: Al, ragiono allo stesso modo. Al “1” è entrato, ma è uscito “4”, sto cercando NOC

Al + 3O 2 = 2 Al 2 O 3
1 /4 4
4 = 4
4Al + 3O2 = 2Al2O3

Il coefficiente “1” non è scritto nelle equazioni, ma viene preso in considerazione durante la compilazione dell'equazione.

7. Ho letto l'intera voce dell'equazione chimica.

Un ragionamento così lungo ti consente di imparare rapidamente come equalizzare le equazioni chimiche, dato che la corretta composizione delle equazioni di reazione per la chimica è di grande importanza: risolvere problemi, scrivere reazioni chimiche.

VI. Compito di rinforzo

Fosforo + ossigeno = ossido di fosforo (V)
Acido solforico + alluminio = solfato di alluminio + idrogeno
Acqua = idrogeno + ossigeno

– Uno studente forte sta lavorando alla lavagna.

Zn + O2 = ZnO;
H2+O2 = H2O;
Ba + O2 = BaO;
S + O2 = SO2;
Na+O2 = Na2O2;
Fe+O2 = Fe3O4

– Disporre i coefficienti nelle equazioni delle reazioni chimiche.

Le equazioni chimiche variano nel tipo, ma le vedremo nella prossima lezione.

VII. Riassumendo la lezione

Conclusione. Classificazione.

VIII. Compiti a casa:§ 27, es. 2, pag. 100.

Materiale aggiuntivo: R.t.s. 90-91, esercizio 2 – individualmente.

PROGRAMMA DELLA LEZIONE SULL'ARGOMENTO: “EQUAZIONI DELLE REAZIONI CHIMICHE”.

Tipo di lezione: imparare nuovo materiale

Manuale : Gabrielyan O.S. "Chimica. 8° grado”, da “Bustard”

Il numero della lezione per la pianificazione è il n. 35, nell'argomento "Cambiamenti che si verificano con le sostanze" - n. 2.

Compiti:

1. Educativo:1) formare un concetto sulle equazioni delle reazioni chimiche; 2) iniziare a sviluppare la capacità di elaborare equazioni di reazioni chimiche.

2. Sviluppo: 1) sviluppare negli studenti la capacità di osservare e analizzare ciò che vedono; 2) sviluppare capacità di autocontrollo nel padroneggiare il materiale studiato; 3) sviluppare l'interesse cognitivo e le emozioni degli studenti, introducendo nel contenuto della lezione un elemento di novità della conoscenza, collegandolo con altre materie, con la vita; 4) attivare il pensiero degli studenti attraverso la conversazione e l'esperimento.

3. Educare: 1) applicare le conoscenze acquisite nelle lezioni successive (tipi di reazioni chimiche); 2) aiutare a prevenire l'affaticamento degli scolari durante la lezione, utilizzando tecniche per il mantenimento delle prestazioni, come l'uso di vari tipi di lavoro e dimostrazioni di esperimenti.

BERSAGLIO: Formare un concetto delle equazioni delle reazioni chimiche come notazione convenzionale che riflette le trasformazioni delle sostanze. Iniziare a sviluppare negli studenti la capacità di scrivere equazioni di reazioni chimiche.

DURANTE LE LEZIONI.

1.Organizzazione dell'inizio della lezione (2 min.).

Argomento della lezione di oggi:"Equazioni delle reazioni chimiche".

Compito: Oggi faremo conoscenza con la notazione convenzionale delle reazioni chimiche: le equazioni. Impariamo come scrivere le equazioni per le reazioni chimiche e come inserirvi i coefficienti.

2.Controllare i compiti (5 min.).

Ripetiamo con voi quali fenomeni sono chiamati fisici?

I fenomeni fisici sono quelli in cui la dimensione, la forma dei corpi e stato di aggregazione sostanze, ma la loro composizione rimane costante.

Quali fenomeni sono chiamati chimici?

Vengono chiamati fenomeni in conseguenza dei quali altre sostanze si formano da una sostanza fenomeni chimici o reazioni chimiche.

Quali segni di reazioni chimiche conosci?

Cambio di colore
Appare l'odore
Formazione di sedimenti
Dissoluzione dei sedimenti
Rilascio di gas
Il rilascio o l'assorbimento del calore, a volte viene rilasciata la luce.

Ora prova a indovinare di quali fenomeni parlano questi versetti.

3. Preparazione per padroneggiare nuove conoscenze (5-7 min.).

Ora condurrò diversi esperimenti e proveremo a tracciare un diagramma della trasformazione osservata.

Esperimento 1. Combustione del magnesio.

Cosa stai osservando? Disegniamo uno schema del fenomeno osservato.

Magnesio + ossigeno → ossido di magnesio

Prodotto di reazione delle sostanze iniziali

Mg+O2 → MgO

Questa notazione condizionale è chiamata schema di reazione. Sul lato sinistro del diagramma sono scritte le sostanze di partenza (cioè quelle sostanze che sono state prese per l'interazione), sul lato destro ci sono i prodotti della reazione (cioè quelle sostanze che si sono formate a seguito dell'interazione).

Esperienza 2. Produzione di anidride carbonica

Metti un pezzo di gesso in una provetta e versa 1-2 ml di soluzione di acido cloridrico. Cosa stiamo osservando? Cosa sta succedendo? Quali sono i segnali di queste reazioni?

Disegniamo un diagramma della trasformazione osservata utilizzando le formule chimiche:

carbonato di calcio + acido cloridrico →

materiali di partenza

CaCO3+HCl→

Cloruro di calcio + acqua + anidride carbonica

prodotti di reazione

CaCl2 + H2O + CO2

4.Assimilazione di nuovo materiale (10-15 min).

Formazione del concetto di “coefficienti e capacità di disporre i coefficienti nell'equazione di una reazione chimica.

Ora impareremo la legge di conservazione della massa delle sostanze, scoperta da M.V. Lomonosov nel 1756.

Legge di conservazione della massa delle sostanze (La massa delle sostanze che sono entrate in una reazione è uguale alla massa delle sostanze che ne risultano).

I portatori materiali della massa di sostanze sono atomi di elementi chimici, perché Non si formano né si distruggono durante le reazioni chimiche, ma avviene il loro riarrangiamento, quindi la validità di questa legge diventa ovvia.

Il numero di atomi di un elemento sul lato sinistro dell'equazione deve essere uguale al numero di atomi di quell'elemento sul lato destro dell'equazione.

Attività 1 (per gruppi). Determina il numero di atomi di ciascuno elemento chimico coinvolti nella reazione. 1. Calcola il numero di atomi:

a) idrogeno: 8NH3, NaOH, 6NaOH, 2NaOH, H3PO4, 2H2SO4, 3H2S04, 8H2SO4;

6) ossigeno: C0 2, 3C0 2, 2C0 2, 6CO, H 2 SO 4, 5H 2 SO 4, 4H 2 S0 4, HN0 3.

2. Calcola il numero di atomi: a) idrogeno:

1) NaOH + HCl 2)CH 4 +H 2 0 3)2Na+H 2

b) ossigeno:

1) 2СО + 0 2 2) С0 2 + 2Н.О. 3)4NO2 + 2H2O + O2

Algoritmo per la disposizione dei coefficienti nelle equazioni delle reazioni chimiche (fonte:Borovskikh T.A. Cartella di lavoro in chimica: 8a elementare: al libro di testo di G. E. Rudzitis, F. G. Feldman “Chimica. 8° grado", M. "Esame", 2011)

Ordine delle operazioni	esempio
1. Determina il numero di atomi	A1+O2 → A12O3 Atomo A1-1 Atomi A1-2 O-2 atomi 0-3 atomi
	Atomi O-2 a sinistra Atomi O-3 a destra
3. Trova minimo comune multiplo(LCM) numero di atomi di questo elemento sul lato sinistro e destro dell'equazione	CMV = 6
4. Dividere la LOC con la sinistra parti dell'equazione, ottienicoefficiente per sinistra parti dell'equazione	6:2 = 3 Al + ZO 2 → Al 2 O 3
5. Dividere la LOC a destra parti dell'equazione, ottienicoefficiente per destra parti dell'equazione	6:3 = 2 A1 + ZO 2 → 2 A1 2 O 3
	A1 + ZO 2 → 2 A1 2 O 3 A1 - 1 atomo A1 - 4 atomi CMV = 4 4:1=4 4:4=1 4A1 + ZO 2 → 2 A1 2 O 3

5.Test primario di acquisizione delle conoscenze (8-10 min.). Formazione

Ci sono due atomi di ossigeno sul lato sinistro del diagramma e uno su quello destro. Il numero di atomi deve essere equalizzato utilizzando coefficienti. Il numero di atomi deve essere equalizzato utilizzando coefficienti . Riassumiamo la lezione:

1)2Mg+O2→2MgO

2) CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

Compito 2

Mg+N2 → Mg3N2;

Al + S → A1 2 S 3 ;

A1 + C → A1 4 C 3 ;

Ca+P → Ca3P2;

C + H 2 → CH 4;

Ca+C → CaC2;

Fe+O2 → Fe3O4;

Si+Mg → Mg2Si;

Na + S → Na 2 S;

CaO + C → CaC2 + CO;

Ca+N2 → Ca3N2;

Si + C1 2 → SiCl 4 ;

Ag + S → Ag 2 S;

Esercizio (riserva)3.

H2+C12→HC1;

N2+O2→NO;

CO2+C→CO;

HI → H 2 + 1 2;

Mg + HC1 → MgCl2 + H2;

Zn+HC1 → ZnCl2 + H2 ;

Br2 + KI → KBr+ I2 ;

KC1O3+S → KC1+SO2;

C12+KBr → KC1+Br2;

SiO2+C→Si+CO;

SiO2+C→SiC+CO;

Mg + SiO2 → Mg2Si + MgO

6. Riassumendo (2 min.).

Quindi oggi abbiamo conosciuto il concetto“equazione delle reazioni chimiche”, imparò a inserire coefficienti in queste equazioni basate sulla legge di conservazione della massa.

Cos'è l'equazione di una reazione chimica?

Cosa c'è scritto sul lato destro dell'equazione? E a sinistra?

Cosa significa il segno "+" in un'equazione?

Perché vengono inseriti i coefficienti nelle equazioni delle reazioni chimiche?

7.Compiti a casa.§ 27, es. 1.3(figura).

Voti delle lezioni.

Dispensa:

Algoritmo per la disposizione dei coefficienti nelle equazioni delle reazioni chimiche

Ordine delle operazioni	esempio
1. Determina il numero di atomiogni elemento sui lati sinistro e destro del diagramma di reazione	A1+O2 → A12O3 Atomo A1-1 Atomi A1-2 O-2 atomi 0-3 atomi
2. Tra gli elementi con numeri diversi atomi sui lati sinistro e destro del diagrammascegli quello il cui numero di atomi è maggiore	Atomi O-2 a sinistra Atomi O-3 a destra
3. Trova minimo comune multiplo(LCM) numero di atomi di questo elemento a sinistra parti dell'equazione e il numero di atomi di quell'elemento sul lato destro dell'equazione	CMV = 6
4. Dividere il NOC dal numero di atomi di questo elemento in Sinistra parti dell'equazione, ottienicoefficiente per sinistra parti dell'equazione	6:2 = 3 Al + ZO 2 → Al 2 O 3
5. Dividere il NOC dal numero di atomi di questo elemento sulla destra parti dell'equazione, ottienicoefficiente per destra parti dell'equazione	6:3 = 2 A1 + ZO 2 → 2 A1 2 O 3
6. Se il coefficiente impostato ha modificato il numero di atomi di un altro elemento, ripetere nuovamente i passaggi 3, 4, 5.	A1 + ZO 2 → 2 A1 2 O 3 A1 - 1 atomo A1 - 4 atomi CMV = 4 4:1=4 4:4=1 4A1 + ZO 2 → 2 A1 2 O 3

Esercizio 2

Inserisci i coefficienti nelle equazioni delle reazioni chimiche (nota che il coefficiente cambia il numero di atomi di un solo elemento):

Fe2O3 + A1 → A12O3 + Fe;