Окислительно-восстановительные реакции - это процесс «перетекания» электронов от одних атомов к другим. В результате происходит окисление или восстановление химических элементов, входящих в состав реагентов.

Основные понятия

Ключевой термин при рассмотрении окислительно-восстановительных реакций - это степень окисления, которая представляет собой условный заряд атома и количество перераспределяемых электронов. Окисление - процесс потери электронов, при котором увеличивается заряд атома. Восстановление, наоборот, представляет собой процесс присоединения электронов, при котором степень окисления уменьшается. Соответственно, окислитель принимает новые электроны, а восстановитель - теряет их, при этом такие реакции всегда происходят одновременно.

Определение степени окисления

Вычисление данного параметра - одна из самых популярных задач в школьном курсе химии. Поиск зарядов атомов может быть как элементарным вопросом, так и задачей, требующей скрупулезных расчетов: все зависит от сложности химической реакции и количества составляющих соединений. Хотелось бы, чтобы степени окисления указывались в периодической таблице и были всегда под рукой, однако этот параметр приходится либо запоминать, либо вычислять для конкретной реакции. Итак, существует два однозначных свойства:

• Сумма зарядов сложного соединения всегда равна нулю. Это значит, что часть атомов будет иметь положительную степень, а часть - отрицательную.
• Степень окисления элементарных соединений всегда равна нулю. Простыми называются соединения, которые состоят из атомов одного элемента, то есть железо Fe2, кислород O2 или октасера S8.

Существуют химические элементы, электрический заряд которых однозначен в любых соединениях. К таким относятся:

• -1 - F;
• -2 - О;
• +1 - H, Li, Ag, Na, K;
• +2 - Ba, Ca, Mg, Zn;
• +3 - Al.

Несмотря на однозначность, существуют некоторые исключения. Фтор F -уникальный элемент, степень окисления которого всегда составляет -1. Благодаря этому свойству многие элементы изменяют свой заряд в паре с фтором. Например, кислород в соединении с фтором имеет заряд +1 (O 2 F 2) или +2 (ОF2). Кроме того, кислород меняет свою степень в перекисных соединениях (в перекиси водорода H202 заряд равен -1). И, естественно, кислород имеет нулевую степень в своем простом соединении O2.

При рассмотрении окислительно-восстановительных реакций важно учитывать вещества, которые состоят из ионов. Атомы ионных химических элементов имеют степень окисления, равную заряду иона. Например, в соединении гидрида натрия NaH по идее водород имеет степень +1, однако ион натрия также имеет заряд +1. Так как соединение должно быть электрически нейтральным, то атом водорода принимает заряд -1. Отдельно в этой ситуации стоят ионы металлов, так как атомы таких элементов ионизируются на разные величины. К примеру, железо F ионизируется и на +2, и на +3 в зависимости от состава химического вещества.

Пример определения степеней окисления

Для простых соединений, которые включают в себя атомы с однозначным зарядом, распределение степеней окисления не составляет труда. Например, для воды H2O атом кислорода имеет заряд -2, а атом водорода +1, что в сумме дает нейтральный нуль. В более сложных соединениях встречаются атомы, которые могут иметь разный заряд и для определения степеней окисления приходится использовать метод исключения. Рассмотрим пример.

Сульфат натрия Na 2 SO 4 имеет в своем составе атом серы, заряд которого может принимать значения -2, +4 или +6. Какое значение выбрать? Первым делом определяем, что ион натрия имеет заряд +1. Кислород в подавляющем большинстве случаев имеет заряд –2. Составляем простое уравнение:

1 × 2 + S + (–2) × 4 = 0

Таким образом, заряд серы в сульфате натрия равен +6.

Расстановка коэффициентов по схеме реакции

Теперь, когда вы знаете, как определять заряды атомов, вы можете расставлять коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях для их балансировки. Стандартное задание по химии: подобрать коэффициенты реакции при помощи метода электронного баланса. В этих заданиях вам нет нужды определять, какие вещества образуются на выходе реакции, так как результат уже известен. Например, определите пропорции в простой реакции:

Na + O2 → Na 2 O

Итак, определим заряд атомов. Так как натрий и кислород в левой части уравнения - простые вещества, то их заряд равен нулю. В оксиде натрия Na2O кислород имеет заряд -2, а натрий +1. Мы видим, что в левой части уравнения натрий имеет нулевой заряд, а в правой – положительный +1. То же самое с кислородом, который изменил степень окисления с нуля до -2. Запишем это «химическим» языком, указав в скобках заряды элементов:

Na(0) – 1e = Na(+1)

O(0) + 2e = O(–2)

Для балансировки реакции требуется уравновесить кислород и добавить коэффициент 2 к оксиду натрия. Получим реакцию:

Na + O2 → 2Na2O

Теперь у нас дисбаланс по натрию, уравновесим его при помощи коэффициента 4:

4Na + O2 → 2Na2O

Теперь количество атомов элементов совпадают с обеих сторон уравнения, следовательно, реакция сбалансирована. Все это мы проделали вручную, и это было несложно, так как реакция сама по себе элементарна. Но что делать, если требуется сбалансировать реакцию вида K 2 Cr 2 O 7 + KI + H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4)3 + I2 + H 2 O + K 2 SO 4 ? Ответ прост: используйте калькулятор.

Калькулятор балансирования окислительно-восстановительных реакций

Наша программа позволяет автоматически расставить коэффициенты для самых распространенных химических реакций. Для этого вам необходимо вписать в поле программы реакцию или выбрать ее из раскрывающегося списка. Для решения выше представленной окислительно-восстановительной реакции вам достаточно выбрать ее из списка и нажать на кнопку «Рассчитать». Калькулятор мгновенно выдаст результат:

K 2 Cr 2 O 7 + 6KI + 7H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4)3 + 3I2 + 7H 2 O + 4K 2 SO 4

Использование калькулятора поможет вам быстро сбалансировать наиболее сложные химические реакции.

Заключение

Умение балансировать реакции необходимо всем школьникам и студентам, которые мечтают связать свою жизнь с химией. В целом расчеты выполняются по строго определенным правилам, для понимания которых достаточно элементарных знаний по химии и алгебре: помнить, что сумма степеней окисления атомов соединения всегда равна нулю и уметь решать линейные уравнения.

Химические реакции, их свойства, типы, условия протекания и прочая, являются одним из краеугольных столпов интересной науки под названием химия. Попробуем же разобрать что такое химическая реакция, и какова ее роль. Итак, химической реакцией в химии принято считать превращение одного либо нескольких веществ, в другие вещества. При этом ядра у них не меняются (в отличие от реакций ядерных), зато происходит перераспределение электронов и ядер, и, разумеется, появляются новые химические элементы.

Химические реакции в природе и быту

Мы с вами окружены химическими реакциями, более того мы сами их регулярно осуществляем различными бытовыми действиями, когда например, зажигаем спичку. Особенно много химических реакций сами того не подозревая (а может и подозревая) делают повара, когда готовят еду.

Разумеется, и в природных условиях проходит множество химических реакций: извержение вулкана, листвы и деревьев, да что там говорить, практически любой биологический процесс можно отнести к примерам химических реакций.

Типы химических реакций

Все химические реакции можно условно разделить на простые и сложные. Простые химические реакции, в свою очередь, разделяются на:

• реакции соединения,
• реакции разложения,
• реакции замещения,
• реакции обмена.

Химическая реакция соединения

По весьма меткому определению великого химика Д. И. Менделеева реакция соединения имеет место быть когда «их двух веществ происходит одно». Примером химической реакции соединения может быть нагревание порошков железа и серы, при которой из них образуется сульфид железа – Fe+S=FeS. Другим ярким примеров этой реакции является горение простых веществ, таких как сера или на воздухе (пожалуй, подобную реакцию можно также назвать тепловой химической реакцией).

Химическая реакция разложения

Тут все просто, реакция разложения является противоположностью реакции соединения. При ней из одного вещества получается два или более веществ. Простым примером химической реакции разложения может быть реакция разложение мела, в ходе которой из собственно мела образуется негашеная известь и углекислый газ.

Химическая реакция замещения

Реакция замещения осуществляется при взаимодействии простого вещества со сложным. Приведем пример химической реакции замещения: если опустить стальной гвоздь в раствор с медным купоросом, то в ходе этого простого химического опыта мы получим железный купорос (железо вытеснит медь из соли). Уравнение такой химической реакции будет выглядеть так:

Fe+CuSO 4 → FeSO 4 +Cu

Химическая реакция обмена

Реакции обмена проходят исключительно между сложными химическими веществами, в ходе которых они меняются своими частями. Очень много таких реакций имеют место быть в различных растворах. Нейтрализация кислоты желчью – вот хороший пример химической реакции обмена.

NaOH+HCl→ NaCl+Н 2 О

Так выглядит химическое уравнение этой реакции, при ней ион водорода из соединения HCl обменивается ионом натрия из соединения NaOH. Следствием этой химической реакции является образование раствора поваренной соли.

Признаки химических реакций

По признакам протекания химических реакций можно судить прошла ли химическая реакция между реагентами или нет. Приведем примеры признаков химических реакций:

• Изменение цвета (светлое железо, к примеру, во влажном воздухе покрывается бурым налетом, как результат химической реакции взаимодействия железа и ).
• Выпадение осадка (если вдруг через известковый раствор пропустить углекислый газ, то получим выпадение белого нерастворимого осадка карбоната кальция).
• Выделение газа (если Вы капнете на пищевую соду лимонной кислотой, то получите выделение углекислого газа).
• Образование слабодиссоциированных веществ (все реакции, в результате которых образуется вода).
• Свечение раствора (примером тут могут служить реакции, происходящие с раствором люминола, излучающего при химических реакциях свет).

В целом, трудно выделить какие признаки химических реакций являются основными, для разных веществ и разных реакций характерны свои признаки.

Как определить признак химической реакции

Определить признак химической реакции можно визуально (при изменении цвета, свечении), или по результатам этой самой реакции.

Скорость химической реакции

Под скоростью химической реакции обычно понимают изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени. Притом, скорость химической реакции всегда положительная величина. В 1865 году химиком Н. Н. Бекетовым был сформулирован закон действия масс гласящий, что «скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам».

К факторам скорости химической реакции можно отнести:

• природу реагирующих веществ,
• наличие катализатора,
• температуру,
• площадь поверхности реагирующих веществ.

Все они имеют самое прямое влияние на скорость протекания химической реакции.

Равновесие химической реакции

Химическим равновесием называют такое состояние химической системы, при котором протекает несколько химических реакций и скорости в каждой паре прямой и обратной реакции равны между собой. Таким образом, выделяется константа равновесия химической реакции – это та величина, которая определяет для данной химической реакции соотношение между термодинамическими активностями исходных веществ и продуктов в состоянии химического равновесия. Зная константу равновесия можно определить направление протекания химической реакции.

Условия возникновения химических реакций

Чтобы положить начало химических реакций, необходимо для этого создать соответствующие условия:

• приведение веществ в тесное соприкосновение.
• нагревание веществ до определенной температуры (температура химической реакции должна быть подходящей).

Тепловой эффект химической реакции

Так называют изменение внутренней энергии системы как результат протекания химической реакции и превращения исходных веществ (реактантов) в продукты реакции в количествах, соответствующих уравнению химической реакции при следующих условиях:

• единственно возможной работой при этом есть только лишь работа против внешнего давления.
• исходные вещества и продукты, полученные в результате химической реакции, имеют одинаковую температуру.

Химические реакции, видео

И в завершение интересно видео про самые удивительные химические реакции.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Химическими реакция называют превращения веществ, в которых происходит изменение их состава и (или) строения.

Наиболее часто под химическими реакциями понимают процесс превращения исходных веществ (реагентов) в конечные вещества (продукты).

Химические реакции записываются с помощью химических уравнений, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. Согласно закону сохранения массы, число атомов каждого элемента в левой и правой частях химического уравнения одинаково. Обычно формулы исходных веществ записывают в левой части уравнения, а формулы продуктов – в правой. Равенство числа атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения достигается расстановкой перед формулами веществ целочисленных стехиометрических коэффициентов.

Химические уравнения могут содержать дополнительные сведения об особенностях протекания реакции: температура, давление, излучение и т.д., что указывается соответствующим символом над (или «под») знаком равенства.

Все химические реакции могут быть сгруппированы в несколько классов, которым присущи определенные признаки.

Классификация химических реакций по числу и составу исходных и образующихся веществ

Согласно этой классификации, химические реакции подразделяются на реакции соединения, разложения, замещения, обмена.

В результате реакций соединения из двух или более (сложных или простых) веществ образуется одно новое вещество. В общем виде уравнение такой химической реакции будет выглядеть следующим образом:

Например:

СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3) 2

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

2Mg + O 2 = 2MgO.

2FеСl 2 + Сl 2 = 2FеСl 3

Реакции соединения в большинстве случаев экзотермические, т.е. протекают с выделением тепла. Если в реакции участвуют простые вещества, то такие реакции чаще всего являются окислительно-восстановительными (ОВР), т.е. протекают с изменением степеней окисления элементов. Однозначно сказать будет ли реакция соединения между сложными веществами относиться к ОВР нельзя.

Реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется несколько других новых веществ (сложных или простых) относят к реакциям разложения . В общем виде уравнение химической реакции разложения будет выглядеть следующим образом:

Например:

CaCO 3 CaO + CO 2 (1)

2H 2 O =2H 2 + O 2 (2)

CuSO 4 × 5H 2 O = CuSO 4 + 5H 2 O (3)

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O (4)

H 2 SiO 3 = SiO 2 + H 2 O (5)

2SO 3 =2SO 2 + O 2 (6)

(NH 4) 2 Cr 2 O 7 = Cr 2 O 3 + N 2 +4H 2 O (7)

Большинство реакций разложения протекает при нагревании (1,4,5). Возможно разложение под действием электрического тока (2). Разложение кристаллогидратов, кислот, оснований и солей кислородсодержащих кислот (1, 3, 4, 5, 7) протекает без изменения степеней окисления элементов, т.е. эти реакции не относятся к ОВР. К ОВР реакциям разложения относится разложение оксидов, кислот и солей, образованных элементами в высших степенях окисления (6).

Реакции разложения встречаются и в органической химии, но под другими названиями — крекинг (8), дегидрирование (9):

С 18 H 38 = С 9 H 18 + С 9 H 20 (8)

C 4 H 10 = C 4 H 6 + 2H 2 (9)

При реакциях замещения простое вещество взаимодействует со сложным, образуя новое простое и новое сложное вещество. В общем виде уравнение химической реакции замещения будет выглядеть следующим образом:

Например:

2Аl + Fe 2 O 3 = 2Fе + Аl 2 О 3 (1)

Zn + 2НСl = ZnСl 2 + Н 2 (2)

2КВr + Сl 2 = 2КСl + Вr 2 (3)

2КСlO 3 + l 2 = 2KlO 3 + Сl 2 (4)

СаСО 3 + SiO 2 = СаSiO 3 + СО 2 (5)

Са 3 (РО 4) 2 + ЗSiO 2 = ЗСаSiO 3 + Р 2 О 5 (6)

СН 4 + Сl 2 = СН 3 Сl + НСl (7)

Реакции замещения в своем большинстве являются окислительно-восстановительными (1 – 4, 7). Примеры реакций разложения, в которых не происходит изменения степеней окисления немногочисленны (5, 6).

Реакциями обмена называют реакции, протекающие между сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями. Обычно этот термин применяют для реакций с участием ионов, находящихся в водном растворе. В общем виде уравнение химической реакции обмена будет выглядеть следующим образом:

АВ + СD = АD + СВ

Например:

CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O (1)

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O (2)

NаНСО 3 + НСl = NаСl + Н 2 О + СО 2 (3)

AgNО 3 + КВr = АgВr ↓ + КNО 3 (4)

СrСl 3 + ЗNаОН = Сr(ОН) 3 ↓+ ЗNаСl (5)

Реакции обмена не являются окислительно-восстановительными. Частный случай этих реакций обмена -реакции нейтрализации (реакции взаимодействия кислот со щелочами) (2). Реакции обмена протекают в том направлении, где хотя бы одно из веществ удаляется из сферы реакции в виде газообразного вещества (3), осадка (4, 5) или малодиссоциирующего соединения, чаще всего воды (1, 2).

Классификация химических реакций по изменениям степеней окисления

В зависимости от изменения степеней окисления элементов, входящих в состав реагентов и продуктов реакции все химические реакции подразделяются на окислительно-восстановительные (1, 2) и, протекающие без изменения степени окисления (3, 4).

2Mg + CO 2 = 2MgO + C (1)

Mg 0 – 2e = Mg 2+ (восстановитель)

С 4+ + 4e = C 0 (окислитель)

FeS 2 + 8HNO 3 (конц) = Fe(NO 3) 3 + 5NO + 2H 2 SO 4 + 2H 2 O (2)

Fe 2+ -e = Fe 3+ (восстановитель)

N 5+ +3e = N 2+ (окислитель)

AgNO 3 +HCl = AgCl ↓ + HNO 3 (3)

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 ↓ + H 2 O (4)

Классификация химических реакций по тепловому эффекту

В зависимости от того, выделяется ли или поглощается тепло (энергия) в ходе реакции, все химические реакции условно разделяют на экзо – (1, 2) и эндотермические (3), соответственно. Количество тепла (энергии), выделившееся или поглотившееся в ходе реакции называют тепловым эффектом реакции. Если в уравнении указано количество выделившейся или поглощенной теплоты, то такие уравнения называются термохимическими.

N 2 + 3H 2 = 2NH 3 +46,2 кДж (1)

2Mg + O 2 = 2MgO + 602, 5 кДж (2)

N 2 + O 2 = 2NO – 90,4 кДж (3)

Классификация химических реакций по направлению протекания реакции

По направлению протекания реакции различают обратимые (химические процессы, продукты которых способны реагировать друг с другом в тех же условиях, в которых они получены, с образованием исходных веществ) и необратимые (химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ).

Для обратимых реакций уравнение в общем виде принято записывать следующим образом:

А + В ↔ АВ

Например:

СН 3 СООН + С 2 Н 5 ОН↔ Н 3 СООС 2 Н 5 + Н 2 О

Примерами необратимых реакций может служить следующие реакции:

2КСlО 3 → 2КСl + ЗО 2

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 → 6СО 2 + 6Н 2 О

Свидетельством необратимости реакции может служить выделение в качестве продуктов реакции газообразного вещества, осадка или малодиссоциирующего соединения, чаще всего воды.

Классификация химических реакций по наличию катализатора

С этой точи зрения выделяют каталитические и некаталитические реакции.

Катализатором называют вещество, ускоряющее ход химической реакции. Реакции, протекающие с участием катализаторов, называются каталитическими. Протекание некоторых реакций вообще невозможно без присутствия катализатора:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 (катализатор MnO 2)

Нередко один из продуктов реакции служит катализатором, ускоряющим эту реакцию (автокаталитические реакции):

MeO+ 2HF = MeF 2 + H 2 O, где Ме – металл.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

1) Для того,чтобы расставить расставить коэффициенты в уравнении химической реакции онлайн вставьте уравнение и нажмите "Уравнять"

2) Символы химических элементов следует записывать строго в том виде, в котором они фигурируют в таблице Менделеева. Т.е. первая буква в обозначении символа любого химического элемента должна быть заглавной, а вторая строчной. Например, символ химического элемента марганца следует записать как Mn, но не ни в коем случае как mn и mN;

3) Изредка возникают ситуации, когда формулы реагентов и продуктов записаны абсолютно верно, но коэффициенты все равно не расставляются. Такое может возникать в тех случаях, если коэффициенты в уравнении могут быть расставлены двумя или более способами. Наиболее вероятно возникновение такой проблемы с реакциями окисления органических веществ при которых рвется углеродный скелет. В таком случае попробуйте заменить неизменяемые фрагменты органических молекул на какой-нибудь произвольный символ, например радикал фенил C 6 H 5 можно обозначить как Ph или X. Например, следующее уравнение:

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 COOH + CO 2 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O

не будет сбалансировано, так как возможна разная расстановка коэффициентов. Однако, введя обозначение C 6 H 5 = Ph, расстановка коэффициентов происходит корректно:

5PhCH 2 CH 3 + 12KMnO 4 + 18H 2 SO 4 → 5PhCOOH + 5CO 2 + 6K 2 SO 4 + 12MnSO 4 + 28H 2 O

Примечание

В уравнении допускается для разделения формул реагентов от формул продуктов использовать как знак равенства (=), так и стрелку (→), а также случайная запись отдельных букв символов химических элементов не латиницей, а кириллицей в случае их идентичного написания, как, например, символов C, H, O, P.

Основным предметом постижения в химии являются реакции между разными химическими элементами и веществами. Большое осознавание обоснованностей взаимодействия веществ и процессов в химических реакциях дает вероятность руководить ими и применять в своих целях. Химическое уравнение – это метод выражения химической реакции, в котором записаны формулы начальных веществ и продуктов, показатели, показывающие число молекул всякого вещества. Химические реакции делятся на реакции соединения, замещения, разложения и обмена. Также среди них дозволено выделить окислительно-восстановительные, ионные, обратимые и необратимые, экзогенные и т.п.

Инструкция

1. Определите какие вещества взаимодействуют друг с ином в вашей реакции. Запишите их в левой части уравнения. Для примера, разглядите химическую реакцию между алюминием и серной кислотой. Расположите реагенты слева: Al+H2SO4Далее ставьте знак «равно», как и в математическом уравнении. В химии вы можете встретить стрелку, указывающую направо, либо же две противоположно направленные стрелки, «знак обратимости».В итоге взаимодействия металла с кислотой образуются соль и водород. Продукты реакции запишите позже знака равенства, справа.Al+H2SO4=Al2(SO4)3+H2Получилась схема реакции.

2. Дабы составить химическое уравнение, вам нужно обнаружить показатели. В левой части ранее полученной схемы в состав серной кислоты входят атомы водорода, серы и кислорода в соотношении 2:1:4, в правой части содержится 3 атома серы и 12 атомов кислорода в составе соли и 2 атома водорода в молекуле газа Н2. В левой части отношение этих 3 элементов равно 2:3:12.

3. Дабы уравнять число атомов серы и кислорода в составе сульфата алюминия(III), поставьте в левой части уравнения перед кислотой показатель 3. Сейчас в левой части шесть атомов водорода. Дабы уравнять число элементов водорода, поставьте показатель 3 перед ним в правой части. Сейчас соотношение атомов в обоих частях равно 2:1:6.

4. Осталось уравнять число алюминия. Потому что в составе соли содержится два атома металла, поставьте показатель 2 перед алюминием в левой части схемы.В итоге вы получите уравнение реакции данной схемы.2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

Реакцией именуется перевоплощение одних химических веществ в другие. А формула их записи с подмогой особых символов и есть уравнение этой реакции. Существуют разные типы химических взаимодействий, но правило записи их формул идентичен.

Вам понадобится

• периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева

Инструкция

1. В левой части уравнения записываются начальные вещества, которые вступают в реакцию. Они и именуются реагентами. Запись производится с подмогой особых символов, которыми обозначается всякое вещество. Между веществами-реагентами ставится знак «плюс».

2. В правой части уравнения записывается формула полученного одного либо нескольких веществ, которые именуются продуктами реакции. Между левой и правой частями уравнения взамен знака равенства ставится стрелка, которая указывает направление реакции.

3. Позже записи формул реагентов и продуктов реакции нужно расставить показатели уравнения реакции. Это делается для того, дабы, согласно закону сохранения массы вещества, число атомов одного и того же элемента в левой и правой частях уравнения оставалось идентичным.

4. Дабы верно расставить показатели, нужно разглядеть всякое из веществ, вступающих в реакцию. Для этого берется один из элементов и сопоставляется число его атомов слева и справа. Если оно различное, то необходимо обнаружить число, кратное числам, обозначающим число атомов данного вещества в левой и правой частях. После этого это число делится на число атомов вещества в соответствующей части уравнения, и получается показатель для всякой из его частей.

5. От того что показатель ставится перед формулой и относится ко каждом веществам в нее входящим, то дальнейшим шагом будет сравнение полученных данные с числом иного вещества, водящего в состав формулы. Это осуществляется по такой же схеме как и с первым элементом и с учетом теснее имеющегося показателя для каждой формулы.

6. Позже того как разобраны все элементы формулы, проводится окончательная проверка соответствия левой и правой частей. Тогда уравнение реакции дозволено считать законченным.

Видео по теме

Обратите внимание!
В уравнениях химических реакций невозможно переставлять местами левую и правую части. В отвратном случае получится схема вовсе иного процесса.

Полезный совет
Число атомов как отдельных веществ-реагентов так и веществ, входящих в состав продуктов реакции, определяется при помощи периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева

Как неудивительна природа для человека: зимой она окутывает землю снежным пуховым одеялом, весной – раскрывает, будто хлопья поп корна, все живое, летом – буйствует буйством красок, осенью поджигает рыжим огнем растения… И только если вдуматься и присмотреться, дозволено увидеть, что стоят за всеми этими столь привычными изменениями трудные физические процессы и ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. А дабы изучать все живое, нужно уметь решать химические уравнения. Основным требованием при уравнивании химических уравнений – познание закона сохранения числа вещества: 1)число вещества до реакции равно числу вещества позже реакции; 2)всеобщее число вещества до реакции равно всеобщему числу вещества позже реакции.

Инструкция

1. Дабы уравнять химический “пример” нужно исполнить несколько шагов.Записать уравнение реакции в всеобщем виде. Для этого неведомые показатели перед формулами веществ обозначить буквами латинского алфавита (х, y, z, t и тд). Пускай требуется уравнять реакцию соединения водорода и кислорода, в итоге которой получится вода. Перед молекулами водорода, кислорода и воды поставить латинские буквы (x,y,z) – показатели.

2. Для всякого элемента на основе физического равновесия составить математические уравнения и получить систему уравнений. В указанном примере для водорода слева взять 2х, потому что у него есть индекс “2”, справа – 2z, чай у него тоже есть индекс “2”., получается 2x=2z, отсель, x=z. Для кислорода слева взять 2y, потому что есть индекс “2”, справа – z, чай индекса нет, значит он равен единице, которую принято не писать. Получается, 2y=z, и z=0,5y.

Обратите внимание!
Если в уравнении участвует большее число химических элементов, то задание не усложняется а возрастает в объеме, чего не стоит пугаться.

Полезный совет
Дозволено уравнивать реакции и при помощи теории вероятности, применяя валентности химических элементов.

Совет 4: Как составить окислительно-восстановительную реакцию

Окислительно-восстановительные реакции – это реакции с изменением степеней окисления. Зачастую бывает так, что даны начальные вещества и нужно написать продукты их взаимодействия. Изредка одно и то же вещество может в различных средах давать разные финальные продукты.

Инструкция

1. В зависимости не только от среды протекания реакции, а также от степени окисления вещество ведет себя по-различному. Вещество в своей высшей степени окисления неизменно является окислителем, в низшей – восстановителем. Дабы сделать кислую среду традиционно применяют серную кислоту (H2SO4), реже – азотную(HNO3) и соляную(HCl). При необходимости сотворить щелочную среду применяем гидроксид натрия(NaOH) и гидроксид калия(KOH). Дальше разглядим некоторые примеры веществ.

2. Ион MnO4(-1). В кислой среде превращается в Mn(+2), бесцветный раствор. Если среда нейтральная, то образуется MnO2, выпадает бурый осадок. В щелочной среде получаем MnO4(+2), раствор зеленого цвета.

3. Пероксид водорода(H2O2). Если он является окислителем, т.е. принимает электроны, то в нейтральной и щелочной средах превращается по схеме: H2O2 + 2e = 2OH(-1). В кислой среде получим: H2O2 + 2H(+1) + 2e = 2H2O.При условии, что пероксид водорода восстановитель, т.е. отдает электроны, в кислой среде образуется O2, в щелочной – O2 + H2O. Если H2O2 попадает в среду с крепким окислителем, сам он будет являться восстановителем.

4. Ион Cr2O7 является окислителем, в кислой среде он превращается в 2Cr(+3), которые имеют зеленый цвет. Из иона Cr(+3) в присутствии гидроксид-ионов, т.е. в щелочной среде образуется CrO4(-2) желтого цвета.

5. Приведем пример составления реакции.KI + KMnO4 + H2SO4 -В данной реакции Mn находится в своей высшей степени окисления, т.е является окислителем, принимая электроны. Среда кислая, на это нам показывает серная кислота(H2SO4).Восстановителем тут является I(-1), он отдает электроны, повышая при этом свою степень окисления. Записываем продукты реакции: KI + KMnO4 + H2SO4 – MnSO4 + I2 + K2SO4 + H2O. Расставляем показатели способом электронного равновесия либо способом полуреакции, получаем: 10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Видео по теме

Обратите внимание!
Не забывайте расставлять показатели в реакциях!

Химические реакции – это взаимодействие веществ, сопровождаемое изменением их состава. Иными словами, вещества, вступающие в реакцию, не соответствуют веществам, получающимся в итоге реакции. С сходственными взаимодействиями человек сталкивается ежечасно, ежеминутно. Чай процессы, происходящие в его организме (дыхание, синтез белков, пищеварение и т.д.) – это тоже химические реакции.

Инструкция

1. Любая химическая реакция должна быть записана верно. Одно из основных требований – дабы число атомов всего элемента веществ, находящихся в левой части реакции (их называют «начальные вещества»), соответствовало числу атомов того же элемента в веществах правой части (их называют – «продукты реакции»). Иными словами, запись реакции должна быть уравненной.

2. Разглядим определенный пример. Что происходит, когда на кухне зажигают газовую конфорку? Природный газ вступает в реакцию с кислородом воздуха. Эта реакция окисления настоль экзотермическая, то есть сопровождаемая выделением тепла, что появляется пламя. С поддержкой которого вы либо готовите пищу, либо разогреваете теснее приготовленную.

3. Для облегчения допустите, что природный газ состоит только из одного его компонента – метана, имеющего формулу СН4. Потому что же составить и уравнять эту реакцию?

4. При сгорании углеродсодержащего топлива, то есть при окислении углерода кислородом образуется углекислый газ. Вам знаменита его формула: СО2. А что образуется при окислении содержащегося в метане водорода кислородом? Безусловно, вода в виде пара. Уж ее-то формулу знает назубок даже самый дальний от химии человек: Н2О.

5. Выходит, запишите в левой части реакции начальные вещества: СН4 + О2.В правой, соответственно, будут продукты реакции: СО2 + Н2О.

6. Заблаговременная запись этой химической реакции будет дальнейшей: СН4 + О2 = СО2 + Н2О.

7. Уравняйте вышенаписанную реакцию, то есть добейтесь выполнения основного правила: число атомов всего элемента в левой и правой частях химической реакции должно быть идентичным.

8. Вы видите, что число атомов углерода совпадает, а число атомов кислорода и водорода различное. В левой части 4 атома водорода, а в правой – только 2. Следственно поставьте перед формулой воды показатель 2. Получите: СН4 + О2 = СО2 + 2Н2О.

9. Атомы углерода и водорода уравнены, сейчас осталось сделать то же самое с кислородом. В левой части атомов кислорода 2, а в правой – 4. Поставив перед молекулой кислорода показатель 2, получите итоговую запись реакции окисления метана: СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.

Уравнение реакции – условная запись химического процесса, при котором одни вещества превращаются в другие с изменением свойств. Для записи химических реакций применяют формулы веществ и умения о химических свойствах соединений.

Инструкция

1. Верно напишите формулы, в соответствии с их наименованиями. Скажем, оксид алюминия Al?O?, индекс 3 от алюминия (соответствует его степени окисления в этом соединении) поставьте вблизи кислорода, а индекс 2 (степень окисления кислорода) вблизи алюминия. Если степень окисления +1 либо -1, то индекс не ставится. К примеру, вам необходимо записать формулу нитрата аммония. Нитрат – кислотный остаток азотной кислоты (-NO?, с.о. -1), аммоний (-NH?, с.о. +1). Таким образом формула нитрата аммония – NH? NO?. Изредка степень окисления указывается в наименовании соединения. Оксид серы (VI) – SO?, оксид кремния (II) SiO. Некоторые примитивные вещества (газы) записываются с индексом 2: Cl?, J?, F?, O?, H? и т.д.

2. Нужно знать, какие вещества вступают в реакцию. Видимые знаки реакции: выделение газа, метаморфоза окраски и выпадение осадка. Дюже зачастую реакции проходят без видимых изменений. Пример 1: реакция нейтрализацииH?SO? + 2 NaOH ? Na?SO? + 2 H?OГидроксид натрия реагирует с серной кислотой с образованием растворимой соли сульфата натрия и воды. Ион натрия отщепляется и соединяется с кислотным остатком, замещая водород. Реакция проходит без внешних знаков. Пример 2: йодоформная проба С?H?OH + 4 J? + 6 NaOH?CHJ?? + 5 NaJ + HCOONa + 5 H?OРеакция идет в несколько этапов. Финальный итог – выпадение кристаллов йодоформа желтого цвета (добротная реакция на спирты). Пример 3: Zn + K?SO? ? Реакция немыслима, т.к. в ряду напряжений металлов цинк стоит позже калия и не может вытеснять его из соединений.

3. Закон сохранения массы гласит: масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ. Грамотная запись химической реакции – половина фурора. Нужно расставить показатели. Начните уравнивать с тех соединений, в формулах которых присутствуют крупные индексы. K?Cr?O? + 14 HCl ? 2 CrCl? + 2 KCl + 3 Cl?? + 7 H?O Расставлять показатели начните с бихромата калия, т.к. в его формуле содержится крупнейший индекс (7). Такая точность в записи реакций нужна для расчета массы, объема, концентрации, выделившейся энергии и других величин. Будьте внимательны. Запомните особенно зачастую встречающиеся формулы кислот и оснований, а также кислотные остатки.

Совет 7: Как определить окислительно-восстановительные уравнения

Химическая реакция – это процесс перевоплощения веществ, происходящий с изменением их состава. Те вещества, которые вступают в реакцию, именуются начальными, а те, которые образуются в итоге этого процесса – продуктами. Бывает так, что в ходе химической реакции элементы, входящие в состав начальных веществ, изменяют свою степень окисления. То есть они могут принять чужие электроны и отдать свои. И в том, и в ином случае меняется их заряд. Такие реакции именуются окислительно-восстановительными.

Инструкция

1. Запишите точное уравнение химической реакции, которую вы рассматриваете. Посмотрите, какие элементы входят в состав начальных веществ, и каковы степени окисления этих элементов. Позже этого сравните эти показатели со степенями окисления тех же элементов в правой части реакции.

2. Если степень окисления изменилась, эта реакция является окислительно-восстановительной. Если же степени окисления всех элементов остались бывшими – нет.

3. Вот, скажем, обширно вестимая добротная реакция выявления сульфат-иона SO4 ^2-. Ее суть в том, что сернокислая соль бария, которая имеет формулу BaSO4, фактически нерастворима в воде. При образовании она мигом выпадает в виде плотного тяжелого белого осадка. Запишите какое-нибудь уравнение сходственной реакции, скажем, BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl.

4. Выходит, из реакции вы видите, что помимо осадка сульфата бария образовался хлорид натрия. Является ли эта реакция окислительно-восстановительной? Нет, не является, от того что ни один элемент, входящий в состав начальных веществ, не изменил свою степень окисления. И в левой, и в правой части химического уравнения барий имеет степень окисления +2, хлор -1, натрий +1, сера +6, кислород -2.

5. А вот реакция Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Является ли она окислительно-восстановительной? Элементы начальных веществ: цинк (Zn), водород (Н) и хлор (Сl). Посмотрите, каковы их степени окисления? У цинка она равна 0 как в любом простом веществе, у водорода +1, у хлора -1. А каковы степени окисления этих же элементов в правой части реакции? У хлора она осталась непоколебимой, то есть равной -1. Но у цинка стала равной +2, а у водорода – 0 (от того что водород выделился в виде простого вещества – газа). Следственно, эта реакция является окислительно-восстановительной.

Видео по теме

Каноническое уравнение эллипса составляется их тех соображений, что сумма расстояний от какой-нибудь точки эллипса до 2-х его фокусов неизменно непрерывна. Фиксируя это значение и двигая точку по эллипсу, дозволено определить уравнение эллипса.

Вам понадобится

• Лист бумаги, шариковая ручка.

Инструкция

1. Задайте на плоскости две фиксированные точки F1 и F2. Расстояние между точками пускай будет равно какому-то фиксированному значению F1F2= 2с.

2. Нарисуйте на листе бумаги прямую, являющуюся координатной прямой оси абсцисс, и изобразите точки F2 и F1. Данные точки представляют собой фокусы эллипса. Расстояние от всей точки фокуса до начала координат должно быть равно одному и тому же значению, равному c.

3. Нарисуйте ось ординат, образовав таким образом декартовую систему координат, и напишите основное уравнение, задающее эллипс: F1M + F2M = 2a. Точка М обозначает нынешнюю точку эллипса.

4. Определите величину отрезков F1M и F2M с подмогой теоремы Пифагора. Имейте в виду, что точка М имеет нынешние координаты (x,y) касательно начала координат, а касательно, скажем, точки F1 точка M имеет координаты (x+c, y), то есть «иксовая» координата приобретает сдвиг. Таким образом, в выражении теоремы Пифагора одно из слагаемых должно быть равно квадрату величины (x+c), либо величины (x-c).

5. Подставьте выражения для модулей векторов F1M и F2M в основное соотношение эллипса и возведите обе части уравнения в квадрат, заблаговременно переместив один из квадратных корней в правую часть уравнения и раскрыв скобки. Позже сокращения идентичных членов, поделите полученное соотношение на 4a и вновь возведите во вторую степень.

6. Приведите сходственные члены и соберите слагаемые с одним и тем же множителем квадрата «иксовой» переменной. Вынесите за скобку квадрат «иксовой» переменной.

7. Обозначьте за квадрат некоторой величины (скажем, b) разность квадратов величин a и с и поделите полученное выражение на квадрат этой новой величины. Таким образом, вы получили каноническое уравнение эллипса, в левой части которого сумма квадратов координат, деленных на величины осей, а в левой – единица.

Полезный совет
Для того дабы проверить выполнение задания, вы можете воспользоваться законом сохранения массы.