Уравнения химических реакций


Любая химическая реакция записывается в виде уравнения химической реакции. В соответствии с химическим смыслом реакции (реагенты взаимодействуют и образуют продукты реакции) в левой части уравнения указывают формулы реагентов, а в правой части – формулы продуктов, соединяя их стрелкой; получается схема химической реакции:

Реагенты → Продукты реакции

Часто, вместо стрелки ставят знак химического равенства:

Реагенты = Продукты реакции

Известно, что все химические реакции в той или иной мере обратимы. Двустороннее протекание химической реакции, т.е. одновременное протекание ее в прямом и обратном направлении, обозначается знаком обратимости:

H2 + S ↔ H2S

Уравнение реакции протекающей в прямом направлении, отражает процесс образования продукта реакции сероводорода из реагентов водорода и серы, а уравнение реакции в обратном направлении характеризует разложение реагента сероводорода, на продукты водород и серу.

Если в схеме реакции числа атомов химических элементов, до и после реакции, не одинаковы, проводят подбор коэффициентов уравнивающих числа атомов в уравнения химической реакции:

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Схема химической реакции: N2 + H2 ↔ NH3

Уравнение химической реакции: 1N2 + 3H2 ↔ 2NH3

Числа, стоящие перед формулами веществ в уравнении (число 1 обычно не пишут), называются стехиометрическими коэффициентами. Они показывают (на микроуровне), сколько химически одинаковых частиц (ионов, атомов, молекул и др.) участвует в реакции, т.е.

N2 + (H2 + H2 + H2) ↔ NH3 + NH3 что дает N2 + 3H2 ↔ 2NH3

• обратите внимание на то, что стехиометрические коэффициенты относятся ко всей формуле вещества, хотя эта формула не заключена в скобки, в отличие от алгебраических записей типа 2a · 2b = 2(ab), но понимать химическую запись надо так же – например: N2 + 3(H2) ↔ 2(NH3).

 

Подбор коэффициентов в уравнении химической реакции основан на том, что сумма атомов каждого элемента не изменяется при протекании химической реакции.

Это положение вытекает из закона сохранения массы.
Прежде чем перейти к подбору коэффициентов в схеме реакции, следует установить, изменяется или нет степень окисления элементов при протекании реакции.
В схемах реакций, в которых степени окисления элементов не изменяются – обменных реакциях, подбирать коэффициенты следует поэлементно, начиная с формулы самого сложного по составу вещества (эта формула, в приведенном ниже примере отмечена чертой).

0000000011

При подборе коэффициентов в обменных реакциях с участием ионных соединений, особенно если ионы многоатомные и не изменяют своего состава в ходе реакции, можно проводить подсчет числа ионов, это значительно упрощает расстановку коэффициентов.
Для простых окислительно-восстановительных реакций, способ подбора коэффициентов аналогичен описанному выше для обменных реакций. Для сложных окислительно восстановительных реакций, такой поэлементный процесс подбора коэффициентов очень затруднителен, и потому для них разработаны специальные методы расстановки коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях.


Комментарии закрыты