Pagguhit at paglutas ng mga equation ng kemikal.

Mga pormula mga kemikal na compound ay pinagsama-sama batay sa konsepto ng "estado ng oksihenasyon". Katayuan ng oksihenasyon(s.o.) ay ang conditional charge ng isang atom kung ito ay sumuko o nagdagdag ng katumbas na bilang ng mga electron.

Ang mga metal sa mga compound ay mayroon lamang positibong estado ng oksihenasyon, dahil ang mga metal ay nagbibigay ng mga electron. Ang mga nonmetals ay may parehong positibo at negatibong mga estado ng oksihenasyon (ang mga hindi metal ay maaaring makakuha o mag-donate ng mga electron). m halaga pinakamataas na antas ang oksihenasyon ay natutukoy, bilang panuntunan, sa pamamagitan ng bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elemento.

Ang mga di-metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng maraming mga estado ng oksihenasyon, natutukoy din sila ng numero ng pangkat, kung ang numero ng pangkat ay kahit na, kung gayon ang lahat ng mga estado ng oksihenasyon ay ipinahayag sa kahit na mga numero, kung ang numero ng pangkat ay kakaiba, pagkatapos ay sa mga kakaibang numero:

S - di-metal, pangkat VI, s.o. = +6, +4, +2, 0, -2.

Cl - non-metal, pangkat VII, s.o. = +7, +5, +3, +1, 0, -1.

Ang mga simpleng sangkap ay tinutukoy ng kanilang zero oxidation state. Ang estado ng negatibong oksihenasyon ay tinutukoy din batay sa numero ng pangkat. Ito ay katumbas ng bilang ng mga electron na nawawala upang makakuha ng isang matatag na pagsasaayos ng elektroniko - 8 mga electron.

Para sa mga elemento ng mga side subgroup, ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ay tinutukoy, bilang panuntunan, sa pamamagitan ng numero ng grupo, ang pinakamababa para sa karamihan ng mga elemento ay +2. Ang data sa pag-asa ng mga estado ng oksihenasyon sa istraktura ng PSE ay tinutukoy elektronikong istraktura atoms (tingnan ang Kabanata 2).

Mga katangian ng mga klase ng mga inorganikong compound


produkto ng reaksyon

kanin. 3. Genetic na relasyon sa pagitan ng mga klase

Ang diagram na ito (Larawan 3) ay sumasalamin sa mga katangian ng mga klase ng mga inorganikong compound - oxides (basic, acidic), acids, bases: ang mga compound na magkasalungat sa kalikasan ay nagkakaroon ng interaksyon. Ang produkto ng pakikipag-ugnayan ay asin.

Mga oksido- kumplikadong mga sangkap na binubuo ng dalawang elemento, ang isa ay oxygen.

Mga pangunahing oksido ay nabuo mula sa karaniwang mga metal. Kabilang sa mga karaniwang (aktibo) na metal ang alkali (Li – Fr) at alkaline earth metal (Ca – Ra).




kanin. 4.Basic oxides

Transition metal oxides

Mga hindi gaanong aktibong metal - ang mga metal na transisyon (mga elemento ng mga subgroup sa gilid) ay maaari ding bumuo ng basic, pati na rin ang acidic at amphoteric oxides, depende sa antas ng oksihenasyon ng elemento.


Mga acidic na oksido ay nabuo, bilang panuntunan, mula sa mga di-metal.

kanin. 6. Mga acidic na oksido

Grounds - kumplikadong mga compound na binubuo ng mga metal ions at hydroxyl ions.

Talahanayan 1

Grounds

Pagkuha ng matibay na batayan

1. Oxide na may tubig - CaO + H 2 O® Ca(OH) 2

2. Metal na may tubig - 2Na + H 2 O® 2NaOH + H 2

3. Electrolysis ng mga solusyon sa asin - NaCl, KCl (tingnan ang Kabanata 12)

Ang kimika ay ang agham ng mga sangkap, ang kanilang mga katangian at pagbabago .
Iyon ay, kung walang mangyayari sa mga sangkap sa paligid natin, kung gayon hindi ito nalalapat sa kimika. Ngunit ano ang ibig sabihin ng "walang nangyayari"? Kung ang isang bagyo ay biglang sumalo sa amin sa bukid, at lahat kami ay basa, tulad ng sinasabi nila, "sa balat," kung gayon hindi ba ito isang pagbabago: pagkatapos ng lahat, ang mga damit ay tuyo, ngunit sila ay naging basa.

Kung, halimbawa, kukunin natin bakal na kuko, i-file ito at pagkatapos ay tipunin ito pinagtabasan ng bakal (Fe) , kung gayon hindi ba ito ay pagbabago rin: mayroong isang pako - ito ay naging pulbos. Ngunit kung pagkatapos mong tipunin ang aparato at isakatuparan pagkuha ng oxygen (O 2): painitin potasa permanganeyt(KMpO 4) at kolektahin ang oxygen sa isang test tube, at pagkatapos ay ilagay ang mainit-init na iron filings sa loob nito, pagkatapos ay sila ay sasabog sa apoy maliwanag na apoy at pagkatapos ng pagkasunog ay magiging brown powder. At ito rin ay isang pagbabago. So nasaan ang chemistry? Sa kabila ng katotohanan na sa mga halimbawang ito ang hugis (bakal na kuko) at ang kondisyon ng damit (tuyo, basa) ay nagbabago, ang mga ito ay hindi pagbabago. Ang katotohanan ay ang kuko mismo ay isang sangkap (bakal), at nanatiling gayon, sa kabila ng iba't ibang hugis nito, at ang aming mga damit ay sumisipsip ng tubig mula sa ulan at pagkatapos ay sumingaw ito sa kapaligiran. Ang tubig mismo ay hindi nagbabago. Kaya ano ang mga pagbabagong-anyo mula sa isang kemikal na pananaw?

Mula sa isang kemikal na pananaw, ang mga pagbabago ay ang mga phenomena na sinamahan ng pagbabago sa komposisyon ng isang sangkap. Kunin natin ang parehong kuko bilang isang halimbawa. Hindi mahalaga kung anong hugis ang kinuha pagkatapos ng pag-file, ngunit pagkatapos ng pagkolekta mula dito pinagtabasan ng bakal inilagay sa isang oxygen na kapaligiran - ito ay naging iron oxide(Fe 2 O 3 ) . So, may nagbago pagkatapos ng lahat? Oo, nagbago na. Mayroong isang sangkap na tinatawag na isang kuko, ngunit sa ilalim ng impluwensya ng oxygen isang bagong sangkap ay nabuo - elementong oksido glandula. Molecular equation Ang pagbabagong ito ay maaaring katawanin ng mga sumusunod na simbolo ng kemikal:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

Para sa isang taong hindi pa alam sa kimika, agad na bumangon ang mga tanong. Ano ang "molecular equation", ano ang Fe? Bakit ang mga numero ay "4", "3", "2"? Ano ang maliliit na numerong “2” at “3” sa formula Fe 2 O 3? Nangangahulugan ito na oras na upang ayusin ang lahat sa pagkakasunud-sunod.

Palatandaan mga elemento ng kemikal.

Sa kabila ng katotohanan na ang kimika ay nagsisimulang pag-aralan sa ika-8 baitang, at ang ilan ay mas maaga, maraming tao ang nakakaalam ng mahusay na Russian chemist na si D.I. At siyempre, ang kanyang sikat na "Periodic Table of Chemical Elements". Kung hindi, mas simple, ito ay tinatawag na "Periodical Table".

Sa talahanayang ito, ang mga elemento ay nakaayos sa naaangkop na pagkakasunud-sunod. Sa ngayon, mga 120 sa kanila ang kilala Ang mga pangalan ng maraming elemento ay kilala sa amin sa mahabang panahon. Ito ay: bakal, aluminyo, oxygen, carbon, ginto, silikon. Noong nakaraan, ginamit namin ang mga salitang ito nang hindi nag-iisip, na kinikilala ang mga ito sa mga bagay: isang bolt na bakal, isang aluminyo na kawad, oxygen sa kapaligiran, gintong singsing atbp. atbp. Ngunit sa katunayan, ang lahat ng mga sangkap na ito (bolt, wire, ring) ay binubuo ng kanilang mga kaukulang elemento. Ang buong kabalintunaan ay ang elemento ay hindi maaaring hawakan o kunin. Paano kaya? Nasa periodic table sila, pero hindi mo sila makukuha! Oo eksakto. Ang elemento ng kemikal ay isang abstract (iyon ay, abstract) na konsepto, at ginagamit sa chemistry, gayundin sa iba pang mga agham, para sa mga kalkulasyon, pagguhit ng mga equation, at paglutas ng mga problema. Ang bawat elemento ay naiiba sa isa pa dahil mayroon itong sariling katangian elektronikong pagsasaayos atom. Ang bilang ng mga proton sa nucleus ng isang atom ay katumbas ng bilang ng mga electron sa mga orbital nito. Halimbawa, ang hydrogen ay elemento No. 1. Ang atom nito ay binubuo ng 1 proton at 1 elektron. Ang helium ay elemento #2. Ang atom nito ay binubuo ng 2 proton at 2 electron. Ang Lithium ay elemento #3. Ang atom nito ay binubuo ng 3 proton at 3 electron. Darmstadtium – elemento Blg. 110. Ang atom nito ay binubuo ng 110 proton at 110 electron.

Ang bawat elemento ay ipinahiwatig ng isang tiyak na simbolo, may mga letrang Latin, at may tiyak na pagbabasa na isinalin mula sa Latin. Halimbawa, ang hydrogen ay may simbolo "N", basahin bilang "hydrogenium" o "abo". Ang Silicon ay may simbolong "Si" na binasa bilang "silicium". Mercury may simbolo "Hg" at binabasa bilang "hydrargyrum". At iba pa. Ang lahat ng mga notasyong ito ay matatagpuan sa alinmang 8th grade chemistry textbook. Ang pangunahing bagay para sa amin ngayon ay upang maunawaan na kapag bumubuo ng mga equation ng kemikal, kinakailangan upang gumana sa ipinahiwatig na mga simbolo ng mga elemento.

Simple at kumplikadong mga sangkap.

Tinutukoy ang iba't ibang mga sangkap na may iisang simbolo ng mga elemento ng kemikal (Hg mercury, Fe bakal, Cu tanso, Zn sink, Al aluminyo) mahalagang tinutukoy natin ang mga simpleng sangkap, iyon ay, mga sangkap na binubuo ng mga atomo ng parehong uri (naglalaman ng parehong bilang ng mga proton at neutron sa isang atom). Halimbawa, kung ang mga sangkap na bakal at asupre ay magkakaugnay, ang equation ay kukuha ng sumusunod na anyo ng pagsulat:

Fe + S = FeS (2)

Ang mga simpleng sangkap ay kinabibilangan ng mga metal (Ba, K, Na, Mg, Ag), pati na rin ang mga di-metal (S, P, Si, Cl 2, N 2, O 2, H 2). Bukod dito, dapat bigyang pansin ng isa
Espesyal na atensyon sa katotohanan na ang lahat ng mga metal ay itinalaga ng mga solong simbolo: K, Ba, Ca, Al, V, Mg, atbp., at ang mga hindi metal ay alinman sa mga simpleng simbolo: C, S, P o maaaring may iba't ibang mga indeks na nagpapahiwatig ng kanilang molekular istraktura: H 2, Cl 2, O 2, J 2, P 4, S 8. Sa hinaharap ito ay magkakaroon ng isang napaka pinakamahalaga kapag nagsusulat ng mga equation. Hindi mahirap hulaan na ang mga kumplikadong sangkap ay mga sangkap na nabuo mula sa mga atomo ng iba't ibang uri, halimbawa,

1). Mga oxide:
aluminyo oksido Al 2 O 3,

sodium oxide Na2O,
tansong oksido CuO,
zinc oxide ZnO,
titan oxide Ti2O3,
carbon monoxide o carbon monoxide (+2) CO,
sulfur oxide (+6) KAYA 3

2). Dahilan:
iron hydroxide(+3) Fe(OH) 3,
tanso hydroxide Cu(OH)2,
potassium hydroxide o alkali potassium KOH,
sodium hydroxide NaOH.

3). Mga acid:
hydrochloric acid HCl,
sulfurous acid H2SO3,
Nitric acid HNO3

4). Mga asin:
sodium thiosulfate Na 2 S 2 O 3 ,
sodium sulfate o Ang asin ni Glauber Na2SO4,
calcium carbonate o limestone CaCO 3,
tansong klorido CuCl2

5). Organikong bagay:
sodium acetate CH 3 COONa,
mitein CH 4,
acetylene C 2 H 2,
glucose C 6 H 12 O 6

Sa wakas, pagkatapos nating malaman ang istraktura ng iba't ibang mga sangkap, maaari na tayong magsimulang magsulat ng mga equation ng kemikal.

Equation ng kemikal.

Ang salitang "equation" mismo ay nagmula sa salitang "equalize", i.e. hatiin ang isang bagay sa pantay na bahagi. Sa matematika, ang mga equation ang bumubuo sa halos pinaka esensya ng agham na ito. Halimbawa, maaari kang magbigay ng isang simpleng equation kung saan ang kaliwa at kanang bahagi ay magiging katumbas ng "2":

40: (9 + 11) = (50 x 2): (80 – 30);

At sa mga kemikal na equation ang parehong prinsipyo: ang kaliwa at kanang bahagi ng equation ay dapat na tumutugma sa parehong bilang ng mga atom at elemento na nakikilahok sa kanila. O, kung ang isang ionic equation ay ibinigay, pagkatapos ay sa loob nito bilang ng mga particle dapat ding matugunan ang pangangailangang ito. Ang isang kemikal na equation ay isang kondisyonal na representasyon ng isang kemikal na reaksyon gamit mga pormula ng kemikal at mga simbolo ng matematika. Ang isang kemikal na equation ay likas na sumasalamin sa isa o ibang kemikal na reaksyon, iyon ay, ang proseso ng pakikipag-ugnayan ng mga sangkap, kung saan lumitaw ang mga bagong sangkap. Halimbawa, ito ay kinakailangan sumulat ng molecular equation mga reaksyon kung saan sila nakikilahok barium chloride BaCl 2 at sulpuriko acid H 2 SO 4. Bilang resulta ng reaksyong ito, nabuo ang isang hindi matutunaw na precipitate - barium sulfate BaSO 4 at hydrochloric acid HCl:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl (3)

Una sa lahat, kinakailangang maunawaan na ang malaking bilang na "2" na nakatayo sa harap ng sangkap na HCl ay tinatawag na koepisyent, at ang mga maliliit na numero na "2", "4" sa ilalim ng mga formula na BaCl 2, H 2 SO 4, Ang BaSO 4 ay tinatawag na mga indeks. Ang parehong mga coefficient at mga indeks sa mga equation ng kemikal ay gumaganap bilang mga multiplier, hindi mga summand. Upang magsulat ng isang chemical equation nang tama, kailangan mo magtalaga ng mga coefficient sa equation ng reaksyon. Ngayon simulan natin ang pagbilang ng mga atomo ng mga elemento sa kaliwa at kanang bahagi ng equation. Sa kaliwang bahagi ng equation: ang sangkap na BaCl 2 ay naglalaman ng 1 barium atom (Ba), 2 chlorine atoms (Cl). Sa sangkap H 2 SO 4: 2 hydrogen atoms (H), 1 sulfur atom (S) at 4 oxygen atoms (O). Sa kanang bahagi ng equation: sa BaSO 4 substance mayroong 1 barium atom (Ba), 1 sulfur atom (S) at 4 oxygen atoms (O), sa HCl substance: 1 hydrogen atom (H) at 1 chlorine atom (Cl). Kasunod nito na sa kanang bahagi ng equation ang bilang ng mga atomo ng hydrogen at chlorine ay kalahati kaysa sa kaliwang bahagi. Samakatuwid, bago ang formula ng HCl sa kanang bahagi ng equation, kinakailangang ilagay ang koepisyent na "2". Kung susumahin natin ngayon ang mga bilang ng mga atomo ng mga elementong nakikilahok sa reaksyong ito, kapwa sa kaliwa at sa kanan, makukuha natin ang sumusunod na balanse:

Sa magkabilang panig ng equation, ang mga bilang ng mga atomo ng mga elementong kalahok sa reaksyon ay pantay, samakatuwid ito ay binubuo ng tama.

Equation ng kemikal at mga reaksiyong kemikal

Tulad ng nalaman na natin, ang mga equation ng kemikal ay salamin ng mga reaksiyong kemikal. Ang mga reaksiyong kemikal ay ang mga phenomena kung saan nangyayari ang pagbabago ng isang sangkap sa isa pa. Kabilang sa kanilang pagkakaiba-iba, dalawang pangunahing uri ang maaaring makilala:

1). Mga compound na reaksyon
2). Mga reaksyon ng agnas.

Ang napakalaking karamihan ng mga reaksiyong kemikal ay nabibilang sa mga reaksyon ng karagdagan, dahil ang mga pagbabago sa komposisyon nito ay maaaring bihirang mangyari sa isang indibidwal na sangkap kung hindi ito nalantad sa mga panlabas na impluwensya (paglusaw, pag-init, pagkakalantad sa liwanag). Walang mas mahusay na katangian ng isang kemikal na kababalaghan o reaksyon kaysa sa mga pagbabagong nagaganap sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng dalawa o higit pang mga sangkap. Ang ganitong mga kababalaghan ay maaaring mangyari nang kusang at sinamahan ng pagtaas o pagbaba ng temperatura, mga epekto ng liwanag, pagbabago ng kulay, pagbuo ng sediment, paglabas ng mga produktong gas, at ingay.

Para sa kalinawan, nagpapakita kami ng ilang mga equation na sumasalamin sa mga proseso ng mga reaksyon ng tambalan, kung saan nakuha namin sodium chloride(NaCl), sink chloride(ZnCl2), silver chloride precipitate(AgCl), aluminyo klorido(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn = ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl = AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al(OH) 3 = AlCl 3 + 3H 2 O (7)

Kabilang sa mga reaksyon ng tambalan, ang espesyal na pagbanggit ay dapat gawin ng mga sumusunod: : pagpapalit (5), palitan (6), at bilang isang espesyal na kaso ng isang exchange reaction - ang reaksyon neutralisasyon (7).

Kasama sa mga reaksyon ng pagpapalit ang mga kung saan pinapalitan ng mga atomo ng isang simpleng sangkap ang mga atomo ng isa sa mga elemento sa isang kumplikadong sangkap. Sa halimbawa (5), pinapalitan ng mga atomo ng zinc ang mga atomo ng tanso mula sa solusyon ng CuCl 2, habang ang zinc ay pumapasok sa natutunaw na asin na ZnCl 2, at ang tanso ay inilabas mula sa solusyon sa estadong metal.

Kasama sa mga reaksyon ng palitan ang mga reaksyon kung saan ipinagpapalit ng dalawang kumplikadong sangkap ang kanilang mga mga bahagi. Sa kaso ng reaksyon (6), ang natutunaw na mga asing-gamot na AgNO 3 at KCl, kapag pinagsama ang parehong mga solusyon, ay bumubuo ng isang hindi matutunaw na precipitate ng AgCl salt. Kasabay nito, nagpapalitan sila ng kanilang mga bahagi - mga kation at anion. Potassium cations K + ay idinagdag sa NO 3 anion, at silver cations Ag + ay idinagdag sa Cl - anion.

Ang isang espesyal, espesyal na kaso ng mga reaksyon ng palitan ay ang reaksyon ng neutralisasyon. Kasama sa mga reaksyon ng neutralisasyon ang mga reaksyon kung saan ang mga acid ay tumutugon sa mga base, na nagreresulta sa pagbuo ng asin at tubig. Sa halimbawa (7), ang hydrochloric acid HCl ay tumutugon sa base Al(OH) 3 upang mabuo ang asin na AlCl 3 at tubig. Sa kasong ito, ang mga aluminum cation Al 3+ mula sa base ay ipinagpapalit sa Cl - anion mula sa acid. Kung ano ang mangyayari sa huli neutralisasyon ng hydrochloric acid.

Ang mga reaksyon ng pagkabulok ay kinabibilangan ng mga kung saan ang dalawa o higit pang mga bagong simple o kumplikadong mga sangkap, ngunit ng isang mas simpleng komposisyon, ay nabuo mula sa isang kumplikadong sangkap. Kasama sa mga halimbawa ng mga reaksyon ang nasa proseso kung saan 1) nabubulok. Potassium nitrate(KNO 3) na may pagbuo ng potassium nitrite (KNO 2) at oxygen (O 2); 2). Potassium permanganate(KMnO 4): nabuo ang potassium manganate (K 2 MnO 4), mangganeso oksido(MnO 2) at oxygen (O 2); 3). Calcium carbonate o marmol; sa proseso ay nabuo carbonicgas(CO2) at calcium oxide(CaO)

2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
CaCO 3 = CaO + CO 2 (10)

Sa reaksyon (8), ang isang kumplikado at isang simpleng sangkap ay nabuo mula sa isang kumplikadong sangkap. Sa reaksyon (9) mayroong dalawang kumplikado at isang simple. Sa reaksyon (10) mayroong dalawang kumplikadong sangkap, ngunit mas simple sa komposisyon

Ang lahat ng mga klase ng mga kumplikadong sangkap ay napapailalim sa agnas:

1). Mga oxide: pilak oksido 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). Hydroxides: iron hydroxide 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). Mga acid: sulpuriko acid H 2 SO 4 = SO 3 + H 2 O (13)

4). Mga asin: calcium carbonate CaCO 3 = CaO + CO 2 (14)

5). Organikong bagay: alcoholic fermentation ng glucose

C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

Ayon sa isa pang pag-uuri, ang lahat ng mga reaksiyong kemikal ay maaaring nahahati sa dalawang uri: ang mga reaksyon na nagpapalabas ng init ay tinatawag exothermic, at mga reaksyong nagaganap sa pagsipsip ng init - endothermic. Ang pamantayan para sa naturang mga proseso ay thermal effect ng reaksyon. Bilang isang patakaran, ang mga reaksyon ng exothermic ay kinabibilangan ng mga reaksyon ng oksihenasyon, i.e. pakikipag-ugnayan sa oxygen, halimbawa pagkasunog ng methane:

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

at sa mga endothermic na reaksyon - mga reaksyon ng agnas na ibinigay na sa itaas (11) - (15). Ang Q sign sa dulo ng equation ay nagpapahiwatig kung ang init ay inilabas (+Q) o hinihigop (-Q) sa panahon ng reaksyon:

CaCO 3 = CaO+CO 2 - Q (17)

Maaari mo ring isaalang-alang ang lahat ng mga reaksiyong kemikal ayon sa uri ng pagbabago sa antas ng oksihenasyon ng mga elementong kasangkot sa kanilang mga pagbabago. Halimbawa, sa reaksyon (17), ang mga elementong kalahok dito ay hindi nagbabago sa kanilang mga estado ng oksihenasyon:

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

At sa reaksyon (16), binabago ng mga elemento ang kanilang mga estado ng oksihenasyon:

2Mg 0 + O 2 0 = 2Mg +2 O -2

Ang mga reaksyon ng ganitong uri ay redox . Sila ay isasaalang-alang nang hiwalay. Upang bumuo ng mga equation para sa mga reaksyon ng ganitong uri, dapat mong gamitin paraan ng kalahating reaksyon at mag-apply elektronikong balanse equation.

Matapos ipakita ang iba't ibang uri ng mga reaksiyong kemikal, maaari kang magpatuloy sa prinsipyo ng pagbuo ng mga equation ng kemikal, o, sa madaling salita, pagpili ng mga coefficient sa kaliwa at kanang bahagi.

Mga mekanismo para sa pagbuo ng mga equation ng kemikal.

Anuman ang uri ng isang kemikal na reaksyon, ang pagtatala nito (chemical equation) ay dapat na tumutugma sa kondisyon na ang bilang ng mga atomo bago at pagkatapos ng reaksyon ay pantay.

May mga equation (17) na hindi nangangailangan ng equalization, i.e. paglalagay ng mga coefficient. Ngunit sa karamihan ng mga kaso, tulad ng sa mga halimbawa (3), (7), (15), kinakailangan na gumawa ng mga aksyon na naglalayong ipantay ang kaliwa at kanang bahagi ng equation. Anong mga prinsipyo ang dapat sundin sa mga ganitong kaso? Mayroon bang anumang sistema para sa pagpili ng mga logro? Meron, at hindi lang isa. Kasama sa mga sistemang ito ang:

1). Pagpili ng mga coefficient ayon sa ibinigay na mga formula.

2). Compilation sa pamamagitan ng valence ng reacting substance.

3). Pagsasama-sama ng mga estado ng oksihenasyon ng mga tumutugon na sangkap.

Sa unang kaso, ipinapalagay na alam natin ang mga pormula ng mga tumutugon na sangkap bago at pagkatapos ng reaksyon. Halimbawa, ibinigay ang sumusunod na equation:

N 2 + O 2 →N 2 O 3 (19)

Karaniwang tinatanggap na hanggang sa maitatag ang pagkakapantay-pantay sa pagitan ng mga atomo ng mga elemento bago at pagkatapos ng reaksyon, ang pantay na tanda (=) ay hindi inilalagay sa equation, ngunit pinapalitan ng isang arrow (→). Ngayon ay bumaba tayo sa aktwal na pagsasaayos. Sa kaliwang bahagi ng equation mayroong 2 nitrogen atoms (N 2) at dalawang oxygen atoms (O 2), at sa kanang bahagi ay mayroong dalawang nitrogen atoms (N 2) at tatlong oxygen atoms (O 3). Hindi na kailangang i-equalize ito sa mga tuntunin ng bilang ng mga atomo ng nitrogen, ngunit sa mga tuntunin ng oxygen ay kinakailangan upang makamit ang pagkakapantay-pantay, dahil bago ang reaksyon ay mayroong dalawang atom na kasangkot, at pagkatapos ng reaksyon ay mayroong tatlong mga atomo. Gawin natin ang sumusunod na diagram:

bago reaksyon pagkatapos ng reaksyon
O 2 O 3

Tukuyin natin ang pinakamaliit na multiple sa pagitan ng mga ibinigay na bilang ng mga atom, ito ay magiging "6".

O 2 O 3
\ 6 /

Hatiin natin ang numerong ito sa kaliwang bahagi ng equation ng oxygen sa "2". Nakukuha namin ang numerong "3" at inilalagay ito sa equation na malulutas:

N 2 + 3O 2 →N 2 O 3

Hinahati din namin ang numerong "6" para sa kanang bahagi ng equation ng "3". Nakukuha namin ang numerong "2" at inilalagay din ito sa equation na malulutas:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

Ang mga bilang ng mga atomo ng oxygen sa parehong kaliwa at kanang bahagi ng equation ay naging pantay, ayon sa pagkakabanggit, 6 na atomo bawat isa:

Ngunit ang bilang ng mga atomo ng nitrogen sa magkabilang panig ng equation ay hindi tumutugma sa bawat isa:

Ang kaliwa ay may dalawang atomo, ang kanan ay may apat na atomo. Samakatuwid, upang makamit ang pagkakapantay-pantay, kinakailangang doblehin ang dami ng nitrogen sa kaliwang bahagi ng equation, na itakda ang koepisyent sa "2":

Kaya, ang pagkakapantay-pantay sa nitrogen ay sinusunod at, sa pangkalahatan, ang equation ay nasa anyo:

2N 2 + 3О 2 → 2N 2 О 3

Ngayon sa equation maaari kang maglagay ng pantay na tanda sa halip na isang arrow:

2N 2 + 3О 2 = 2N 2 О 3 (20)

Magbigay tayo ng isa pang halimbawa. Ang sumusunod na equation ng reaksyon ay ibinigay:

P + Cl 2 → PCl 5

Sa kaliwang bahagi ng equation mayroong 1 phosphorus atom (P) at dalawang chlorine atoms (Cl 2), at sa kanang bahagi ay mayroong isang phosphorus atom (P) at limang oxygen atoms (Cl 5). Hindi na kailangang i-equalize ito sa mga tuntunin ng bilang ng mga atomo ng posporus, ngunit sa mga tuntunin ng klorin ay kinakailangan upang makamit ang pagkakapantay-pantay, dahil bago ang reaksyon ay mayroong dalawang mga atomo na kasangkot, at pagkatapos ng reaksyon ay mayroong limang mga atomo. Gawin natin ang sumusunod na diagram:

bago reaksyon pagkatapos ng reaksyon
Cl 2 Cl 5

Tukuyin natin ang pinakamaliit na multiple sa pagitan ng mga ibinigay na bilang ng mga atom, ito ay magiging “10”.

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

Hatiin ang numerong ito sa kaliwang bahagi ng chlorine equation sa "2". Kunin natin ang numerong "5" at ilagay ito sa equation para malutas:

P + 5Cl 2 → PCl 5

Hinahati din namin ang numerong "10" para sa kanang bahagi ng equation sa pamamagitan ng "5". Nakukuha namin ang numerong "2" at inilalagay din ito sa equation na malulutas:

P + 5Cl 2 → 2РCl 5

Ang mga bilang ng mga chlorine atoms sa parehong kaliwa at kanang bahagi ng equation ay naging pantay, ayon sa pagkakabanggit, 10 atoms bawat isa:

Ngunit ang bilang ng mga atomo ng posporus sa magkabilang panig ng equation ay hindi tumutugma sa bawat isa:

Samakatuwid, upang makamit ang pagkakapantay-pantay, kinakailangang doblehin ang dami ng posporus sa kaliwang bahagi ng equation sa pamamagitan ng pagtatakda ng koepisyent na "2":

Kaya, ang pagkakapantay-pantay sa posporus ay sinusunod at, sa pangkalahatan, ang equation ay nasa anyo:

2Р + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

Kapag bumubuo ng mga equation sa pamamagitan ng valencies dapat ibigay pagpapasiya ng valency at magtakda ng mga halaga para sa mga pinakasikat na elemento. Ang Valence ay isa sa mga naunang ginamit na konsepto, kasalukuyang nasa isang bilang ng mga programa sa paaralan hindi ginagamit. Ngunit sa tulong nito ay mas madaling ipaliwanag ang mga prinsipyo ng pagguhit ng mga equation ng mga reaksiyong kemikal. Ang Valence ay nauunawaan bilang ang bilang ng mga kemikal na bono na maaaring mabuo ng isang atom sa iba o iba pang mga atomo . Ang Valency ay walang sign (+ o -) at ipinahiwatig ng mga Roman numeral, karaniwang nasa itaas ng mga simbolo ng mga elemento ng kemikal, halimbawa:

Saan nagmula ang mga halagang ito? Paano gamitin ang mga ito kapag nagsusulat ng mga kemikal na equation? Ang mga numerical na halaga ng mga valence ng mga elemento ay nag-tutugma sa kanilang numero ng pangkat Periodic table mga elemento ng kemikal ni D.I.

Para sa iba pang mga elemento mga halaga ng valence maaaring may iba pang mga halaga, ngunit hindi hihigit sa bilang ng pangkat kung saan sila matatagpuan. Bukod dito, para sa kahit na mga numero ng pangkat (IV at VI), ang mga valence ng mga elemento ay kumukuha lamang ng kahit na mga halaga, at para sa mga kakaiba maaari silang magkaroon ng pareho at kakaibang mga halaga (Talahanayan 2).

Siyempre, may mga pagbubukod sa mga halaga ng valency para sa ilang mga elemento, ngunit sa bawat partikular na kaso ang mga puntong ito ay karaniwang tinukoy. Ngayon isaalang-alang natin Pangkalahatang prinsipyo pag-compile ng mga equation ng kemikal batay sa ibinigay na mga valence para sa ilang mga elemento. Mas madalas ang pamamaraang ito katanggap-tanggap sa kaso ng pagguhit ng mga equation ng mga kemikal na reaksyon ng mga compound ng mga simpleng sangkap, halimbawa, kapag nakikipag-ugnayan sa oxygen ( mga reaksyon ng oksihenasyon). Sabihin nating kailangan mong magpakita ng reaksyon ng oksihenasyon aluminyo. Ngunit alalahanin natin na ang mga metal ay itinalaga ng mga solong atomo (Al), at ang mga di-metal na nasa gas na estado ay itinalaga ng mga indeks na "2" - (O 2). Magsusulat muna tayo pangkalahatang pamamaraan mga reaksyon:

Al + О 2 →AlО

Sa yugtong ito, hindi pa alam kung ano dapat ang tamang spelling para sa aluminum oxide. At tiyak na sa yugtong ito na ang kaalaman sa mga valence ng mga elemento ay tutulong sa atin. Para sa aluminyo at oxygen, ilagay natin ang mga ito sa itaas ng inaasahang formula ng oxide na ito:

III II
Al O

Pagkatapos nito, "cross"-on-"cross" para sa mga simbolo ng elementong ito ay ilalagay namin ang kaukulang mga indeks sa ibaba:

III II
Al 2 O 3

Komposisyon ng isang kemikal na tambalan Natukoy ang Al 2 O 3. Ang karagdagang diagram ng equation ng reaksyon ay kukuha ng anyo:

Al+ O 2 →Al 2 O 3

Ang natitira na lang ay ipantay ang kaliwa at kanang bahagi nito. Magpatuloy tayo sa parehong paraan tulad ng sa kaso ng pagbubuo ng equation (19). Pagpantayin natin ang mga bilang ng mga atomo ng oxygen sa pamamagitan ng paghahanap ng pinakamaliit na maramihang:

bago reaksyon pagkatapos ng reaksyon

O 2 O 3
\ 6 /

Hatiin natin ang numerong ito sa kaliwang bahagi ng equation ng oxygen sa "2". Kunin natin ang numerong "3" at ilagay ito sa equation na nilulutas. Hinahati din namin ang numerong "6" para sa kanang bahagi ng equation ng "3". Nakukuha namin ang numerong "2" at inilalagay din ito sa equation na malulutas:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Upang makamit ang pagkakapantay-pantay sa aluminyo, kinakailangan upang ayusin ang dami nito sa kaliwang bahagi ng equation sa pamamagitan ng pagtatakda ng koepisyent sa "4":

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

Kaya, ang pagkakapantay-pantay para sa aluminyo at oxygen ay sinusunod at, sa pangkalahatan, ang equation ay kukuha ng huling anyo nito:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 (22)

Gamit ang paraan ng valence, maaari mong hulaan kung anong sangkap ang nabuo sa panahon ng isang kemikal na reaksyon at kung ano ang magiging hitsura ng formula nito. Ipagpalagay natin na ang tambalan ay tumugon sa nitrogen at hydrogen na may katumbas na valences III at I. Isulat natin ang pangkalahatang pamamaraan ng reaksyon:

N 2 + N 2 → NH

Para sa nitrogen at hydrogen, ilagay natin ang mga valencies sa itaas ng inaasahang formula ng tambalang ito:

Gaya ng dati, "cross"-on-"cross" para sa mga elementong simbolo, ilagay natin ang kaukulang mga indeks sa ibaba:

III I
NH 3

Ang karagdagang diagram ng equation ng reaksyon ay kukuha ng anyo:

N 2 + N 2 → NH 3

Ang equating sa isang kilalang paraan, sa pamamagitan ng pinakamaliit na multiple para sa hydrogen na katumbas ng "6", makuha namin ang mga kinakailangang coefficient at ang equation sa kabuuan:

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 (23)

Kapag bumubuo ng mga equation ayon sa mga estado ng oksihenasyon reactants, kinakailangang alalahanin na ang estado ng oksihenasyon ng isang partikular na elemento ay ang bilang ng mga electron na tinanggap o ibinigay sa panahon ng isang kemikal na reaksyon. Katayuan ng oksihenasyon sa mga compound Karaniwan, ito ay tumutugma sa numero sa mga halaga ng valence ng elemento. Pero magkaiba sila ng sign. Halimbawa, para sa hydrogen ang valency ay I, at ang estado ng oksihenasyon ay (+1) o (-1). Para sa oxygen, ang valence ay II, at ang estado ng oksihenasyon ay -2. Para sa nitrogen, ang mga valence ay I, II, III, IV, V, at ang mga estado ng oksihenasyon ay (-3), (+1), (+2), (+3), (+4), (+5) , atbp. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento na kadalasang ginagamit sa mga equation ay ibinibigay sa Talahanayan 3.

Sa kaso ng mga compound na reaksyon, ang prinsipyo ng pag-compile ng mga equation sa pamamagitan ng mga estado ng oksihenasyon ay kapareho ng kapag nag-compile sa pamamagitan ng valences. Halimbawa, ibigay natin ang equation para sa oxidation ng chlorine na may oxygen, kung saan ang chlorine ay bumubuo ng compound na may oxidation state na +7. Isulat natin ang inaasahang equation:

Cl 2 + O 2 → ClO

Ilagay natin ang mga estado ng oksihenasyon ng kaukulang mga atomo sa iminungkahing tambalang ClO:

Tulad ng sa mga nakaraang kaso, itinatag namin na ang kinakailangan tambalang formula kukuha ng form:

7 -2
Cl 2 O 7

Ang equation ng reaksyon ay kukuha ng sumusunod na anyo:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

Ang equating para sa oxygen, sa paghahanap ng pinakamaliit na multiple sa pagitan ng dalawa at pito, katumbas ng "14," sa huli ay itinatatag namin ang pagkakapantay-pantay:

2Cl 2 + 7O 2 = 2Cl 2 O 7 (24)

Ang isang bahagyang naiibang paraan ay dapat gamitin sa mga estado ng oksihenasyon kapag bumubuo ng mga reaksyon ng palitan, neutralisasyon, at pagpapalit. Sa ilang mga kaso, mahirap malaman: anong mga compound ang nabuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga kumplikadong sangkap?

Paano malalaman: ano ang mangyayari sa proseso ng reaksyon?

Sa katunayan, paano mo malalaman kung anong mga produkto ng reaksyon ang maaaring lumabas sa panahon ng isang partikular na reaksyon? Halimbawa, ano ang nabuo kapag ang barium nitrate at potassium sulfate ay tumutugon?

Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 → ?

Baka BaK 2 (NO 3) 2 + SO 4? O Ba + NO 3 SO 4 + K 2? O iba pa? Siyempre, sa panahon ng reaksyong ito ang mga sumusunod na compound ay nabuo: BaSO 4 at KNO 3. Paano ito nalaman? At paano isulat nang tama ang mga formula ng mga sangkap? Magsimula tayo sa kung ano ang madalas na hindi napapansin: ang mismong konsepto ng "reaksyon ng palitan." Nangangahulugan ito na sa mga reaksyong ito ang mga sangkap ay nagbabago ng kanilang mga bahagi sa bawat isa. Dahil ang mga reaksyon ng palitan ay kadalasang isinasagawa sa pagitan ng mga base, acid o asin, ang mga bahagi kung saan sila mapapalitan ay mga metal cation (Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Cr 3+), H + ions o OH -, anion - acid residues, (Cl -, NO 3 2-, SO 3 2-, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3-). SA pangkalahatang pananaw Ang exchange reaction ay maaaring ibigay sa sumusunod na notasyon:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

Kung saan ang Kt1 at Kt2 ay mga metal na kasyon (1) at (2), at ang An1 at An2 ay ang kanilang mga katumbas na anion (1) at (2). Sa kasong ito, kinakailangang isaalang-alang na sa mga compound bago at pagkatapos ng reaksyon, ang mga cation ay palaging naka-install sa unang lugar, at ang mga anion ay nasa pangalawang lugar. Samakatuwid, kung ang reaksyon ay nangyari potasa klorido At pilak nitrayd, parehong nasa dissolved state

KCl + AgNO 3 →

pagkatapos sa proseso nito ang mga sangkap na KNO 3 at AgCl ay nabuo at ang kaukulang equation ay kukuha ng anyo:

KCl + AgNO 3 =KNO 3 + AgCl (26)

Sa panahon ng mga reaksyon ng neutralisasyon, ang mga proton mula sa mga acid (H +) ay magsasama sa mga hydroxyl anion (OH -) upang bumuo ng tubig (H 2 O):

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

Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga metal cation at ang mga singil ng mga anion ng acidic residues ay ipinahiwatig sa talahanayan ng solubility ng mga sangkap (mga acid, asin at base sa tubig). Ang pahalang na linya ay nagpapakita ng mga metal na kasyon, at ang patayong linya ay nagpapakita ng mga anion ng acid residues.

Batay dito, kapag gumuhit ng isang equation para sa isang reaksyon ng palitan, kailangan munang itatag sa kaliwang bahagi ang mga estado ng oksihenasyon ng mga particle na natatanggap sa prosesong kemikal na ito. Halimbawa, kailangan mong magsulat ng isang equation para sa pakikipag-ugnayan sa pagitan ng calcium chloride at sodium carbonate.

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2+ Cl - + Na + CO 3 2- →

Natapos na kilalang aksyon"cross"-on-"cross", tinutukoy namin ang mga tunay na formula ng mga panimulang sangkap:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

Batay sa prinsipyo ng pagpapalitan ng mga cation at anion (25), magtatatag kami ng mga paunang formula para sa mga sangkap na nabuo sa panahon ng reaksyon:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

Ilagay natin ang mga kaukulang singil sa itaas ng kanilang mga kasyon at anion:

Ca 2+ CO 3 2- + Na + Cl -

Mga formula ng sangkap nakasulat nang tama, alinsunod sa mga singil ng mga cation at anion. Gumawa tayo ng kumpletong equation, na pinagpantay-pantay ang kaliwa at kanang bahagi nito para sa sodium at chlorine:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl (28)

Bilang isa pang halimbawa, narito ang equation para sa reaksyon ng neutralisasyon sa pagitan ng barium hydroxide at phosphoric acid:

VaON + NPO 4 →

Ilagay natin ang kaukulang mga singil sa mga kasyon at anion:

Ba 2+ OH - + H + PO 4 3- →

Tukuyin natin ang mga tunay na formula ng mga panimulang sangkap:

Ba(OH) 2 + H 3 PO 4 →

Batay sa prinsipyo ng pagpapalitan ng mga cation at anion (25), magtatatag kami ng mga paunang formula para sa mga sangkap na nabuo sa panahon ng reaksyon, na isinasaalang-alang na sa panahon ng isang reaksyon ng pagpapalitan ang isa sa mga sangkap ay dapat na tubig:

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

Alamin natin ang tamang notasyon para sa formula ng asin na nabuo sa panahon ng reaksyon:

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

I-equalize natin ang kaliwang bahagi ng equation para sa barium:

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

Dahil sa kanang bahagi ng equation ang orthophosphoric acid residue ay kinuha nang dalawang beses, (PO 4) 2, pagkatapos ay sa kaliwa kinakailangan ding doblehin ang halaga nito:

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

Ito ay nananatiling tumutugma sa bilang ng mga atomo ng hydrogen at oxygen sa kanang bahagi ng tubig. Dahil sa kaliwa ang kabuuang bilang ng mga atomo ng hydrogen ay 12, sa kanan ay dapat din itong tumutugma sa labindalawa, samakatuwid bago ang formula ng tubig ito ay kinakailangan itakda ang koepisyent"6" (dahil ang molekula ng tubig ay mayroon nang 2 hydrogen atoms). Para sa oxygen, ang pagkakapantay-pantay ay sinusunod din: sa kaliwa ay 14 at sa kanan ay 14. Kaya, ang equation ay may tamang nakasulat na anyo:

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

Posibilidad ng mga reaksiyong kemikal

Ang mundo ay binubuo ng isang mahusay na iba't ibang mga sangkap. Ang bilang ng mga variant ng mga reaksiyong kemikal sa pagitan nila ay hindi rin makalkula. Ngunit masasabi ba natin, na naisulat ito o ang equation na iyon sa papel, na ang isang kemikal na reaksyon ay tumutugma dito? May maling akala na kung ito ay tama itakda ang mga posibilidad sa equation, kung gayon ito ay magiging magagawa sa pagsasanay. Halimbawa, kung kukunin natin solusyon ng sulfuric acid at ilagay ito sa loob nito sink, pagkatapos ay maaari mong obserbahan ang proseso ng hydrogen evolution:

Zn+ H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 (30)

Ngunit kung ang tanso ay ibinagsak sa parehong solusyon, kung gayon ang proseso ng ebolusyon ng gas ay hindi masusunod. Ang reaksyon ay hindi magagawa.

Cu+ H 2 SO 4 ≠

Kung ang concentrated sulfuric acid ay kinuha, ito ay tutugon sa tanso:

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

Sa reaksyon (23) sa pagitan ng mga gas na nitrogen at hydrogen, naobserbahan namin thermodynamic equilibrium, mga. kung gaano karaming mga molekula Ang ammonia NH 3 ay nabuo sa bawat yunit ng oras, ang parehong dami ng mga ito ay mabubulok pabalik sa nitrogen at hydrogen. Paglipat ng balanse ng kemikal maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng presyon at pagbaba ng temperatura

N 2 + 3H 2 = 2NH 3

Kung kukuha ka solusyon ng potassium hydroxide at ibuhos sa kanya solusyon ng sodium sulfate, pagkatapos ay walang mga pagbabagong mapapansin, ang reaksyon ay hindi magagawa:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

Sodium chloride solution kapag nakikipag-ugnayan sa bromine, hindi ito bubuo ng bromine, sa kabila ng katotohanan na ang reaksyong ito ay maaaring mauri bilang isang reaksyon ng pagpapalit:

NaCl + Br 2 ≠

Ano ang mga dahilan para sa gayong mga pagkakaiba? Ang katotohanan ay lumalabas na hindi sapat ang tamang pagtukoy mga compound formula, kinakailangang malaman ang mga detalye ng pakikipag-ugnayan ng mga metal na may mga acid, mahusay na gamitin ang talahanayan ng solubility ng mga sangkap, at alamin ang mga patakaran ng pagpapalit sa serye ng aktibidad ng mga metal at halogen. Ang artikulong ito ay binabalangkas lamang ang pinakapangunahing mga prinsipyo kung paano magtalaga ng mga coefficient sa mga equation ng reaksyon, Paano sumulat ng mga molecular equation, Paano matukoy ang komposisyon ng isang kemikal na tambalan.

Ang Chemistry, bilang isang agham, ay lubhang magkakaibang at multifaceted. Ang artikulo sa itaas ay nagpapakita lamang ng isang maliit na bahagi ng mga prosesong nagaganap sa tunay na mundo. Mga uri, thermochemical equation, electrolysis, mga proseso ng organic synthesis at marami pa. Ngunit higit pa tungkol doon sa mga susunod na artikulo.

website, kapag kumukopya ng materyal nang buo o bahagi, kinakailangan ang isang link sa pinagmulan.

Uri ng aralin. Pinagsama-sama.

Mga pamamaraan ng pagtuturo. Bahagyang nahahanap.

Mga layunin. Didactic: pagsama-samahin ang konsepto ng "valency", mga kasanayan sa pagtukoy ng valency gamit ang formula at ang Periodic Table.

Sikolohikal: pukawin ang interes sa paksa, bumuo ng kakayahang mangatwiran nang lohikal, at wastong ipahayag ang mga iniisip.

Pang-edukasyon: bumuo ng kakayahang magtrabaho nang sama-sama, suriin ang mga sagot ng iyong mga kasama.

Kagamitan. Mga kit para sa pagbuo ng mga modelo ng mga molekula ng iba't ibang mga sangkap, mga tablet ng anagram para sa pag-init ng kemikal, target ng kahusayan

SA PANAHON NG MGA KLASE

1. yugto ng indicative-motivational

Pag-init ng kemikal

Ang mga anagram ay mga salita kung saan ang pagkakasunud-sunod ng mga titik ay binago. Subukang lutasin ang ilan sa mga anagram ng kemikal. Ayusin muli ang mga titik sa bawat salita at kunin ang pangalan ng elementong kemikal. Bigyang-pansin ang pahiwatig.

"Odovrod" - ang elementong ito ay may pinakamaliit na kamag-anak na atomic mass.

"Mailinu" - ang elementong ito ay tinatawag na "may pakpak" na metal.

Ang "Dikosolr" ay bahagi ng hangin.

"Tsalkiy" - kung wala ito ang ating mga buto ay magiging mahina at marupok.

"Ozegel" - ang elementong ito ay bahagi ng dugo at kasangkot sa paglipat ng oxygen.

Guro. Kung madali mong mahulaan ang mga salita ng anagram, sabihin sa iyong sarili: "Magaling ako!"

2. Pag-update ng kaalaman

Mahuli ang isang pagkakamali (Guys naghahanap ng isang pagkakamali, trabaho sa mga pares, makipagtalo, makipag-usap. Ang pagkakaroon ng dumating sa isang opinyon, nag-aalok sila ng kanilang sariling makatwirang sagot)

Ang salitang "valency" (mula sa Latin na "valentia") ay lumitaw sa kalagitnaan ng ika-19 c., sa panahon ng pagkumpleto ng kemikal-analytical na yugto ng pag-unlad ng kimika. "Ang katatagan ay ang kakayahan ng mga atomo ng isang elemento na ilakip ang isang tiyak na bilang ng mga atomo ng isa pang elemento." Ang isang atom ng isa pang monovalent na elemento (HF, NaCl) ay pinagsama sa isang atom ng isang monovalent na elemento. Pagsamahin sa isang atom ng isang divalent na elemento isang atom ng monovalent (H 2 O) o isang divalent atom (CaO). Nangangahulugan ito na ang valence ng isang elemento ay maaaring katawanin bilang isang numero na nagpapakita kung gaano karaming mga atom ng isang monovalent na elemento ang maaaring pagsamahin ng isang atom ng isang partikular na elemento.

Mayroong mga elemento na may pare-parehong valency:
monovalent (I) - H, Li, Na, Rb, Cs, F, I
divalent (II) - Maging, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd K
trivalent (III) - B, Al, O

Tic Tac Toe: (Ikonekta ang mga elemento sa isang tuwid na linya, ang criterion para sa tamang sagot ay ang pare-parehong valence ng mga napiling elemento)

1 opsyon

Opsyon 2

3. Pag-aaral ng bagong kaalaman

Gawain 1: ang pangkalahatang pormula para sa pagsasama ng hydrogen sa anumang elemento ay ibinigay

Alam na ang valency ng hydrogen ay I, matukoy ang valency ng elemento.

Ang mga lalaki ay nagtatrabaho nang pares, kung kinakailangan, sila ay nagkakaisa sa mga grupo ng apat, nagtatalo, at nagkuwentuhan. Sa pagkakaroon ng isang opinyon, nag-aalok sila ng kanilang sariling makatwirang sagot. Bilang resulta, nakukuha namin ang scheme No. 1

scheme 1

Takdang-aralin para sa pagsasama-sama:

  1. matukoy ang mga valence ng mga elemento sa mga compound na may hydrogen: PH 3, HF, H 2 S, CaH 2,
  2. pangalanan ang mga koneksyon.

Gawain 2: sa parehong paraan, maaari mong matukoy ang valence ng mga elemento sa mga compound na may oxygen, alam na ang oxygen ay divalent. Halimbawa:

Ang mga lalaki ay nagtatrabaho nang pares, kung kinakailangan, sila ay nagkakaisa sa mga grupo ng apat, nagtatalo, at nagkuwentuhan. Sa pagkakaroon ng isang opinyon, nag-aalok sila ng kanilang sariling makatwirang sagot. Bilang resulta, nakukuha namin ang scheme No. 2

iskema 2

Takdang-aralin para sa pagsasama-sama:

  1. Tukuyin ang mga valence ng mga elemento sa mga compound na may oxygen:
  2. HINDI 2, N 2 O 5, SO 2, SO 3, Cl 2 O 7.

  3. Ano ang tawag sa mga binary compound na naglalaman ng oxygen?

Gawain 3: ano ang kailangan mong malaman upang matukoy ang valence ng mga elemento sa isang binary compound? (valency ng isa sa mga elemento)

Tukuyin ang valence ng mga atom sa isang tambalan

Ang mga lalaki ay nagtatrabaho nang pares, kung kinakailangan, sila ay nagkakaisa sa mga grupo ng apat, nagtatalo, at nagkuwentuhan. Sa pagkakaroon ng isang opinyon, nag-aalok sila ng kanilang sariling makatwirang sagot. Bilang resulta, nakukuha namin ang scheme No. 3

Guro: alin sa mga sumusunod na diagram

iskema 2

pinaka ganap na sumasalamin sa panuntunan para sa pagtukoy ng valency gamit ang formula? (Scheme 3, dahil sinasalamin nito ang pangkalahatang kaso, at ang Scheme 1 at 2 ay partikular lamang)

4. Pagsasama-sama ng pinag-aralan na materyal.

Pansariling gawain

Ang teksto ng gawain ay nakasulat nang maaga sa pisara. Dalawang estudyante ang nilulutas ang problema sa likod ng pisara, ang iba ay nasa kanilang mga notebook.

Gawain 4. Suriin kung ang mga formula ng mga sumusunod na compound ay naisulat nang tama: Na 2 S, KBr, Al 2 O 3, Mg 3 N 2, MgO.

5. Paglalahat at sistematisasyon ng kaalaman.

Malikhaing gawain sa mga pangkat

Gawain 5. Gamit ang mga kit para sa paggawa ng mga modelo ng mga molekula ng iba't ibang mga sangkap, lumikha ng mga formula at modelo ng mga molekula para sa mga sumusunod na compound:

1st group – tanso at oxygen,

Pangalawang pangkat - zinc at chlorine,

Ikatlong pangkat - potasa at yodo,

Ika-4 na pangkat - magnesiyo at asupre.

Matapos tapusin ang gawain, isang mag-aaral mula sa pangkat ang nag-uulat sa natapos na gawain at, kasama ng klase, sinusuri ang mga pagkakamali.

Gawain 6. Isulat ang mga formula para sa mga compound ng mga metal na may di-metal: calcium na may oxygen, aluminyo na may klorin, sodium na may posporus. Pangalanan ang mga koneksyong ito.

Pagkatapos makumpleto ang gawain, ang mga mag-aaral ay nagpapalitan ng mga kuwaderno at nagaganap ang mutual checking.

Gawain 7. Isulat ang pamamaraan para sa pagguhit ng mga formula ng mga sangkap, pag-aaral ng iminungkahing halimbawa

Pamamaraan

6. Pagninilay

Mayroon kang pagkakataong suriin ang iyong mga aktibidad sa klase. Ikaw ay bibigyan ng isang "Efficiency Target".

Markahan ang iyong kaalaman sa bagong paksa, pagmamarka ng kaukulang sektor sa figure na may pagtatabing. Isumite ang iyong mga tala.

7. Takdang aralin. Ayon sa aklat-aralin na "Chemistry-8" (UMK Kuznetsova N.E. at iba pa) § 14, ang ehersisyo 1-71 ay sapilitan (karagdagan mula 1-72 hanggang 1-74).

Mga ulat tungkol sa Pranses na siyentipiko na si J.L. Proust at Ingles na siyentipiko J. Dalton.

Panitikan

  1. Kuznetsova N.E. at iba pa. Chemistry: Textbook para sa mga mag-aaral sa ika-8 baitang ng mga institusyong pangkalahatang edukasyon - M.: Ventana-Graf, 2010. - 320 pp.: ill.
  2. Kuznetsova N.E., Shatalov M.A. Pagtuturo ng kimika batay sa interdisciplinary integration: grade 8-9: Educational manual.
  3. Emelyanova E.O., Iodko A.G. Organisasyon aktibidad na nagbibigay-malay mga mag-aaral sa mga aralin sa kimika sa mga baitang 8-9. Mga pansuportang tala Sa mga praktikal na gawain, mga pagsubok: Sa 2 bahagi. Part I. – M.: School press, 2002.- 144 p.
  4. Kuznetsova L.M. Bagong teknolohiya pagtuturo ng kimika sa grade 8. - Obninsk: Pamagat, 1999. - 208 p.: may sakit.

Tinatalakay ng aralin ang isang algorithm para sa pag-compile ng mga kemikal na formula ng mga sangkap batay sa mga kilalang valence ng mga elemento ng kemikal. Ipapaliwanag ng guro ang dalawa iba't ibang paraan derivation ng chemical formula ng isang substance.

2. matukoy ang bilang ng mga karaniwang yunit ng valence, ito ay katumbas ng pinakamaliit na karaniwang maramihang mga valence ng mga elemento: LCM (2,4) = 4;

3. matukoy ang bilang ng mga atom ng bawat elemento ng kemikal sa molekula sa pamamagitan ng paghahati sa bilang ng mga karaniwang yunit ng valency sa valence ng elemento;

4. isulat ang formula ng substance: SO 2.

Halimbawa 2. Gumawa tayo ng pormula para sa isang sangkap na nabuo ng mga phosphorus atoms (na may valence V) at oxygen atoms.

1. Isulat ang mga palatandaan ng mga elemento at ipahiwatig ang kanilang mga valence sa itaas ng mga ito: .

2. Hanapin ang bilang ng mga karaniwang unit ng valence: LCM(2.5)=10

3. Hanapin ang bilang ng mga atomo ng posporus sa molekula: 10:5=2.

4. Hanapin ang bilang ng mga atomo ng oxygen sa molekula: 10:2=5.

5. Isulat natin ang pormula ng sangkap: .

kanin. 2. Pagguhit ng kemikal na formula ng phosphorus oxide

1. Emelyanova E.O., Iodko A.G. Organisasyon ng aktibidad ng nagbibigay-malay ng mga mag-aaral sa mga aralin sa kimika sa mga baitang 8-9. Mga pangunahing tala na may mga praktikal na gawain, mga pagsusulit: Part I. - M.: School Press, 2002. (p. 33)

2. Ushakova O.V. Chemistry workbook: Ika-8 baitang: sa textbook ni P.A. Orzhekovsky at iba pa "Chemistry. ika-8 baitang” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; sa ilalim. ed. ang prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 36-38)

3. Kimika: Ika-8 baitang: aklat-aralin. para sa pangkalahatang edukasyon mga institusyon / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§16)

4. Chemistry: inorg. kimika: aklat-aralin. para sa ika-8 baitang. Pangkalahatang edukasyon mga institusyon / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Education, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§§11,12)

5. Encyclopedia para sa mga bata. Tomo 17. Chemistry / Kabanata. ed.V.A. Volodin, Ved. siyentipiko ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Mga karagdagang mapagkukunan sa web

1. Pinag-isang koleksyon ng mga digital na mapagkukunang pang-edukasyon ().

2. Elektronikong bersyon ng journal na "Chemistry and Life" ().

Takdang aralin

1. p.84 Blg. 3,4 mula sa aklat-aralin na "Chemistry: 8th grade" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. Sa. 38 Blg. 9 mula sa Workbook sa kimika: ika-8 baitang: sa aklat-aralin P.A. Orzhekovsky at iba pa "Chemistry. ika-8 baitang” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; sa ilalim. ed. ang prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

Pag-usapan natin kung paano lumikha ng isang kemikal na equation, dahil sila ang mga pangunahing elemento ng disiplinang ito. Salamat sa isang malalim na pag-unawa sa lahat ng mga pattern ng mga pakikipag-ugnayan at mga sangkap, maaari mong kontrolin ang mga ito, ilapat ang mga ito sa iba't ibang larangan mga aktibidad.

Mga tampok na teoretikal

Ang pagsasama-sama ng mga kemikal na equation ay isang mahalaga at responsableng yugto, na isinasaalang-alang sa ikawalong baitang ng mga sekondaryang paaralan. Ano ang dapat mauna sa yugtong ito? Bago sabihin ng guro sa kanyang mga mag-aaral kung paano lumikha ng isang kemikal na equation, mahalagang ipakilala sa mga mag-aaral ang terminong "valence" at turuan silang matukoy ang halagang ito para sa mga metal at non-metal gamit ang periodic table ng mga elemento.

Compilation ng binary formula sa pamamagitan ng valence

Upang maunawaan kung paano lumikha ng isang kemikal na equation sa pamamagitan ng valence, kailangan mo munang matutunan kung paano lumikha ng mga formula para sa mga compound na binubuo ng dalawang elemento gamit ang valence. Nagmumungkahi kami ng isang algorithm na makakatulong na makayanan ang gawain. Halimbawa, kailangan mong lumikha ng isang formula para sa sodium oxide.

Una, mahalagang isaalang-alang na ang kemikal na elemento na huling binanggit sa pangalan ay dapat na nasa unang lugar sa formula. Sa aming kaso, ang sodium ay unang isusulat sa formula, oxygen pangalawa. Alalahanin natin na ang mga oxide ay mga binary compound kung saan ang huling (pangalawang) elemento ay dapat na oxygen na may estado ng oksihenasyon na -2 (valency 2). Susunod, gamit ang periodic table, kinakailangan upang matukoy ang valence ng bawat isa sa dalawang elemento. Upang gawin ito, gumagamit kami ng ilang mga patakaran.

Dahil ang sodium ay isang metal na matatagpuan sa pangunahing subgroup ng pangkat 1, ang valence nito ay isang pare-parehong halaga, ito ay katumbas ng I.

Ang oxygen ay isang non-metal, dahil ito ang huling isa sa oxide upang matukoy ang valency nito, binabawasan namin ang 6 mula sa walo (ang bilang ng mga grupo) (ang pangkat kung saan matatagpuan ang oxygen), nakuha namin ang valency ng oxygen; ay II.

Sa pagitan ng ilang partikular na valence, makikita natin ang least common multiple, pagkatapos ay hatiin ito sa valency ng bawat elemento upang makuha ang kanilang mga indeks. Isinulat namin ang natapos na formula Na 2 O.

Mga tagubilin para sa pagbuo ng isang equation

Ngayon ay pag-usapan natin nang mas detalyado kung paano magsulat ng isang kemikal na equation. Una, tingnan natin ang teoretikal na aspeto, pagkatapos ay magpatuloy sa tiyak na mga halimbawa. Kaya, ang pagbubuo ng mga equation ng kemikal ay nagpapahiwatig ng isang tiyak na pamamaraan.

  • 1st stage. Pagkatapos basahin ang iminungkahing gawain, kailangan mong matukoy kung aling mga kemikal ang dapat naroroon sa kaliwang bahagi ng equation. Ang isang “+” sign ay inilalagay sa pagitan ng mga orihinal na bahagi.
  • ika-2 yugto. Pagkatapos ng pantay na pag-sign, kailangan mong lumikha ng isang formula para sa produkto ng reaksyon. Kapag nagsasagawa ng mga naturang aksyon, kakailanganin mo ang algorithm para sa pagbuo ng mga formula para sa mga binary compound, na tinalakay namin sa itaas.
  • ika-3 yugto. Sinusuri namin ang bilang ng mga atomo ng bawat elemento bago at pagkatapos ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, kung kinakailangan, naglalagay kami ng mga karagdagang coefficient sa harap ng mga formula.

Halimbawa ng reaksyon ng pagkasunog

Subukan nating malaman kung paano lumikha ng isang kemikal na equation para sa pagkasunog ng magnesium gamit ang isang algorithm. Sa kaliwang bahagi ng equation isinulat namin ang kabuuan ng magnesium at oxygen. Huwag kalimutan na ang oxygen ay isang diatomic molecule, kaya dapat itong bigyan ng index ng 2. Pagkatapos ng pantay na tanda, binubuo namin ang formula para sa produktong nakuha pagkatapos ng reaksyon. Ito ay kung saan ang magnesium ay unang nakasulat, at ang oxygen ay nakasulat na pangalawa sa formula. Susunod, gamit ang talahanayan ng mga elemento ng kemikal, tinutukoy namin ang mga valencies. Magnesium, na nasa pangkat 2 (ang pangunahing subgroup), ay may pare-parehong valency II para sa oxygen, sa pamamagitan ng pagbabawas ng 8 - 6 nakakakuha din tayo ng valency II.

Ang rekord ng proseso ay magmumukhang: Mg+O 2 =MgO.

Upang ang equation ay sumunod sa batas ng konserbasyon ng masa ng mga sangkap, kinakailangan upang ayusin ang mga coefficient. Una, sinusuri namin ang dami ng oxygen bago ang reaksyon, pagkatapos makumpleto ang proseso. Dahil mayroong 2 oxygen atoms, ngunit isa lamang ang nabuo, isang koepisyent ng 2 ay dapat idagdag sa kanang bahagi bago ang formula ng magnesium oxide Susunod, binibilang namin ang bilang ng mga atom ng magnesium bago at pagkatapos ng proseso. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan, nakuha ang 2 magnesium, samakatuwid, sa kaliwang bahagi sa harap simpleng sangkap Ang magnesiyo ay nangangailangan din ng isang kadahilanan ng 2.

Ang huling uri ng reaksyon: 2Mg+O 2 =2MgO.

Halimbawa ng reaksyon ng pagpapalit

Ang anumang abstract ng kimika ay naglalaman ng isang paglalarawan iba't ibang uri pakikipag-ugnayan.

Hindi tulad ng isang tambalan, sa isang pagpapalit ay magkakaroon ng dalawang sangkap sa parehong kaliwa at kanang bahagi ng equation. Sabihin nating kailangan nating isulat ang reaksyon ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng zinc at Ginagamit namin ang karaniwang algorithm ng pagsulat. Una, sa kaliwang bahagi ay isinulat namin ang zinc at hydrochloric acid sa pamamagitan ng kabuuan, at sa kanang bahagi isinulat namin ang mga formula para sa mga resultang produkto ng reaksyon. Dahil ang zinc ay matatagpuan bago ang hydrogen sa electrochemical boltahe serye ng mga metal, sa prosesong ito displaces molecular hydrogen mula sa acid at bumubuo ng zinc chloride. Bilang resulta, nakukuha namin ang sumusunod na entry: Zn+HCL=ZnCl 2 +H 2.

Ngayon ay nagpapatuloy tayo sa pag-equalize ng bilang ng mga atomo ng bawat elemento. Dahil mayroong isang atom sa kaliwang bahagi ng murang luntian, at pagkatapos ng pakikipag-ugnayan ay mayroong dalawa, kinakailangang maglagay ng factor na 2 sa harap ng formula ng hydrochloric acid.

Bilang resulta, nakakakuha tayo ng isang handa na equation ng reaksyon na naaayon sa batas ng konserbasyon ng masa ng mga sangkap: Zn+2HCL=ZnCl 2 +H 2 .

Konklusyon

Ang isang tipikal na tala ng kimika ay kinakailangang naglalaman ng ilang mga pagbabagong kemikal. Walang isang seksyon ng agham na ito ang limitado sa simple pandiwang paglalarawan mga pagbabagong-anyo, mga proseso ng paglusaw, pagsingaw, lahat ay kinakailangang kumpirmahin ng mga equation. Ang pagiging tiyak ng kimika ay nakasalalay sa katotohanan na ang lahat ng mga proseso na nagaganap sa pagitan ng iba't ibang mga inorganic o organikong sangkap ay maaaring ilarawan gamit ang mga koepisyent at indeks.

Paano pa naiiba ang kimika sa ibang mga agham? Ang mga equation ng kemikal ay nakakatulong hindi lamang upang ilarawan ang mga pagbabagong nagaganap, kundi pati na rin upang magsagawa ng mga kalkulasyon ng dami batay sa mga ito, salamat sa kung saan posible na isagawa ang paggawa ng laboratoryo at pang-industriya ng iba't ibang mga sangkap.