Уравнение химической реакции. Ч.1

Сущ­ность хи­ми­че­ской ре­ак­ции с по­зи­ции атом­но-мо­ле­ку­ляр­ной тео­рии за­клю­ча­ет­ся в том, что про­дук­ты ре­ак­ции об­ра­зу­ют­ся из тех же ато­мов, ко­то­рые вхо­ди­ли в со­став ис­ход­ных ве­ществ.

При­мер 1. При раз­ло­же­нии воды об­ра­зу­ют­ся про­стые ве­ще­ства – во­до­род и кис­ло­род (Рис.1.).

Рис. 1. Раз­ло­же­ние воды под дей­ствие элек­три­че­ско­го тока

 За­пи­шем фор­му­лу ис­ход­но­го ве­ще­ства воды слева, а фор­му­лы про­дук­тов ре­ак­ции - во­до­ро­да и кис­ло­ро­да – спра­ва. Между ними по­ста­вим стрел­ку:

Н₂О → Н₂ + О₂

Эта за­пись яв­ля­ет­ся схе­мой ре­ак­ции.

Схема ре­ак­ции по­ка­зы­ва­ет толь­ко со­став ис­ход­ных ве­ществ и про­дук­тов ре­ак­ции, но не может пол­но­стью от­ра­жать сущ­ность ре­ак­ции. В со­став мо­ле­ку­лы воды вхо­дит один атом кис­ло­ро­да, а в со­став про­сто­го ве­ще­ства кис­ло­ро­да вхо­дят два атома. Это зна­чит, что не вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния массы ве­ществ.

 Уравнение химической реакции

Чтобы не было про­ти­во­ре­чий с за­ко­ном со­хра­не­ния массы ве­ществ, нужно урав­нять число ато­мов каж­до­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та слева и спра­ва от стрел­ки.

Чтобы об­ра­зо­ва­лась одна мо­ле­ку­ла кис­ло­ро­да, в ре­ак­цию долж­ны всту­пить две мо­ле­ку­лы воды. По­ста­вив ко­эф­фи­ци­ент «2» перед фор­му­лой воды. Те­перь урав­ня­ем ко­ли­че­ство ато­мов во­до­ро­да, по­ста­вив ко­эф­фи­ци­ент «2» перед фор­му­лой Н₂, вме­сто стрел­ки по­ста­вим знак ра­вен­ства:

2Н₂О = 2Н₂ + О₂

Эта за­пись яв­ля­ет­ся урав­не­ни­ем хи­ми­че­ской ре­ак­ции. В от­ли­чие от схемы ре­ак­ции, урав­не­ние учи­ты­ва­ет, что число ато­мов каж­до­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та в ре­ак­ции не ме­ня­ет­ся.

Цифры, сто­я­щие перед фор­му­лой ве­ще­ства, на­зы­ва­ют­ся ко­эф­фи­ци­ен­та­ми. Ко­эф­фи­ци­ент по­ка­зы­ва­ет ко­ли­че­ство мо­ле­кул ве­ще­ства.

Про­чи­тать за­пи­сан­ное урав­не­ние можно так: «Из двух мо­ле­кул воды об­ра­зу­ет­ся две мо­ле­ку­лы во­до­ро­да и 1 мо­ле­ку­ла кис­ло­ро­да».

Ал­го­ритм со­став­ле­ния урав­не­ния хи­ми­че­ской ре­ак­ции:

1) За­пи­сать фор­му­лы ис­ход­ных ве­ществ.

2) Спра­ва от фор­мул ис­ход­ных ве­ществ (после стрел­ки) за­пи­сать фор­му­лы про­дук­тов ре­ак­ции.

3) Рас­ста­вить ко­эф­фи­ци­ен­ты.

При­мер 2.Со­ста­вим урав­не­ние ре­ак­ции го­ре­ния маг­ния в кис­ло­ро­де (Рис. 2).

Рис. 2. Го­ре­ние маг­ния в кис­ло­ро­де

В ре­зуль­та­те этой ре­ак­ции об­ра­зу­ет­ся одно ве­ще­ство – оксид маг­ния. Схема этой ре­ак­ции:

Mg + O₂ → MgO

Рас­ста­вим ко­эф­фи­ци­ен­ты. Так как в левой части урав­не­нии два атома кис­ло­ро­да, а в пра­вой – один. По­ста­вим ко­эф­фи­ци­ент «2» перед фор­му­лой ок­си­да маг­ния. Те­перь ато­мов маг­ния в пра­вой части стало два, по­это­му по­ста­вим ко­эф­фи­ци­ент «2» перед фор­му­лой маг­ния. Урав­не­ние ре­ак­ции будет вы­гля­деть сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

2Mg + O₂ = 2MgO

Ко­эф­фи­ци­ен­ты в урав­не­нии ре­ак­ции обо­зна­ча­ют не толь­ко число мо­ле­кул каж­до­го ве­ще­ства, но и со­от­но­ше­ние ко­ли­честв ве­ществ, участ­ву­ю­щих в ре­ак­ции. По­это­му урав­не­ние раз­ло­же­ние воды можно про­чи­тать еще так: «При раз­ло­же­нии каж­дых двух молей воды об­ра­зу­ет­ся 2 моля во­до­ро­да и 1 моль кис­ло­ро­да».