Как решать химические уравнени
Кратко: в химическом уравнении число атомов каждого элемента слева и справа должно быть одинаковым. Для этого перед формулами ставят коэффициенты, а индексы внутри формул менять нельзя.
Алгоритм
- Запиши схему реакции: \[ \text{реагенты} \rightarrow \text{продукты} \]
- Посчитай атомы каждого элемента слева и справа.
- Уравнивай элементы по одному. Обычно удобно сначала металлы и углерод, затем водород, потом кислород.
- Ставь коэффициенты только перед формулами.
- Коэффициенты должны быть целыми и по возможности наименьшими. Если получилась дробь, умножь все коэффициенты на знаменатель.
- В конце проверь каждый элемент.
Пример 1
\[ \mathrm{Fe+O_2 \rightarrow Fe_2O_3} \]
Кислород: слева \(2\) атома, справа \(3\). Наименьшее общее кратное — \(6\), значит, нужно \(3\mathrm{O_2}\) и \(2\mathrm{Fe_2O_3}\):
\[ \mathrm{Fe+3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3} \]
Теперь железа справа \(2\cdot2=4\), значит, слева нужно \(4\mathrm{Fe}\):
\[ \boxed{\mathrm{4Fe+3O_2=2Fe_2O_3}} \]
Проверка: железа \(4=4\), кислорода \(6=6\).
Пример 2
\[ \mathrm{CH_4+O_2 \rightarrow CO_2+H_2O} \]
Водорода слева \(4\), поэтому справа нужно \(2\mathrm{H_2O}\):
\[ \mathrm{CH_4+O_2 \rightarrow CO_2+2H_2O} \]
Считаем кислород: справа \(2+2=4\) атома, значит, слева нужно \(2\mathrm{O_2}\):
\[ \boxed{\mathrm{CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O}} \]
Проверка: \(\mathrm{C}\): \(1=1\); \(\mathrm{H}\): \(4=4\); \(\mathrm{O}\): \(4=4\).
Если же нужно решать задачу по уравнению реакции, то коэффициенты показывают соотношение количеств веществ в молях. Сначала находишь количество вещества по массе или объёму, потом по коэффициентам переходишь к нужному веществу и переводишь обратно в массу или объём.
Обсуждение
4 сообщенияПо фото это продолжение темы «химические уравнения и первоначальные понятия». Ответы по пунктам:
1. Простые и сложные вещества
- \(\mathrm{H_2O}\) — сложное (атомы H и O);
- \(\mathrm{H_2}\) — простое (только атомы H);
- \(\mathrm{ZnO}\) — сложное (атомы Zn и O).
2. Определение
Сложное вещество — вещество, которое состоит из атомов разных химических элементов.
3. Формулы по валентности
При указанных валентностях:
- \(\mathrm{N_2O_3}\) — у азота III, у кислорода II;
- \(\mathrm{ZnCl_2}\) — у цинка II, у хлора I;
- \(\mathrm{P_2O_5}\) — у фосфора V, у кислорода II;
- \(\mathrm{Al_2O_3}\) — у алюминия III, у кислорода II.
Правило: валентность одного элемента «перекрёстно» становится индексом другого.
4. Валентность элементов
- \(\mathrm{CO}\): \(\mathrm{C(II)}\), \(\mathrm{O(II)}\);
- \(\mathrm{SO_2}\): \(\mathrm{S(IV)}\), \(\mathrm{O(II)}\);
- \(\mathrm{Na_2O}\): \(\mathrm{Na(I)}\), \(\mathrm{O(II)}\).
5. Коэффициенты и тип реакции
\[ \boxed{2\mathrm{Fe(OH)_3}=\mathrm{Fe_2O_3}+3\mathrm{H_2O}} \] Тип реакции — разложение.
\[ \boxed{4\mathrm{K}+\mathrm{O_2}=2\mathrm{K_2O}} \] Тип реакции — соединение.
Как уравнивали первое уравнение:
железа справа \(2\) атома, поэтому перед \(\mathrm{Fe(OH)_3}\) ставим \(2\); тогда водорода слева \(6\), значит, перед \(\mathrm{H_2O}\) ставим \(3\). Кислород сходится: слева \(6\), справа \(3+3=6\).
6. Массовые доли
Если в задании написано «оксиде кальция», то речь о \(\mathrm{CaO}\):
\[ M_r(\mathrm{CaO})=40+16=56 \]
\[ w(\mathrm{Ca})=\frac{40}{56}\cdot100\%\approx71{,}4\% \]
\[ w(\mathrm{O})=\frac{16}{56}\cdot100\%\approx28{,}6\% \]
Если в пункте 6 закрыто ручкой другое вещество, напиши его — пересчитаю.
Это продолжение той же работы: на фото пункт 6, и теперь видно, что нужно найти массовые доли в оксиде магния, а не кальция. Пересчитываю.
Оксид магния — \(\mathrm{MgO}\)
Относительные атомные массы: \[ A_r(\mathrm{Mg})=24,\qquad A_r(\mathrm{O})=16 \]
Относительная молекулярная масса: \[ M_r(\mathrm{MgO})=24+16=40 \]
Массовая доля магния: \[ w(\mathrm{Mg})=\frac{24}{40}\cdot100\%=60\% \]
Массовая доля кислорода: \[ w(\mathrm{O})=\frac{16}{40}\cdot100\%=40\% \]
Ответ: \[ \boxed{w(\mathrm{Mg})=60\%,\quad w(\mathrm{O})=40\%} \]
Проверка: \(60\%+40\%=100\%\).
Если в вашем классе используют \(A_r(\mathrm{Mg})=24{,}3\), то: \[ M_r=40{,}3,\quad w(\mathrm{Mg})\approx60{,}3\%,\quad w(\mathrm{O})\approx39{,}7\%. \]
И ещё по записи вверху: \(\mathrm{K+O_2=KO}\) — неверно, оксид калия имеет формулу \(\mathrm{K_2O}\), а уравнение: \[ \boxed{4\mathrm{K}+\mathrm{O_2}=2\mathrm{K_2O}} \]
