Страница - 4

§6 СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЙ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Химические формулы, индексы, химические реакции

Используя различные слова, мы составляем предложения. Используя формулы веществ, составляем уравнения реакций. Химическое уравнение — условная запись химической реакции с помощью химических формул и зна­ков. По уравнениям реакций можно определить, в каких количественных отношениях реагируют вещества и сколько продуктов при этом образуется. Вещества, вступающие в реакцию, называются реагентами. Образующиеся при этом вещества называются продуктами.

Алгоритм составления уравнений реакций

1. Записываем схему уравнения реакции: формулы вступающих в реак­цию веществ - слева, а образовавшихся - справа.
2. Уравнения реакций отличаются от схем этих же реакций. Например, горение железа в кислороде записывается в виде схемы:

Fе + О₂ →  Fе₂О₃

1. В уравнениях реакций число атомов реагирующих веществ должно быть равно числу атомов продуктов реакций. Поэтому в схемах реакций перед формулами веществ ставятся коэффициенты. Подбираем коэффициенты, что­бы число атомов каждого элемента в левой и правой частях равенства было одинаковым. Коэффициент 1 не ставится. Вначале уравниваем число атомов кислорода. Для этого находим наименьшее кратное число для атомов кис­лорода до и после реакции: 2 • 3 = 6. Делением этого числа на число атомов кислорода находим коэффициенты в левой части - 6 : 2 = 3; затем в правой части - 6 : 3 = 2.
2. Fe + 3О₂ →  2Fe₂O₃
3. Теперь уравниваем число атомов железа и, наконец, заменяем стрелку на знак равенства:
4. 4Fе + 302 = 2Fe₂O₃

Коэффициенты перед формулами веществ в химических уравнениях на­зываются стехиометрическими коэффициентами.

В полученном уравнении число атомов каждого элемента в левой части равно числу тех же атомов в правой части. Уравнение читается так: 4 атома железа плюс 3 молекулы кислорода равны 2 молекулам оксида железа (III).

При записи химического уравнения подбираются только коэффи­циенты, а индексы в формулах менять нельзя, так как нельзя произ­вольно менять состав вещества.

По уравнениям реакций можно получить следующие сведения:

1. качественный состав реагирующих и образовавшихся веществ (Fе, O₂, Fе2Oз);
2. соотношения коэффициентов перед формулами:

(Fе) : (O₂) : (Fе_2O3) = 4 : 3 : 2;

• соотношения масс веществ:

т (Fе) : т (O2) : т (Fе2O₃) = 224 : 96 : 320 = 7 : 3 : 10.

Уравнения реакции, реагенты, продукты, коэффициенты

Составьте формулы оксидов железа по следующим соотношениям масс элементов: а) 7 : 2; б) 7 : 3. Определите валентности железа в соединениях.

§7 ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ВЕЩЕСТВ

При химических реакциях происходит распад молекул реагирующих веществ, осуществляется перегруппировка атомов и групп атомов, образу­ются молекулы продуктов реакции. В результате реакций число атомов не изменяется, поэтому не должны изменяться и массы этих атомов.

Рассмотрим реакцию горения магния:

Масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

В этом и состоит закон сохранения массы. Закон был открыт опытным путем в 1748 г. русским ученым М. В. Ломоносовым. Позднее, в 1789 г., французский ученый А. Лавуазье пришел к такому же выводу независимо от М. В. Ломоносова. Закон сохранения массы веществ имеет огромное значение для естественных наук.

Значение закона сохранения массы веществ

Открытие закона способствовало дальнейшему развитию химии.

1. Все расчетные задачи в химии решаются на его основе. Все химические уравнения составляются на основании этого закона.
2. Этот закон является одним из проявлений общего закона природы: вещество не исчезает бесследно и не образуется из ничего.

Закон сохранения массы веществ.

Демонстрация №1

Опыт, доказывающий закон сохранения массы веществ

Цель: Знать закон сохранения массы веществ и доказать это опытным путем.

Реактивы	Химическая посуда, оборудование
Соляная кислота, карбонат каль­ция 1 г.	Колба коническая (200 мл), весы, надувной ша­рик, шпатель, скотч.

Проведите реакцию карбоната кальция с соляной кис­лотой. Для этого предварительно взвесьте колбу с кислотой, а также шарик на весах (рис. 9). Насыпьте 1 г карбоната кальция в шарик. Затем наденьте его на колбу. Закрепите скотчем. Поднимите надувной шарик, чтобы весь карбонат высыпался в колбу. После проведения реакции взвесьте. Сделайте выводы.

Вопросы и задания:

1. Есть ли разница в массе до и после реакции?
2. Как читается закон сохранения массы веществ?

Проверьте правильность следующих уравнений. Исправьте, где нужно, коэффициенты:

2. Определите валентность хлора в его оксидах: С1₂0, С1₂О₃, С1₂О₅, С1₂О_7.

С

1. Определите массовые доли меди в оксидах: Сu₂О, СuО. Какие значения ва­лентности проявляет медь в соединениях?
2. Расставьте коэффициенты в схемах уравнений. Правильность их расстанов­ки подтвердите расчетами:

СО + О₂ → СО₂ Р₂О₃ + О₂ → Р₂О₅ N2 + О₂ → NO