Napisz I Uzgodnij Rownania Podanych Reakcji Chemicznych

Zapisywanie i uzgadnianie równań reakcji chemicznych to fundament chemii. Pozwala przewidzieć produkty reakcji, obliczyć zapotrzebowanie na substraty i wydajność. Prawidłowo uzgodnione równanie odzwierciedla zasadę zachowania masy, czyli fakt, że atomy nie giną ani nie powstają w reakcji chemicznej, a jedynie przegrupowują się.

Zacznijmy od prostego przykładu: reakcji wodoru z tlenem, prowadzącej do powstania wody.

H2 + O2 -> H2O

Widzimy, że po lewej stronie mamy dwa atomy wodoru i dwa atomy tlenu, a po prawej – dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Równanie jest niezgodne, ponieważ liczba atomów tlenu po obu stronach nie jest taka sama. Aby je uzgodnić, musimy dodać współczynniki stechiometryczne przed wzorami chemicznymi.

Zacznijmy od tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom tlenu, a po lewej dwa. Możemy pomnożyć wzór wody (H2O) przez 2, aby wyrównać liczbę atomów tlenu po obu stronach:

H2 + O2 -> 2H2O

Teraz mamy po prawej stronie 4 atomy wodoru (2 * 2) i 2 atomy tlenu (2 * 1). Po lewej stronie mamy 2 atomy wodoru i 2 atomy tlenu. Aby wyrównać liczbę atomów wodoru, mnożymy cząsteczkę wodoru (H2) przez 2:

2H2 + O2 -> 2H2O

Teraz równanie jest uzgodnione. Mamy 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu po obu stronach.

Kolejny przykład: reakcja metalicznego sodu z wodą, dająca wodorotlenek sodu i wodór.

Na + H2O -> NaOH + H2

Po lewej stronie mamy jeden atom sodu, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom sodu, trzy atomy wodoru i jeden atom tlenu. Równanie jest niezgodne ze względu na atomy wodoru.

Zacznijmy od wyrównania liczby atomów wodoru. Po prawej stronie mamy 3 atomy wodoru, a po lewej 2. To sugeruje, że musimy wprowadzić współczynniki, aby liczba atomów wodoru po obu stronach była parzysta. Spróbujmy pomnożyć NaOH przez 2:

Na + H2O -> 2NaOH + H2

Teraz po prawej stronie mamy 2 atomy sodu, 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu. Po lewej stronie mamy jeden atom sodu, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.

Teraz musimy wyrównać liczbę atomów sodu. Mnożymy sód (Na) po lewej stronie przez 2:

2Na + H2O -> 2NaOH + H2

Teraz mamy po lewej stronie 2 atomy sodu, 2 atomy wodoru i jeden atom tlenu. Po prawej stronie mamy 2 atomy sodu, 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu. Wyrównaliśmy liczbę atomów sodu, ale nadal mamy problem z wodorem i tlenem.

Spróbujmy pomnożyć H2O po lewej stronie przez 2:

2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2

Teraz po lewej stronie mamy 2 atomy sodu, 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu. Po prawej stronie mamy 2 atomy sodu, 2 atomy wodoru i 2 atomy tlenu + 2 atomy wodoru z H2. Czyli razem 4 atomy wodoru.

Równanie jest teraz uzgodnione. Mamy 2 atomy sodu, 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu po obu stronach.

Rozważmy reakcję spalania metanu (CH4) w tlenie, prowadzącą do powstania dwutlenku węgla i wody.

CH4 + O2 -> CO2 + H2O

Po lewej stronie mamy jeden atom węgla, cztery atomy wodoru i dwa atomy tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom węgla, dwa atomy wodoru i trzy atomy tlenu. Równanie jest niezgodne, szczególnie ze względu na atomy wodoru i tlenu.

Zacznijmy od wyrównania liczby atomów wodoru. Po lewej stronie mamy 4 atomy wodoru, a po prawej 2. Mnożymy cząsteczkę wody (H2O) przez 2:

CH4 + O2 -> CO2 + 2H2O

Teraz po lewej stronie mamy jeden atom węgla, cztery atomy wodoru i dwa atomy tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom węgla, cztery atomy wodoru i 4 atomy tlenu (2 z CO2 i 2 z 2H2O).

Teraz musimy wyrównać liczbę atomów tlenu. Po prawej stronie mamy 4 atomy tlenu, a po lewej 2. Mnożymy cząsteczkę tlenu (O2) po lewej stronie przez 2:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Teraz równanie jest uzgodnione. Mamy jeden atom węgla, cztery atomy wodoru i cztery atomy tlenu po obu stronach.

Kolejny przykład: reakcja kwasu solnego (HCl) z wodorotlenkiem baru (Ba(OH)2) prowadząca do powstania chlorku baru (BaCl2) i wody.

HCl + Ba(OH)2 -> BaCl2 + H2O

Po lewej stronie mamy jeden atom wodoru, jeden atom chloru, jeden atom baru i dwa atomy tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom baru, dwa atomy chloru, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.

Zacznijmy od chloru. Po prawej stronie mamy dwa atomy chloru, a po lewej jeden. Mnożymy HCl po lewej stronie przez 2:

2HCl + Ba(OH)2 -> BaCl2 + H2O

Teraz po lewej stronie mamy dwa atomy wodoru, dwa atomy chloru, jeden atom baru i dwa atomy tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom baru, dwa atomy chloru, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu.

Teraz różnica jest w ilości tlenu i wodoru w wodzie. Mnożymy H2O po prawej stronie przez 2:

2HCl + Ba(OH)2 -> BaCl2 + 2H2O

Teraz po lewej stronie mamy dwa atomy wodoru, dwa atomy chloru, jeden atom baru i dwa atomy tlenu. Po prawej stronie mamy jeden atom baru, dwa atomy chloru, cztery atomy wodoru i dwa atomy tlenu. Pomnożyliśmy HCl przez dwa, więc mamy po lewej stronie 4 atomy wodoru.

Równanie jest uzgodnione. Mamy dwa atomy chloru, jeden atom baru, cztery atomy wodoru i dwa atomy tlenu po obu stronach.

Ostatni przykład: reakcja glinu z tlenkiem żelaza(III) (Fe2O3) prowadząca do powstania tlenku glinu (Al2O3) i żelaza.

Al + Fe2O3 -> Al2O3 + Fe

Po lewej stronie mamy jeden atom glinu, dwa atomy żelaza i trzy atomy tlenu. Po prawej stronie mamy dwa atomy glinu, jeden atom żelaza i trzy atomy tlenu.

Zacznijmy od glinu. Po prawej stronie mamy dwa atomy glinu, a po lewej jeden. Mnożymy glin (Al) po lewej stronie przez 2:

2Al + Fe2O3 -> Al2O3 + Fe

Teraz po lewej stronie mamy dwa atomy glinu, dwa atomy żelaza i trzy atomy tlenu. Po prawej stronie mamy dwa atomy glinu, jeden atom żelaza i trzy atomy tlenu.

Teraz musimy wyrównać liczbę atomów żelaza. Po lewej stronie mamy dwa atomy żelaza, a po prawej jeden. Mnożymy żelazo (Fe) po prawej stronie przez 2:

2Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2Fe

Teraz równanie jest uzgodnione. Mamy dwa atomy glinu, dwa atomy żelaza i trzy atomy tlenu po obu stronach.

Uzgadnianie równań reakcji chemicznych wymaga praktyki i umiejętności logicznego myślenia. Należy pamiętać o zasadzie zachowania masy i dążyć do wyrównania liczby atomów każdego pierwiastka po obu stronach równania. Rozpoczynanie od atomów, które występują w najmniejszej liczbie związków, często ułatwia proces uzgadniania.