Уравнения химических реакций

Запись химического взаимодействия, отражающая количественную и качественную информацию о реакции, называют уравнением химических реакций. Записывается реакция химическими и математическими символами.

Основные правила

Химические реакции предполагают превращение одних веществ (реагентов) в другие (продукты реакции). Это происходит благодаря взаимодействию внешних электронных оболочек веществ. В результате из начальных соединений образуются новые.

Чтобы выразить ход химической реакции графически, используются определённые правила составления и написания химических уравнений.

В левой части пишутся изначальные вещества, которые взаимодействуют между собой, т.е. суммируются. При разложении одного вещества записывается его формула. В правой части записываются полученные в ходе химической реакции вещества. Примеры записанных уравнений с условными обозначениями:

  • CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓+ Na2SO4;
  • CaCO3 = CaO + CO2↑;
  • 2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2↑;
  • CH3COONa + H2SO4(конц.) → CH3COOH + NaHSO4;
  • 2NaOH + Si + H2O → Na2SiO3 + H2↑.

Коэффициенты перед химическими формулами показывают количество молекул вещества. Единица не ставится, но подразумевается. Например, уравнение Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 показывает, что из одной молекулы бария и двух молекул воды получается по одной молекуле гидроксида бария и водорода. Если пересчитать количество водорода, то и справа, и слева получится четыре атома.

Обозначения

Для составления уравнений химических реакций необходимо знать определённые обозначения, показывающие, как протекает реакция. В химических уравнениях используются следующие знаки:

  • → – необратимая, прямая реакция (идёт в одну сторону);
  • ⇄ или ↔ – реакция обратима (протекает в обе стороны);
  • ↑ – выделяется газ;
  • ↓ – выпадает осадок;
  • hν – освещение;
  • t° – температура (может указываться количество градусов);
  • Q – тепло;
  • Е(тв.) – твёрдое вещество;
  • Е(газ) или Е(г) – газообразное вещество;
  • Е(конц.) – концентрированное вещество;
  • Е(водн.) – водный раствор вещества.

Выпадение осадка

Рис. 1. Выпадение осадка.

Вместо стрелки (→) может ставиться знак равенства (=), показывающий соблюдение закона сохранения вещества: и слева, и справа количество атомов веществ одинаково. При решении уравнений сначала ставится стрелка. После расчёта коэффициентов и уравнения правой и левой части под стрелкой подводят черту.

Условия реакции (температура, освещение) указываются сверху знака протекания реакции (→,⇄). Также сверху подписываются формулы катализаторов.

Примеры условий реакции

Рис. 2. Примеры условий реакции.

Какие бывают уравнения

Химические уравнения классифицируются по разным признакам. Основные способы классификации представлены в таблице.

Признак

Реакции

Описание

Пример

По изменению количества реагентов и конечных веществ

Замещения

Из простого и сложного вещества образуются новые простые и сложные вещества

2Na +2H2O → 2NaOH + H2

Соединения

Несколько веществ образуют новое вещество

С + О2 = СО2

Разложения

Из одного вещества образуется несколько веществ

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O

Ионного обмена

Обмен составными частями (ионами)

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O

По выделению тепла

Экзотермические

Выделение тепла

С + 2H2 = СH4 + Q

Эндотермические

Поглощение тепла

N2 + O2 → 2NO – Q

По типу энергетического воздействия

Электрохимические

Действие электрического тока

Фотохимические

Действие света

Термохимические

Действие высокой температуры

По агрегатному состоянию

Гомогенные

Одинаковое состояние

CuCl2 + Na2S → 2NaCl + CuS↓

Гетерогенные

Разное состояние

2О (ж) + 3Fe (т) → Fe3O4 + 4H2

Существует понятие химического равновесия, присущее только обратимым реакциям. Это состояние, при котором скорости прямой и обратной реакции, а также концентрации веществ равны. Такое состояние характеризуется константой химического равновесия.

При внешнем воздействии температуры, давления, света реакция может смещаться в сторону уменьшения или увеличения концентрации определённого вещества. Зависимость константы равновесия от температуры выражается с помощью уравнений изобары и изохоры. Уравнение изотермы отражает зависимость энергии и константы равновесия. Эти уравнения показывают направление протекания реакции.

Уравнения изобары, изохоры и изотермы

Рис. 3. Уравнения изобары, изохоры и изотермы.

Что мы узнали?

В уроке химии 8 класса была рассмотрена тема уравнений химических реакций. Составление и написание уравнений отражает ход химической реакции. Существуют определённые обозначения, показывающие состояние веществ и условия протекания реакции. Выделяют несколько видов химических реакций по разным признакам: по количеству вещества, агрегатному состоянию, поглощению энергии, энергетическому воздействию.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3. Всего получено оценок: 443.

Предметы