4обясни
Сверь числа и знаки с фото.
Примените свои знания 4. Составьте уравнения химических реакций по описанию: а) при взаимодействии оксида железа(III) \(Fe_2O_3\) с водородом образуется железо и вода; б) хлор \(Cl_2\) взаимодействует с алюминием с образованием хлорида алюминия \(AlCl_3\); в) реакция между натрием и азотом \(N_2\) приводит к образованию нитрида натрия \(Na_3N\).
Краткий ответ
\[ \ce{Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O} \] \[ \ce{2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3} \] \[ \ce{6Na + N2 -> 2Na3N} \]
(если записывать без спецкоманд: \(Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O\); \(2Al + 3Cl_2 \rightarrow 2AlCl_3\); \(6Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N\))
Как это получается
Главное правило: формулы веществ, заданные в условии, менять нельзя — индексы в них не трогаем. Подбираем только коэффициенты перед формулами, чтобы число атомов каждого элемента слева и справа совпало.
а) \(Fe_2O_3 + H_2 \rightarrow Fe + H_2O\)
Считаем атомы в оксиде: 2 Fe и 3 O. Кислород слева «заперт» тройкой, а справа он в воде по одному — значит, воды нужно 3:
\[ Fe_2O_3 + H_2 \rightarrow Fe + 3H_2O \]
Теперь справа 6 атомов H (\(3 \cdot 2\)), поэтому водорода слева нужно 3. Железа слева 2 — ставим 2 перед Fe:
\[ Fe_2O_3 + 3H_2 \rightarrow 2Fe + 3H_2O \]
Проверка: Fe 2 = 2, O 3 = 3, H 6 = 6. ✔
б) \(Al + Cl_2 \rightarrow AlCl_3\)
В хлориде алюминия на 1 атом Al приходится 3 атома Cl, а хлор слева идёт «парами» по 2. Общее число атомов Cl должно делиться и на 2, и на 3 — наименьшее такое число 6. Значит, \(3Cl_2\) и \(2AlCl_3\), а алюминия тогда 2:
\[ 2Al + 3Cl_2 \rightarrow 2AlCl_3 \]
Проверка: Al 2 = 2, Cl 6 = 6. ✔
в) \(Na + N_2 \rightarrow Na_3N\)
В нитриде на 1 атом N нужно 3 атома Na. Молекула азота даёт сразу 2 атома N, значит, «порций» \(Na_3N\) будет 2, а натрия — 6:
\[ 6Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N \]
Проверка: Na 6 = 6, N 2 = 2. ✔
Алгоритм для похожих заданий
- Запиши формулы реагентов и продуктов по тексту условия.
- Найди элемент, у которого индексы «неудобные» (2 и 3, 2 и 1), и уравняй его через наименьшее общее кратное индексов.
- Подставь коэффициент, пересчитай остальные элементы.
- Всегда делай проверку по каждому элементу и следи, чтобы коэффициенты были наименьшими целыми.
Обсуждение
6 сообщенийПод в не поняла
Речь про 4в: натрий + азот → нитрид натрия.
Схема без коэффициентов:
\[ Na + N_2 \rightarrow Na_3N \]
Главная тонкость: азот вступает в реакцию молекулой \(N_2\), то есть сразу двумя атомами азота. А в формуле продукта \(Na_3N\) азот один.
- Чтобы справа тоже было 2 атома азота, надо взять 2 молекулы \(Na_3N\):
\[ Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N \]
- Теперь считаем натрий справа: в одной молекуле \(Na_3N\) три атома \(Na\), а у нас две такие молекулы:
\[ 3 \cdot 2 = 6 \]
Значит, слева нужно 6 атомов натрия:
\[ 6Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N \]
- Проверка:
- слева \(Na\): 6, справа \(Na\): \(2 \cdot 3 = 6\);
- слева \(N\): 2, справа \(N\): \(2 \cdot 1 = 2\).
Всё сходится:
\[ \boxed{6Na + N_2 \rightarrow 2Na_3N} \]
Почему не поставить просто \(3Na + N \rightarrow Na_3N\)? Потому что свободный азот записывается как \(N_2\), он не бывает одним атомом в такой записи.
5задпние
Вот задание 5 — коэффициенты расставлены:
\[ \text{а) } 2\mathrm{Al}+3\mathrm{S}\rightarrow\mathrm{Al}_{2}\mathrm{S}_{3} \]
\[ \text{б) } 2\mathrm{K}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\rightarrow2\mathrm{KOH}+\mathrm{H}_{2}\uparrow \]
\[ \text{в) } 2\mathrm{AgNO}_{3}+\mathrm{CaCl}_{2}\rightarrow2\mathrm{AgCl}\downarrow+\mathrm{Ca(NO}_{3})_{2} \]
\[ \text{г) } \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}+6\mathrm{KOH}\rightarrow2\mathrm{Al(OH)}_{3}\downarrow+3\mathrm{K}_{2}\mathrm{SO}_{4} \]
Как это получилось
а) В \(\mathrm{Al}_{2}\mathrm{S}_{3}\) два атома алюминия и три атома серы, поэтому перед \(\mathrm{Al}\) ставим 2, перед \(\mathrm{S}\) — 3.
б) В \(\mathrm{H}_{2}\) два атома водорода, а в \(\mathrm{KOH}\) — один. Берём 2 молекулы \(\mathrm{KOH}\), тогда нужно 2 атома калия и 2 молекулы воды: \[ 2\mathrm{K}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\rightarrow2\mathrm{KOH}+\mathrm{H}_{2}\uparrow \]
в) В \(\mathrm{CaCl}_{2}\) два атома хлора, значит, образуется \(2\mathrm{AgCl}\). Тогда нужно и \(2\mathrm{AgNO}_{3}\): \[ 2\mathrm{AgNO}_{3}+\mathrm{CaCl}_{2}\rightarrow2\mathrm{AgCl}\downarrow+\mathrm{Ca(NO}_{3})_{2} \]
г) В \(\mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}\) два атома алюминия, поэтому \(\mathrm{Al(OH)}_{3}\) берём 2. Сульфатных групп три, значит, \(\mathrm{K}_{2}\mathrm{SO}_{4}\) нужно 3. Тогда калия справа \(3\cdot2=6\), поэтому \(\mathrm{KOH}\) — 6: \[ \mathrm{Al}_{2}(\mathrm{SO}_{4})_{3}+6\mathrm{KOH}\rightarrow2\mathrm{Al(OH)}_{3}\downarrow+3\mathrm{K}_{2}\mathrm{SO}_{4} \]
Главное правило: меняем только коэффициенты перед формулами, индексы внутри формул не трогаем.
149
