Алгоритм составления уравнений химических реакций
Для начала составим схему химической реакции. Например, образование оксида магния (MgO) в процессе горения магния (Mg) в кислороде (O₂). Обозначим реагенты и продукт реакции:
Чтобы схема стала уравнением, нужно расставить коэффициенты. В левой части схемы два атома кислорода, а в правой — один. Уравняем их, увеличив число молекул продукта:
Теперь число атомов кислорода до и после реакции одинаковое, а число атомов магния — нет. Чтобы уравнять их, добавим ещё одну молекулу магния. Когда количество атомов каждого из химических элементов в составе веществ уравнено, вместо стрелки можно ставить равно:
Уравнение химической реакции составлено.
Рассмотрим реакцию разложения. Нитрат калия (KNO₃) разлагается на нитрит калия (KNO₂) и кислород (О₂):
В обеих частях схемы по одному атому калия и азота, а атомов кислорода до реакции 3, а после — 4. Необходимо их уравнять.
Для начала удвоим коэффициент перед реагентом:
Теперь в левой части схемы шесть атомов кислорода, два атома калия и два атома азота. В левой по-прежнему по одному атому калия и азота и четыре атома кислорода. Чтобы уравнять их, в правой части схемы нужно удвоить коэффициент перед нитритом калия.
Снова посчитаем число атомов каждого химического элемента в составе веществ до и после реакции: два атома калия, два атома азота и шесть атомов кислорода. Равенство достигнуто.
Электрон и электронная оболочка атома
Атом, который в целом является нейтральным, состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки (электронное облако), при этом, суммарные положительные и отрицательные заряды равны по абсолютной величине. При вычислении относительной атомной массы массу электронов не учитывают, так как она ничтожно мала и в 1840 раз меньше массы протона или нейтрона.
Рис. 1. Атом.
Электрон – совершенно уникальная частица, которая имеет двойственную природу: он имеет одновременно свойства волны и частицы. Они непрерывно движутся вокруг ядра.
Пространство вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона наиболее вероятна, называют электронной орбиталью, или электронным облаком. Это пространство имеет определенную форму, которая обозначается буквами s-, p-, d-, и f-. S-электронная орбиталь имеет шаровидную форму, p-орбиталь имеет форму гантели или объемной восьмерки, формы d- и f-орбиталей значительно сложнее.
Рис. 2. Формы электронных орбиталей.
Вокруг ядра электроны расположены на электронных слоях. Каждый слой характеризуется расстоянием от ядра и энергией, поэтому электронные слои часто называют электронными энергетическими уровнями. Чем ближе уровень к ядру, тем меньше энергия электронов в нем. Один элемент отличается от другого числом протонов в ядре атома и соответственно числом электронов. Следовательно, число электронов в электронной оболочке нейтрального атома равно числу протонов, содержащимся в ядре этого атома. Каждый следующий элемент имеет в ядре на один протон больше, а в электронной оболочке – на один электрон больше.
Вновь вступающий электрон занимает орбиталь с наименьшей энергией. Однако максимальное число электронов на уровне определяется формулой:
N=2n2,
где N – максимальное число электронов, а n – номер энергетического уровня.
На первом уровне может быть только 2 электрона, на втором – 8 электронов, на третьем – 18 электронов, а на четвертом уровне – 32 электрона. На внешнем уровне атома не может находится больше 8 электронов: как только число электронов достигает 8, начинает заполняться следующий, более далекий от ядра уровень.
Виды химических реакций
Вещества вступают в реакции по-разному, можно выделить четыре наиболее частых варианта:
Соединение. Два или несколько реагентов образуют один продукт. В реакцию могут вступать как простые вещества, так и сложные. Например, простые вещества водород и кислород взаимодействуют и образуют сложное — воду:
Сложное вещество негашёная известь соединяется с водой, и образуется новое сложное вещество — гашёная известь:
Разложение. Обратный процесс: одно вещество распадается на несколько более простых. Например, если нагреть известняк, получаются негашёная известь и углекислый газ:
Стрелка вверх означает, что образовался газ. Он улетучивается и больше не участвует в реакции.
Замещение. В реакции участвуют два вещества — простое и сложное. Если атомы химического элемента в простом веществе более активны, они замещают атомы одного из менее активных химических элементов в составе сложного вещества.
В примере атомы цинка замещают атомы водорода в составе хлороводорода, и образуется хлорид цинка:
Обмен. Два сложных вещества обмениваются составными частями, в результате получаются два новых сложных вещества. В такой реакции обязательно образуется вода, газ или осадок.
Стрелка вниз означает, что вещество выпало в осадок, поскольку оно нерастворимо.
Достоинства справочника по химии за 8 класс рабочая тетрадь Габриелян
Любителей химии в школе очень мало. И причина тому не то, что этот предмет неинтересен. Это все потому, что химия — одна из самых сложных дисциплин. И чтобы её раскусить, нужно приложить много усилий, перелопатить кучу информации и внимательно слушать на уроке учителя. Но случается такое, что школьник отвлекается на занятии, а дома ему никто не может прийти на выручку. В таком случае перед ОГЭ ребенку необходима дополнительная помощь. Прекрасной альтернативой репетиторам станет качественная методическая литература. Такая, как ГДЗ. Неспроста задачник под редакцией Габриеляна и Сладкова пользуется такой популярностью среди ребят. С помощью него можно не только решить «домашку» быстро и самостоятельно, но и подготовиться к итоговому тестированию. Также стоит выделить такие бонусы:
- круглосуточный доступ с любой онлайн-платформы;
- простой и понятный язык изложения материала;
- удобный интерфейс;
- комфортная линейка поиска упражнений;
- соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту.
Добавим и то, что портал отражает всю школьную программу за восьмой класс. Специально подобранный учебно-методический сборник поможет восьмиклассникам всецело освоить перечисленные разделы учебника и позволит заработать максимальное количество пятерок в свой дневник. Одно из главных преимуществ представленного решебника — онлайн-размещение в интернете. Благодаря этому, ученики могут воспользоваться необходимыми ресурсами ГДЗ в любое удобное для себя время суток. Сайт размещения доступен к просмотру круглосуточно как с персонального компьютера, так и с мобильного телефона. К тому же, если школьник будет активно взаимодействовать с решебником в обучении, то сможет существенно упростить образовательный процесс по предмету и сделать его познавательней на каждом этапе — от занятий в школе до выполнения домашнего задания.
В каких случаях можно обратиться за помощью к онлайн-изданию по химии за 8 класс рабочая тетрадь Габриелян О. С., Сладков С. А. (Дрофа)
Уроков на изучение этого предмета отводится мало. И это не совсем хорошо, потому что школьникам и их родителям самостоятельно приходится искать решения проблем, связанных с изучением дисциплины. Некоторые обращаются за помощью к репетиторам. Другие допоздна просиживают за учебниками и большим количеством дополнительных справочников. Но есть более простой способ, который поможет подросткам успешно освоить программу по данному предмету. Ученикам всего лишь необходимо вооружиться онлайн-пособием с правильными ответами и ключами к различным заданиям. Задачник от издательства «Дрофа» придет на выручку в следующих ситуациях:
- При необходимости проверки уровня знаний.
- В случае пропуска урока из-за уважительной причины, когда приходится изучать параграф дома и нагонять одноклассников.
- При подготовке к олимпиаде или контрольной работе.
- Если возник вопрос по какой-либо теме.
Можно смело сказать, что пособие от авторов Габриеляна и Сладкова является многопрофильным и решает основные задачи. Если работать с книгой, выпущенной издательством «Дрофа» правильно, то очень скоро можно лицезреть такие изменения: появится интерес к предмету, «домашка» будет выполняться вовремя и без особых усилий, проснется активность на уроке, и уйдет боязнь выступлений у доски, улучшится успеваемость, восьмиклассник станет более собранным и внимательным, выработается привычка к самоанализу. Стоит сделать вывод о том, что этот замечательный задачник станет настольной книгой для юных химиков и значительно облегчит жизнь как детям, так и их родителям.
Что такое химические уравнения
Когда химические вещества вступают во взаимодействие, химические связи между их атомами разрушаются и образуются новые, уже в других сочетаниях. В результате одни вещества превращаются в другие.
Рассмотрим реакцию горения метана, происходящую в конфорке газовой плиты:
Молекула метана (CH₄) и две молекулы кислорода (2O₂) вступают в реакцию, образуя молекулу углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (2H₂O). Связи между атомами углерода (С) и водорода (H) в метане, а также между атомами кислорода (O) разрываются, и образуются новые связи между атомами углерода и кислорода в молекуле углекислого газа (CO₂) и между атомами водорода и кислорода в молекуле воды (H₂O).
Картинка даёт наглядное представление о том, что произошло в ходе реакции. Но зарисовывать сложные химические процессы такими схемами неудобно. Вместо этого учёные используют уравнения химических реакций.
Химическое уравнение — это условная запись химической реакции с помощью формул и символов.
Их записывают в виде схемы, в которой отражён процесс превращения. В левой части располагаются формулы реагентов — веществ, вступающих в реакцию. Завершается уравнение продуктами реакции — веществом или веществами, которые получились в результате.
Новые вещества образуются потому, что изменяются связи между атомами, но сами атомы не возникают из ниоткуда и не исчезают в никуда. На рисунке видно, что атом углерода из состава метана перешёл в состав углекислого газа, атом водорода — в состав воды, а атомы кислорода распределились между молекулами углекислого газа и воды. Число атомов не изменилось.
Согласно закону сохранения массы, общая масса реагентов всегда равна общей массе продуктов реакции. Именно поэтому запись химической реакции называют уравнением.
<<Форма демодоступа>>
Коэффициенты в уравнениях химических реакций
Чтобы составить уравнение химической реакции, важно правильно подобрать коэффициенты перед формулами веществ. Коэффициент в химических уравнениях означает число молекул (формульных единиц) вещества, необходимое для реакции
Он обозначается числом перед формулой (например, 2NaCl в последнем примере)
Коэффициент в химических уравнениях означает число молекул (формульных единиц) вещества, необходимое для реакции. Он обозначается числом перед формулой (например, 2NaCl в последнем примере).
Коэффициент не следует путать с индексом (числом под символом химического элемента, например, О₂). Индекс обозначает количество атомов этого элемента в молекуле (формульной единице).
Чтобы узнать общее число атомов элемента в формуле, нужно умножить его индекс на коэффициент вещества. В примере на картинке (2H₂O) — четыре атома водорода и два кислорода.
Подобрать коэффициент — значит определить, сколько молекул данного вещества должно участвовать в реакции, чтобы она произошла. Далее мы расскажем, как это сделать.