Parte I
1. Ley de Lomonosov-Lavoisier: la ley de conservación de la masa de sustancias:
2. Ecuaciones reacción química- Este notación condicional de una reacción química usando fórmulas químicas y símbolos matemáticos.
3. La ecuación química debe cumplir con la ley conservación de la masa de las sustancias, que se logra ordenando los coeficientes en la ecuación de reacción.
4. ¿Qué muestra la ecuación química?
1) Qué sustancias reaccionan.
2) Qué sustancias se forman como resultado.
3) Proporciones cuantitativas de sustancias en la reacción, es decir, la cantidad de sustancias que reaccionan y formadas en la reacción.
4) Tipo de reacción química.
5. Reglas para organizar los coeficientes en el esquema de una reacción química en el ejemplo de la interacción de hidróxido de bario y ácido fosfórico con la formación de fosfato de bario y agua.
a) Escriba el esquema de reacción, es decir, las fórmulas de las sustancias que reaccionan y se forman:
b) comenzar a igualar el esquema de reacción con la fórmula de la sal (si está disponible). Al mismo tiempo, recuerde que varios iones complejos en la composición de una base o sal se indican entre paréntesis, y su número se indica mediante índices fuera de los paréntesis:
c) igualar el hidrógeno en el penúltimo turno:
d) igualar el oxígeno al final: este es un indicador de la ubicación correcta de los coeficientes.
Antes de la fórmula de una sustancia simple, es posible escribir un coeficiente fraccionario, después de lo cual la ecuación debe reescribirse con coeficientes duplicados.
Parte II
1. Formule las ecuaciones de reacción, cuyos esquemas son:
2. Escribe las ecuaciones de las reacciones químicas:
3. Establecer una correspondencia entre el esquema y la suma de los coeficientes en la reacción química.
4. Establecer una correspondencia entre los materiales de partida y los productos de reacción.
5. ¿Qué muestra la ecuación de la siguiente reacción química:
1) Hidróxido de cobre y ácido clorhídrico han reaccionado;
2) Formado como resultado de la reacción de sal y agua;
3) Coeficientes antes de las sustancias de partida 1 y 2.
6. Usando el siguiente diagrama, escribe una ecuación para una reacción química usando una duplicación del coeficiente fraccionario:
7. Ecuación de reacción química:
4P+5O2=2P2O5
muestra la cantidad de sustancia de las sustancias y productos de partida, su masa o volumen:
1) fósforo - 4 mol o 124 g;
2) óxido de fósforo (V) - 2 mol, 284 g;
3) oxígeno - 5 mol o 160 l.
Para descubrir cómo igualar una ecuación química, primero debe conocer el propósito de esta ciencia.
Definición
La química estudia las sustancias, sus propiedades y transformaciones. Si no hay cambio de color, precipitación, liberación de una sustancia gaseosa, entonces no interacción química.
Por ejemplo, al limar un clavo de hierro con una lima, el metal simplemente se convierte en polvo. En este caso, no se produce ninguna reacción química.
La calcinación del permanganato de potasio va acompañada de la formación de óxido de manganeso (4), la liberación de oxígeno, es decir, se observa una interacción. En este caso, surge una pregunta completamente natural sobre cómo igualar correctamente las ecuaciones químicas. Analizaremos todos los matices asociados con dicho procedimiento.
Especificidad de las transformaciones químicas
Todos los fenómenos que van acompañados de un cambio en la composición cualitativa y cuantitativa de las sustancias son transformaciones químicas. En forma molecular, el proceso de combustión del hierro en la atmósfera puede expresarse mediante signos y símbolos.
El método de colocar los coeficientes.
¿Cómo igualar coeficientes en ecuaciones químicas? en el curso de quimica escuela secundaria entiende el método de balanza electrónica. Consideremos el proceso con más detalle. Para empezar, en la reacción inicial, es necesario ordenar los estados de oxidación de cada elemento químico.
Existir algunas reglas, por lo que se pueden determinar para cada elemento. En sustancias simples, los estados de oxidación serán cero. En los compuestos binarios, el primer elemento tiene un valor positivo, correspondiente a la valencia más alta. Para este último, este parámetro se determina restando el número de grupo de ocho y tiene un signo menos. Las fórmulas que constan de tres elementos tienen sus propios matices para calcular los estados de oxidación.
Para el primer y último elemento, el orden es similar a la definición en compuestos binarios, y se hace una ecuación para calcular el elemento central. La suma de todos los indicadores debe ser igual a cero, en base a esto, se calcula el indicador para el elemento medio de la fórmula.
Continuemos la conversación sobre cómo igualar ecuaciones químicas usando el método de balance de electrones. Una vez establecidos los estados de oxidación, es posible determinar aquellos iones o sustancias que han cambiado de valor durante la interacción química.
Los signos más y menos indican el número de electrones que fueron aceptados (cedidos) en el proceso de interacción química. Entre los números obtenidos, encuentra el mínimo común múltiplo.
Al dividirlo en electrones recibidos y dados, se obtienen coeficientes. ¿Cómo balancear una ecuación química? Las cifras obtenidas en el balance deben colocarse delante de las fórmulas correspondientes. Un prerequisito es verificar el número de cada elemento en el lado izquierdo y derecho. Si los coeficientes están colocados correctamente, su número debe ser el mismo.
La ley de conservación de la masa de las sustancias.
Discutiendo sobre cómo igualar una ecuación química, es necesario usar esta ley. Dado que la masa de aquellas sustancias que entraron en una reacción química es igual a la masa de los productos resultantes, es posible establecer coeficientes delante de las fórmulas. Por ejemplo, ¿cómo igualar una ecuación química si las sustancias simples calcio y oxígeno interactúan y, una vez que se completa el proceso, se obtiene un óxido?
Para hacer frente a la tarea, se debe tener en cuenta que el oxígeno es una molécula diatómica con un enlace covalente no polar, por lo que su fórmula se escribe de la siguiente forma: O2. En el lado derecho, al compilar el óxido de calcio (CaO), se tienen en cuenta las valencias de cada elemento.
Primero debe verificar la cantidad de oxígeno en cada parte de la ecuación, ya que es diferente. De acuerdo con la ley de conservación de la masa de las sustancias, ante la fórmula del producto debe anteponerse un factor de 2. A continuación, se comprueba el calcio. Para que se iguale, anteponemos a la sustancia original un factor de 2. Como resultado, obtenemos el registro:
- 2Ca+O2=2CaO.
Análisis de la reacción por el método del balance electrónico
¿Cómo igualar ecuaciones químicas? Los ejemplos de RIA ayudarán a responder esta pregunta. Supongamos que es necesario colocar los coeficientes en el esquema propuesto utilizando el método de balanza electrónica:
- CuO + H2=Cu + H2O.
Para empezar, para cada uno de los elementos en las sustancias iniciales y productos de interacción, colocaremos los valores de los estados de oxidación. Obtenemos la siguiente forma de la ecuación:
- Cu(+2)O(-2)+H2(0)=Cu(0)+H2(+)O(-2).
Los indicadores han cambiado para el cobre y el hidrógeno. Es sobre su base que elaboraremos un balance electrónico:
- Cu(+2)+2e=Cu(0) 1 agente reductor, oxidación;
- H2(0)-2e=2H(+) 1 agente oxidante, reducción.
En base a los coeficientes obtenidos en la balanza electrónica, obtenemos el siguiente registro de la ecuación química propuesta:
- CuO+H2=Cu+H2O.
Tomemos otro ejemplo que implica establecer coeficientes:
- H2+O2=H2O.
Para igualar este esquema sobre la base de la ley de conservación de las sustancias, es necesario comenzar con el oxígeno. Teniendo en cuenta que una molécula diatómica entró en la reacción, es necesario anteponer un factor de 2 a la fórmula del producto de interacción.
- 2H2+O2=2H2O.
Conclusión
Según el balance electrónico, puede colocar los coeficientes en cualquier ecuación química. Graduados de los grados noveno y undécimo Instituciones educacionales, eligiendo un examen de química, en una de las tareas de las pruebas finales ofrecen tareas similares.
La resolución de las ecuaciones de las reacciones químicas genera dificultades a un número considerable de estudiantes de secundaria, en gran parte debido a la gran variedad de elementos que intervienen en ellas y la ambigüedad de su interacción. Pero dado que la parte principal del curso química General En la escuela, es la interacción de las sustancias lo que se considera sobre la base de sus ecuaciones de reacción, entonces los estudiantes definitivamente deben llenar los vacíos en esta área y aprender a resolver ecuaciones químicas para evitar problemas con el tema en el futuro.
La ecuación de una reacción química es una notación simbólica que muestra la interacción elementos químicos, su relación cuantitativa y las sustancias resultantes de la interacción. Estas ecuaciones reflejan la esencia de la interacción de sustancias en términos de interacción atómico-molecular o electrónica.
- Al comienzo del curso de química escolar, se les enseña a resolver ecuaciones basadas en el concepto de valencia de los elementos de la tabla periódica. Con base en esta simplificación, consideramos la solución de la ecuación química usando el ejemplo de oxidación de aluminio con oxígeno. El aluminio reacciona con el oxígeno para formar óxido de aluminio. Con los datos iniciales indicados, compondremos un esquema de ecuaciones.
Al + O2 → AlO
EN este caso grabamos diagrama de muestra reacción química, que sólo refleja parcialmente su esencia. En el lado izquierdo del esquema, se escriben las sustancias que entran en la reacción, y en el lado derecho, el resultado de su interacción. Además, el oxígeno y otros agentes oxidantes típicos generalmente se escriben a la derecha de los metales y otros agentes reductores en ambos lados de la ecuación. La flecha muestra la dirección de la reacción.
- Para que este esquema de reacción compilado adquiera una forma completa y cumpla con la ley de conservación de la masa de las sustancias, es necesario:
- Escriba los índices en el lado derecho de la ecuación para la sustancia resultante de la interacción.
- Igualar el número de elementos que intervienen en la reacción con la cantidad de la sustancia resultante de acuerdo con la ley de conservación de la masa de las sustancias.
- Escriba los índices en el lado derecho de la ecuación para la sustancia resultante de la interacción.
- Comencemos por suspender los índices en la fórmula química de la sustancia terminada. Los índices se establecen de acuerdo con la valencia de los elementos químicos. La valencia es la capacidad de los átomos para formar compuestos con otros átomos al conectar sus electrones desapareados, cuando algunos átomos donan sus electrones, mientras que otros los unen a sí mismos en un nivel de energía externo. Generalmente se acepta que la valencia de un elemento químico determina su grupo (columna) en la tabla periódica de Mendeleev. Sin embargo, en la práctica, la interacción de los elementos químicos es mucho más compleja y diversa. Por ejemplo, el átomo de oxígeno en todas las reacciones tiene una valencia de Ⅱ, a pesar de que está en el sexto grupo de la tabla periódica.
- Para ayudarlo a navegar por esta variedad, le ofrecemos el siguiente pequeño asistente de referencia que lo ayudará a determinar la valencia de un elemento químico. Selecciona el elemento que te interesa y verás valores posibles su valencia. Las valencias raras del elemento seleccionado se indican entre paréntesis.
- Volvamos a nuestro ejemplo. En el lado derecho del esquema de reacción, arriba de cada elemento, escribimos su valencia.
Para el aluminio Al, la valencia será Ⅲ, y para una molécula de oxígeno O 2, la valencia será Ⅱ. Encuentra el mínimo común múltiplo de estos números. Será igual a seis. Dividimos el mínimo común múltiplo por la valencia de cada elemento y obtenemos los índices. Para el aluminio, dividimos seis por la valencia, obtenemos el índice 2, para el oxígeno 6/2=3. La fórmula química del óxido de aluminio obtenido como resultado de la reacción tomará la forma de Al 2 O 3.
Al + O 2 → Al 2 O 3
- Después de obtener la fórmula correcta de la sustancia final, es necesario verificar y, en la mayoría de los casos, igualar las partes derecha e izquierda del esquema de acuerdo con la ley de conservación de la masa, ya que los productos de reacción se forman a partir de los mismos átomos que se formaron originalmente. parte de las sustancias de partida que participan en la reacción.
- Ley de Conservación de la masa establece que el número de átomos involucrados en la reacción debe ser igual al número de átomos resultantes de la interacción. En nuestro esquema, un átomo de aluminio y dos átomos de oxígeno participan en la interacción. Como resultado de la reacción, obtenemos dos átomos de aluminio y tres átomos de oxígeno. Obviamente, el esquema debe nivelarse utilizando los coeficientes de los elementos y la materia, de manera que se observe la ley de conservación de la masa.
- La igualación también se realiza encontrando el mínimo común múltiplo, que se encuentra entre los elementos con los índices más altos. En nuestro ejemplo, este será el oxígeno con el índice del lado derecho igual a 3 y el del lado izquierdo igual a 2. El mínimo común múltiplo en este caso también será igual a 6. Ahora dividimos el mínimo común múltiplo por el valor del índice más grande en los lados izquierdo y derecho de la ecuación y obtenga los siguientes índices para el oxígeno.
Al + 3∙O 2 → 2∙Al 2 O 3
- Ahora queda igualar solo el aluminio en el lado derecho. Para hacer esto, pon el coeficiente 4 en el lado izquierdo.
4∙Al + 3∙O 2 = 2∙Al 2 O 3
- Después de ordenar los coeficientes, la ecuación de una reacción química corresponde a la ley de conservación de la masa, y se puede poner un signo igual entre sus partes izquierda y derecha. Los coeficientes colocados en la ecuación indican el número de moléculas de sustancias que participan en la reacción y que resultan de ella, o la proporción de estas sustancias en moles.
Para caracterizar una determinada reacción química, es necesario poder hacer un registro que muestre las condiciones para el curso de una reacción química, muestre qué sustancias han reaccionado y cuáles se han formado. Para esto, se utilizan esquemas de reacciones químicas.
Esquema de una reacción química.- un registro condicional que muestra qué sustancias entran en la reacción, qué productos de reacción se forman, así como las condiciones para la reacción
Considere, como ejemplo, la reacción de la interacción del carbón y el oxígeno. Esquema esta reacción se escribe de la siguiente manera:
C + O2 → CO2.
el carbón reacciona con el oxígeno para formar dióxido de carbono
carbono y oxigeno son reactivos en esta reacción, y el resultante dióxido de carbono es el producto de reacción. Firmar " → ” denota el progreso de la reacción. A menudo, las condiciones en las que se produce la reacción se escriben encima de la flecha.
Por ejemplo, el signo « t° → » significa que la reacción continúa cuando se calienta. Firmar "R →" denota presión, y el signo «hv→»- que la reacción transcurre bajo la influencia de la luz. También arriba de la flecha puede indicar sustancias adicionales involucradas en la reacción. Por ejemplo, "O2 →".
Si se forma una sustancia gaseosa como resultado de una reacción química, entonces en el esquema de reacción, después de la fórmula de esta sustancia, el signo " → ". Si se forma un precipitado durante el curso de la reacción, se indica con el signo " → ».
Por ejemplo, cuando se calienta polvo de tiza (que contiene una sustancia de fórmula química CaCO3), se forman dos sustancias: cal viva CaO y dióxido de carbono.
СaCO3 t° → CaO + CO2.
En los casos en que tanto los reactivos como los productos de reacción, por ejemplo, sean gases, no se pone el signo “”. Entonces, el gas natural, consiste principalmente en metano CH4, cuando se calienta a 1500 ° C, se convierte en otros dos gases: hidrógeno H2 y acetileno C2H2. El esquema de reacción se escribe de la siguiente manera:
CH4 t° → C2H2 + H2.
Es importante no solo poder elaborar esquemas de reacciones químicas, sino también comprender lo que significan. Considere otro esquema de reacción:
H2O corriente eléctrica → H2 + O2
Este esquema significa que bajo la acción corriente eléctrica, el agua se descompone en dos sustancias gaseosas simples: hidrógeno y oxígeno. El esquema de una reacción química es una confirmación de la ley de conservación de la masa y muestra que los elementos químicos no desaparecen durante una reacción química, sino que solo se reorganizan en nuevos compuestos químicos.
Ecuaciones de reacción química
Según la ley de conservación de la masa, la masa inicial de los productos es siempre igual a la masa de los reactivos obtenidos. El número de átomos de los elementos antes y después de la reacción es siempre el mismo, los átomos solo se reordenan y forman nuevas sustancias.
Volvamos a los esquemas de reacción escritos anteriormente:
СaCO3 t° → CaO + CO2; C + O2 CO2.
En estos esquemas de reacción, el signo " → ” se puede reemplazar con el signo “=”, ya que es claro que el número de átomos antes y después de las reacciones es el mismo. Las entradas se verán así:
СaCO3 = CaO + CO2; C + O2 = CO2.
Son estos registros los que se denominan ecuaciones de reacciones químicas, es decir, son registros de esquemas de reacción en los que el número de átomos antes y después de la reacción es el mismo.
ecuación de reacción química- registro condicional de una reacción química mediante fórmulas químicas, que corresponde a la ley de conservación de la masa de una sustancia
Si consideramos los otros esquemas de ecuaciones dados anteriormente, podemos ver que en A simple vista, en ellos no se cumple la ley de conservación de la masa:
CH4 t° → C2H2 + H2.
Se puede ver que en el lado izquierdo del diagrama hay un átomo de carbono y en el lado derecho hay dos. Los átomos de hidrógeno están igualmente divididos y hay cuatro de ellos en las partes izquierda y derecha. Convirtamos este diagrama en una ecuación. Para esto es necesario igualar el número de átomos de carbono. Igualar reacciones químicas utilizando coeficientes que se escriben delante de las fórmulas de las sustancias.
Obviamente, para que el número de átomos de carbono sea el mismo a la izquierda y a la derecha, en el lado izquierdo del diagrama, antes de la fórmula del metano, es necesario poner coeficiente 2:
2CH4 t° → C2H2 + H2
Se puede ver que los átomos de carbono de la izquierda y la derecha ahora están igualmente divididos, dos cada uno. Pero ahora el número de átomos de hidrógeno no es el mismo. En el lado izquierdo de su ecuación 2∙4 = 8. Hay 4 átomos de hidrógeno en el lado derecho de la ecuación (dos de ellos en la molécula de acetileno y dos más en la molécula de hidrógeno). Si antepone un coeficiente al acetileno, se violará la igualdad de los átomos de carbono. Ponemos un coeficiente 3 delante de la molécula de hidrógeno:
2CH4 = C2H2 + 3H2
Ahora el número de átomos de carbono e hidrógeno en ambos lados de la ecuación es el mismo. ¡Se cumple la ley de conservación de la masa!
Consideremos otro ejemplo. esquema de reacción Na + H2O → NaOH + H2 necesita convertirse en una ecuación.
En este esquema, el número de átomos de hidrógeno es diferente. Hay dos a la izquierda y dos a la derecha. tres átomos Pon un factor de 2 antes NaOH.
Na + H2O → 2NaOH + H2
Entonces habrá cuatro átomos de hidrógeno en el lado derecho, por lo tanto, hay que añadir el coeficiente 2 antes de la fórmula del agua:
Na + 2H2O → 2NaOH + H2
Igualemos el número de átomos de sodio:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Ahora el número de todos los átomos antes y después de la reacción es el mismo.
Así, podemos concluir: para convertir un esquema de reacción química en una ecuación de una reacción química, es necesario igualar el número de todos los átomos que componen los reactivos y productos de reacción usando coeficientes. Los coeficientes se colocan antes de las fórmulas de las sustancias.
Resumamos sobre las ecuaciones de reacción química
- Un esquema de reacción química es un registro condicional que muestra qué sustancias reaccionan, qué productos de reacción se forman, así como las condiciones para que ocurra la reacción.
- Los esquemas de reacción usan símbolos que indican las características de su curso.
- La ecuación de una reacción química es un registro condicional de una reacción química mediante fórmulas químicas, que corresponde a la ley de conservación de la masa de una sustancia.
- El esquema de una reacción química se convierte en una ecuación colocando los coeficientes delante de las fórmulas de las sustancias
Una ecuación química se puede llamar una visualización de una reacción química utilizando los signos de las matemáticas y las fórmulas químicas. Tal acción es un reflejo de algún tipo de reacción, durante la cual aparecen nuevas sustancias.
Tareas químicas: tipos
Una ecuación química es una secuencia de reacciones químicas. Se basan en la ley de conservación de la masa de cualquier sustancia. Sólo hay dos tipos de reacciones:
- Compuestos: estos incluyen (hay un reemplazo de átomos de elementos complejos con átomos de reactivos simples), intercambio (sustitución de componentes de dos sustancias complejas), neutralización (reacción de ácidos con bases, formación de sal y agua).
- Descomposición: la formación de dos o más sustancias complejas o simples a partir de un complejo, pero su composición es más simple.
Las reacciones químicas también se pueden dividir en tipos: exotérmicas (se producen con la liberación de calor) y endotérmicas (absorción de calor).
Esta pregunta preocupa a muchos estudiantes. Ofrecemos varios consejos simples, que te indicará cómo aprender a resolver ecuaciones químicas:
- Deseo de comprender y dominar. No puedes desviarte de tu objetivo.
- Conocimientos teóricos. Sin ellos, es imposible componer incluso una fórmula elemental del compuesto.
- La corrección de escribir un problema químico: incluso el más mínimo error en la condición anulará todos sus esfuerzos para resolverlo.
Es deseable que el proceso de resolución de ecuaciones químicas sea emocionante para ti. Entonces las ecuaciones químicas (cómo resolverlas y qué puntos debe recordar, analizaremos en este artículo) ya no serán un problema para usted.
Problemas que se resuelven usando las ecuaciones de las reacciones químicas
Estas tareas incluyen:
- Encontrar la masa de un componente dada la masa de otro reactivo.
- Tareas para la combinación "masa-topo".
- Cálculos para la combinación "volumen-mol".
- Ejemplos utilizando el término "exceso".
- Cálculos utilizando reactivos, uno de los cuales no está exento de impurezas.
- Tareas por decaimiento del resultado de la reacción y por pérdidas de producción.
- Problemas para encontrar una fórmula.
- Tareas donde los reactivos se proporcionan como soluciones.
- Tareas que contienen mezclas.
Cada uno de estos tipos de tareas incluye varios subtipos, que generalmente se analizan en detalle en las primeras lecciones de química de la escuela.
Ecuaciones químicas: cómo resolver
Hay un algoritmo que ayuda a hacer frente a casi cualquier tarea de esta ciencia difícil. Para comprender cómo resolver ecuaciones químicas correctamente, debe seguir un patrón determinado:
- Al escribir la ecuación de reacción, no olvide establecer los coeficientes.
- Determinar cómo encontrar datos desconocidos.
- La corrección de la aplicación en la fórmula de proporciones seleccionada o el uso del concepto de "cantidad de sustancia".
- Presta atención a las unidades de medida.
Al final, es importante verificar la tarea. En el proceso de resolución, podrías cometer un error elemental que afectara el resultado de la decisión.
Reglas básicas para compilar ecuaciones químicas
Si sigue la secuencia correcta, entonces la pregunta de qué son las ecuaciones químicas, cómo resolverlas, no le molestará:
- Las fórmulas de las sustancias que reaccionan (reactivos) se escriben en el lado izquierdo de la ecuación.
- Las fórmulas de las sustancias que se forman como resultado de la reacción ya están escritas en el lado derecho de la ecuación.
La formulación de la ecuación de reacción se basa en la ley de conservación de la masa de las sustancias. Por tanto, ambos lados de la ecuación deben ser iguales, es decir, con el mismo número de átomos. Esto se puede lograr si los coeficientes se colocan correctamente delante de las fórmulas de las sustancias.
Disposición de los coeficientes en una ecuación química
El algoritmo para colocar los coeficientes es el siguiente:
- Cuente en el lado izquierdo y derecho de la ecuación los átomos de cada elemento.
- Determinación del número cambiante de átomos en un elemento. También necesita encontrar N.O.K.
- La obtención de coeficientes se logra dividiendo N.O.K. para índices. Asegúrese de poner estos números delante de las fórmulas.
- El siguiente paso es recalcular el número de átomos. A veces se hace necesario repetir una acción.
La igualación de las partes de una reacción química ocurre con la ayuda de coeficientes. El cálculo de los índices se realiza a través de la valencia.
Para la compilación y solución exitosa de ecuaciones químicas, es necesario tener en cuenta propiedades físicas sustancias como volumen, densidad, masa. También necesita conocer el estado del sistema de reacción (concentración, temperatura, presión), comprender las unidades de medida de estas cantidades.
Para comprender la cuestión de qué son las ecuaciones químicas, cómo resolverlas, es necesario utilizar las leyes y conceptos básicos de esta ciencia. Para calcular con éxito tales problemas, también es necesario recordar o dominar las habilidades de las operaciones matemáticas, para poder realizar acciones con números. Esperamos que con nuestros consejos te sea más fácil lidiar con las ecuaciones químicas.
