Cum să înveți să stabilești coeficienți în chimie. Cum să echilibrezi o ecuație chimică: reguli și algoritm

L Este ușor să plasați coeficienți în ecuațiile chimice?

Așa că copiii mei au crescut la chimie (eu sunt profesorul clasei în clasa a VIII-a „B”). Chimia este predată de cele mai multe ori copiilor în prima lecție, dar joi nu am avut prima lecție și am cerut să merg la lecția Valentinei Ivanovna pentru a „privi la copii” și a verifica jurnalele. Subiectul m-a fascinat la școală, mi-a plăcut chimia și nu am verificat jurnalele. Încă o dată, am fost convins că studenții întâmpină cel mai adesea dificultăți din cauza faptului că nu văd conexiuni interdisciplinare. În această lecție de chimie, elevilor li s-a cerut să creeze ecuații chimice bazate pe valența substanțelor chimice. Și mulți studenți au avut dificultăți în determinarea coeficienților numerici. Valentina Ivanovna și cu mine am avut împreună următoarea lecție de chimie sâmbătă.

Exercițiul 1.

Scrieți următoarele propoziții sub formă de ecuații chimice:

A) „La arderea carbonatului de calciu se formează oxid de calciu și monoxid de carbon (IV)”; b) „Când oxidul de fosfor (V) reacționează cu apa, se obține acid fosforic.”

Soluţie:

A) CaCO 3 = CaO + CO 2 - reacția este endotermă. Nu au existat dificultăți cu această sarcină, deoarece nu a fost nevoie să se caute coeficienți numerici. Inițial, părțile stânga și dreaptă ale ecuației conțin un atom de calciu, un atom de carbon și trei atomi de oxigen.

B) P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4 - reacţia este exotermă. Au fost probleme cu a doua ecuație fără coeficienți numerici, egalitatea corectă nu a funcționat: P 2 O 5 + H 2 O → H 3 PO 4 . Evident, pentru a întocmi o egalitate corectă, trebuie să selectați coeficienți numerici. Dacă selectați, puteți începe cu fosfor: sunt doi atomi în stânga și unul în dreapta, așa că înainte de formula acidului azotic punem un factor numeric egal cu doi și apoi obținem: P 2 O 5 + H 20 → 2H3PO4. Dar acum rămâne să egalăm numărul de atomi de oxigen și hidrogen: sunt doi atomi de hidrogen în stânga și șase atomi în dreapta, așa că înainte de formula apei punem un coeficient numeric egal cu trei și apoi obținem: P 2O5 + 3H2O → 2H3PO4. Acum este ușor de verificat că în fiecare parte a ecuației există cantități egale de atomi de fosfor, atomi de hidrogen și atomi de oxigen, prin urmare, am obținut ecuația corectă a reacției chimice: P 2 O 5 + 3H 2 O = 2H 3 PO 4.

A doua cale: algebric. Să presupunem că punem trei coeficienți în ecuație a, b, c , că s-a obținut ecuația corectă a reacției chimice: O P2O5+ V H2O= Cu H3PO4. Deoarece ecuația folosește atomi trei tipuri, apoi vom crea un sistem de trei ecuații liniare cu trei necunoscute a, cŞi Cu .

Substanțe care au fost utilizate în reacția chimică: P – fosfor; O 2 – oxigen; P 2 O 5 – oxid de fosfor (V).

B) Fe 2 (SO 4 ) 3 + KOH → Fe (OH) 3 + K 2 SO 4.

Soluţie: ) Fe2(SO4)3 + 6KOH = 2Fe(OH)3 + 3K2SO4. Am rezolvat-o prin selecție: am egalat numărul de atomi de fier (2); egalat numărul de atomi de sulf (3); a egalat numărul de atomi de potasiu (6); a egalat numărul de atomi de oxigen.

Substanțe care au fost utilizate în reacția chimică: Fe 2 (SO 4) 3 – sulfat de fier (III); KOH – hidroxid de potasiu; Fe(OH) 3 – hidroxid de fier (III); K 2 SO 4 – sulfat de potasiu.

D) CuOH → Cu2O + H2O.

Soluţie: 2CuOH = Cu 2 O + H 2 O. Problema determinării coeficienților numerici a fost rezolvată prin alcătuirea unui sistem de ecuații:

Substanțe care au fost utilizate în reacția chimică: CuOH – hidroxid de cupru (I); Cu 2 O – oxid de cupru (I); H2O – apă.

D) CS 2 + O 2 → CO 2 + SO 2.

Soluţie: CS2 + 3O2 = CO2 + 2SO2. Am rezolvat prin selectarea coeficienților: am egalat numărul de atomi de sulf (2); a egalat numărul de atomi de oxigen (3).

Substanțe care au fost utilizate în reacția chimică: CS 2 – sulfură de sulf (IV); O 2 –
Substante care au fost folosite in reactia chimica: FeS 2 – pirita; O 2 – oxigen; Fe 2 O 3 – oxid de fier (III); SO 2 - oxid de sulf (IV).
Exercițiul 3.

(A fost propus spre rezolvare ca o lucrare separată).

Stare:

Scrieți ecuațiile reacțiilor chimice după următoarele scheme:

A) acid fosforic + hidroxid de sodiu → fosfat de sodiu + apă;

B) oxid de sodiu + apă → hidroxid de sodiu;

B) oxid de fier (II) + aluminiu → oxid de aluminiu + fier;

D) hidroxid de cupru (II) → oxid de cupru (II) + apă.

Răspuns:

A) 2H3P04 + 6NaOH = 2Na3P04 + 6H20;

B) Na20 + H20 = 2NaOH;

B) 3FeO + 2Al = Al203 + 3Fe;

D) Cu(OH)2 = CuO + H2O.

În 10 minute, 85% dintre elevi au finalizat sarcina „excelent”, ceea ce a surprins-o plăcut pe Valentina Ivanovna.

Ecuația unei reacții în chimie se numește notație proces chimic folosind formule chimice și simboluri matematice.

Această notație este o diagramă a unei reacții chimice. Când apare semnul „=", se numește „ecuație”. Să încercăm să o rezolvăm.

Exemplu de analiză a reacțiilor simple

Există un atom în calciu, deoarece coeficientul nu merită. Nici indexul nu este scris aici, ceea ce înseamnă unul. În partea dreaptă a ecuației, Ca este, de asemenea, unul. Nu trebuie să lucrăm la calciu.

Să ne uităm la următorul element - oxigenul. Indicele 2 indică faptul că există 2 ioni de oxigen. Nu există indici în partea dreaptă, adică o particulă de oxigen, iar în stânga sunt 2 particule. ce facem? Nu se pot face indici sau corecții suplimentare formulei chimice, deoarece este scrisă corect.

Coeficienții sunt ceea ce este scris înaintea celei mai mici părți. Au dreptul să se schimbe. Pentru comoditate, nu rescriem formula în sine. În partea dreaptă, înmulțim unul cu 2 pentru a obține 2 ioni de oxigen acolo.

După ce am stabilit coeficientul, am obținut 2 atomi de calciu. Există doar unul pe partea stângă. Asta inseamna ca acum trebuie sa punem 2 in fata calciului.

Acum să verificăm rezultatul. Dacă numărul de atomi ai unui element este egal pe ambele părți, atunci putem pune semnul „egal”.

Altul exemplu clar: doi hidrogeni în stânga, iar după săgeată avem și doi hidrogeni.

  • Există doi oxigeni înainte de săgeată, dar nu există indici după săgeată, ceea ce înseamnă că există unul.
  • Există mai mult în stânga și mai puțin în dreapta.
  • Punem coeficientul 2 in fata apei.

Am înmulțit întreaga formulă cu 2, iar acum cantitatea de hidrogen s-a schimbat. Înmulțim indicele cu coeficient și obținem 4. Și în partea stângă au rămas doi atomi de hidrogen. Și pentru a obține 4, trebuie să înmulțim hidrogenul cu doi.

Acesta este cazul când elementul din una și cealaltă formulă se află pe aceeași parte, până la săgeată.

Un ion de sulf în stânga și un ion în dreapta. Două particule de oxigen, plus încă două particule de oxigen. Aceasta înseamnă că există 4 oxigeni pe partea stângă. In dreapta sunt 3 oxigeni. Adică, pe de o parte există un număr par de atomi, iar pe de altă parte, un număr impar. Dacă înmulțim numărul impar de două ori, obținem un număr par. Mai întâi o aducem la o valoare egală. Pentru a face acest lucru, înmulțiți întreaga formulă după săgeată cu două. După înmulțire, obținem șase ioni de oxigen și, de asemenea, 2 atomi de sulf. În stânga avem o microparticulă de sulf. Acum să egalăm. Punem ecuațiile în stânga înainte de gri 2.

Chemat.

Reacții complexe

Acest exemplu este mai complex deoarece există mai multe elemente de materie.

Aceasta se numește reacție de neutralizare. Ce trebuie egalat aici mai întâi:

  • În partea stângă este un atom de sodiu.
  • În partea dreaptă, indexul spune că există 2 sodiu.

Concluzia care se sugerează este că trebuie să înmulțiți întreaga formulă cu două.

Acum să vedem cât sulf este. Unul pe partea stanga si dreapta. Să fim atenți la oxigen. În partea stângă avem 6 atomi de oxigen. Pe de altă parte - 5. Mai puțin în dreapta, mai mult în stânga. Un număr impar trebuie adus la un număr par. Pentru a face acest lucru, înmulțim formula apei cu 2, adică dintr-un atom de oxigen facem 2.

Acum există deja 6 atomi de oxigen pe partea dreaptă. Există, de asemenea, 6 atomi pe partea stângă. Să verificăm hidrogenul. Doi atomi de hidrogen și încă 2 atomi de hidrogen. Deci vor fi patru atomi de hidrogen pe partea stângă. Și pe de altă parte sunt și patru atomi de hidrogen. Toate elementele sunt egale. Punem semnul egal.

Următorul exemplu.

Aici exemplul este interesant deoarece apar paranteze. Ei spun că, dacă un factor se află în spatele parantezelor, atunci fiecare element din paranteze este înmulțit cu acesta. Trebuie să începeți cu azot, deoarece există mai puțin decât oxigen și hidrogen. În stânga este un azot, iar în dreapta, ținând cont de paranteze, sunt două.

În dreapta sunt doi atomi de hidrogen, dar sunt necesari patru. Ieșim din asta prin simpla înmulțire a apei cu două, rezultând patru hidrogeni. Super, hidrogen egalizat. A mai rămas oxigen. Înainte de reacție sunt 8 atomi, după - tot 8.

Grozav, toate elementele sunt egale, putem seta „egal”.

Ultimul exemplu .

Urmează bariul. Este egalizat, nu trebuie să îl atingeți. Înainte de reacție sunt doi clori, după ea există doar unul. Ce trebuie făcut? Puneți 2 în fața clorului după reacție.

Acum, datorită coeficientului care tocmai a fost setat, după reacție am primit două sodiu, iar înainte de reacție am primit și două. Grozav, totul este egalat.

De asemenea, puteți egaliza reacțiile folosind metoda echilibrului electronic. Această metodă are o serie de reguli prin care poate fi implementată. Următorul pas este aranjarea stărilor de oxidare ale tuturor elementelor din fiecare substanță pentru a înțelege unde a avut loc oxidarea și unde a avut loc reducerea.

Instrucţiuni

Înainte de a începe sarcina în sine, trebuie să înțelegeți că numărul care este pus în față element chimic sau întreaga formulă a coeficientului. Și cifra merită (și puțin) indicele. Pe lângă asta, că:

Coeficientul se aplică tuturor simbolurilor chimice care apar după el în formulă

Coeficientul se înmulțește cu indicele (nu se adună!)

Numărul de atomi ai fiecărui element al substanțelor care intră în reacție trebuie să coincidă cu numărul de atomi ai acestor elemente incluși în produșii de reacție.

De exemplu, scrierea formulei 2H2SO4 înseamnă 4 atomi de H (hidrogen), 2 atomi de S (sulf) și 8 atomi de O (oxigen).

1. Exemplul nr. 1. Luați în considerare arderea etilenei.

Când materia organică arde, ea produce monoxid de carbon (IV) (dioxid de carbon) și apă. Să încercăm coeficienții succesiv.

C2H4 + O2 => CO2+ H2O

Să începem să analizăm. 2 atomi de C (carbon) au intrat în reacție, dar s-a obținut doar 1 atom, ceea ce înseamnă că punem 2 în fața CO2. Acum numărul lor este același.

C2H4 + O2 => 2CO2+ H2O

Acum să ne uităm la H (hidrogen). 4 atomi de hidrogen au intrat în reacție, dar rezultatul a fost doar 2 atomi, prin urmare, punem 2 în fața H2O (apă) - acum obținem și 4

C2H4 + O2 => 2CO2+ 2H2O

Numărăm toți atomii de O (oxigen) formați ca rezultat al reacției (adică după egalitate). 4 atomi în 2CO2 și 2 atomi în 2H2O - un total de 6 atomi. Și înainte de reacție sunt doar 2 atomi, ceea ce înseamnă că punem 3 în fața moleculei de oxigen O2, ceea ce înseamnă că sunt și 6 dintre ei.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

Astfel, rezultatul este același număr de atomi ai fiecărui element înainte și după semnul egal.

C2H4 + 3O2 => 2CO2+ 2H2O

2. Exemplul nr. 2. Luați în considerare reacția aluminiului cu acid sulfuric diluat.

Al + H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + H2

Ne uităm la atomii de S care fac parte din Al2 (SO4) 3 - sunt 3, dar în H2SO4 (acid sulfuric) există doar 1, prin urmare, punem și 3 în fața acidului sulfuric.

Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + H2

Dar acum sunt 6 atomi de H (hidrogen) înainte de reacție și doar 2 după reacție, ceea ce înseamnă că punem și 3 în fața moleculei de H2 (hidrogen), astfel încât în ​​total obținem 6.

Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + 3H2

În cele din urmă, ne uităm la. Deoarece există doar 2 atomi de aluminiu în Al2 (SO4) 3 (sulfat de aluminiu), punem 2 în fața lui Al (aluminiu) înainte de reacție.

2Al + 3H2SO4 => Al2 (SO4) 3 + 3H2

Acum numărul tuturor atomilor înainte și după reacție este același. S-a dovedit că aranjarea coeficienților în ecuații chimice nu este atât de dificilă. Doar exersează și totul se va rezolva.

Sfaturi utile

Asigurați-vă că rețineți că coeficientul este înmulțit cu indicele și nu se adaugă.

Surse:

  • cum reacţionează elementele
  • Test pe tema „Ecuații chimice”

Pentru mulți școlari, scrieți ecuații ale reacțiilor chimice și plasați-le corect cote nici o sarcină ușoară. Mai mult, din anumite motive, principala dificultate pentru ei este tocmai a doua parte a acesteia. S-ar părea că nu este nimic complicat în asta, dar uneori elevii renunță, căzând într-o confuzie completă. Dar trebuie doar să vă amintiți câteva reguli simple, iar sarcina nu va mai cauza dificultăți.

Instrucţiuni

Coeficient, adică numărul din fața formulei unei molecule chimice, la toate simbolurile, și se înmulțește cu fiecare simbol! Se înmulțește, nu se adună! Poate părea incredibil, dar unii studenți adaugă două numere în loc să le înmulțească.

Numărul de atomi ai fiecărui element al substanțelor inițiale (adică situat în partea stângă a ecuației) trebuie să coincidă cu numărul de atomi ai fiecărui element al produselor de reacție (respectiv, situat în partea dreaptă a acestuia).

Profesorul, fiind personajul principal în organizație activitate cognitivă studenții caută în mod constant modalități de îmbunătățire a eficienței învățării. Organizare învăţare eficientă este posibilă numai cu cunoașterea și utilizarea cu pricepere a diferitelor forme ale procesului pedagogic.

1. Omul modern trebuie să aibă nu numai suma de cunoștințe și abilități, ci și capacitatea de a percepe lumea ca un întreg unic, complex, în continuă evoluție.

Descărcați:


Previzualizare:

Articol despre chimie: „Dispunerea coeficienților în ecuații chimice”

Alcătuit de: profesor de chimie

Școala Gimnazială GBOU Nr. 626

Kazutina O.P.

Moscova 2012

„Dispunerea coeficienților în ecuații chimice”

Profesorul, fiind personajul principal în organizarea activității cognitive a elevilor, caută în permanență modalități de îmbunătățire a eficienței predării. Organizarea unei predari eficiente este posibilă numai cu cunoașterea și utilizarea abil a diferitelor forme ale procesului pedagogic.

1. O persoană modernă trebuie să aibă nu doar o sumă de cunoștințe și abilități, ci și capacitatea de a percepe lumea ca un întreg unic, complex, în continuă evoluție.

Algoritm de pregătire pentru o lecție

alegerea unui subiect, definirea obiectivelor;

selectarea conținutului;

identificarea mijloacelor și modalităților de a dezvolta atitudinea motivațională pozitivă a elevilor față de munca la clasă;

precizarea dotarii lectiei cu materialul vizual si didactic necesar;

dezvoltarea planului de lecție

Exemplu de lecție de chimie „Aranjarea coeficienților într-o ecuație chimică” pentru profesori

Ţintă: răspunde la întrebarea: „de ce trebuie să plasezi coeficienți într-o ecuație chimică?”

Sarcini:

Problema necesității atribuirii coeficienților

Algoritm pentru stabilirea coeficienților

Dovada semnificației aranjamentului coeficienților

Progresul lecției:

Un student modern, dacă învață, tratează cunoștințele pe care le primește și le prelucrează cu pragmatism. Prin urmare, materialul oferit ar trebui să se încadreze în capul tău logic și concis.

Pentru a realiza acest lucru, profesorul ar trebui să acorde întotdeauna atenție Pentru ce o acţiune sau alta trebuie învăţată la clasă. Adică profesorul trebuie să explice. Și apoi, într-un sens bun, așteptați întrebările potrivite pe noul subiect.

Legea conservării masei substanțelor

Celebrul chimist englez R. Boyle, calcinând diferite metale într-o retortă deschisă și cântărindu-le înainte și după încălzire, a descoperit că masa metalelor a devenit mai mare. Pe baza acestor experimente, el nu a ținut cont de rolul aerului și a ajuns la concluzia incorectă că masa substanțelor se modifică în urma reacțiilor chimice. R. Boyle a susținut că există un fel de „materie de foc”, care, atunci când un metal este încălzit, se combină cu metalul, crescându-i masa.

Mg + O 2  MgO

24 g 40 g
M.V Lomonosov, spre deosebire de R. Boyle, a calcinat metalele nu în aer liber, ci în retorte sigilate și le-a cântărit înainte și după calcinare. El a demonstrat că masa substanțelor înainte și după reacție rămâne neschimbată și că în timpul calcinării o parte din aer este adăugată metalului. (Oxigenul nu fusese încă descoperit în acel moment.) El a formulat rezultatele acestor experimente sub forma unei legi: „Toate schimbările care au loc în natură sunt astfel de stări încât orice este luat dintr-un corp este adăugat la altul”. În prezent, această lege este formulată astfel:
Masa de substanțe care au intrat în reacție chimică, este egală cu masa substanțelor formate

Mg + O 2  MgO

24 g 32 g 40 g

Întrebare: legea nu este îndeplinită (întrucât masele substanțelor inițiale și finale nu sunt egale).

Soluția la această problemă este aranjarea coeficienților (numere întregi care indică numărul de molecule):

2Mg + O 2  2MgO

48 g 32 g 80 g – masele înainte și după sunt egale datorită faptului că și numărul de atomi ale elementelor este egal înainte și după reacție.

Astfel, după ce le-a demonstrat elevilor necesitatea egalizării coeficienților de masă, poți chiar să faci fără unele dintre subiectele anterioare: întocmirea unor formule pentru substanțe după valență, calculul masei, cantității de substanță... De asemenea, o poveste despre faptul că legea de conservare a masei de materie a fost „redescoperit” 20 de ani mai târziu de către A. Lavoisier, clarificându-l pe de o parte, dar fără a acorda complet atenție lui M.V. Lomonosov cu probleme etice poate fi lăsat pentru studiu independent sub forma unui raport, de exemplu.

Deci, pentru a finaliza cu succes sarcini de acest fel, este necesar să înțelegem condiția: numărul de atomi înainte de reacție db este egal cu numărul de atomi după reacție: să rezolvăm împreună:

H 2 S + 3O 2  SO 2 + 2H 2 O (dublem oxigenii în dreapta. Îi numărăm în stânga)

CH 4 + 2O 2  CO 2 + 2H 2 O

Am plasat coeficienții în ecuațiile de ardere a două gaze