Как расставить коэффициенты в химических уравнениях?
Содержание
В химии уравнение – это запись реакции с помощью формул веществ и математических знаков.
Знак «=» подразумевает, что реакция уравнена, поэтому принято сперва ставить «→» и только в самом конце заменять его на «=».
Вам встретятся следующие понятия:
- Коэффициент – множитель, означающий количество частиц прореагировавшего или образовавшегося вещества. Если перед формулой не стоит коэффициент, он равен 1.
- Индекс – это количественное значение атомов элемента в формуле. Если индекс не стоит, он равен 1.
Например, формуле 8H2O 8 – коэффициент (взято 8 молекул воды), а 2 – индекс (в молекуле воды содержится 2 атома водорода).
Правила расстановки коэффициентов
Есть несколько принципов, по которым расставляются коэффициенты:
1) Количество элемента в левой части должно совпадать с его количеством в правой;
2) Коэффициент умножается на индекс каждого химического элемента в формуле;
3) Если в одной части уравнения есть несколько веществ, содержащих один и тот же химический элемент, то числовые значения этого элемента из всех формул складываются.
Несмотря на кажущуюся легкость этой темы, иногда именно с нее начинаются пробелы в знаниях по химии. Чтобы не допустить этого мы рекомендуем не затягивать с отставанием по предмету, а сразу записаться на курсы по химии для школьников. Особенно, если химия понадобится для выпускного экзамена.
Уравнивание простых реакций
Разберемся, как правила работают на практике примере простой реакции соединения:
P + О2 →P2O5
Считаем сколько атомов фосфора в левой части и сколько в правой. Слева фосфор содержит простое вещество P. Индекс не стоит, значит он равен 1. Значит слева 1 атом P. Справа фосфор содержит P2O5, причем стоит индекс 2, значит справа 2 фосфора.
Считаем кислород. Слева 2 атома кислорода, а справа их 5.
Расписание ЕГЭ [get Academic Year]: досрочный и основной периоды
Уравниваем кислород. Нужно домножить с каждой стороны его количество на такое число, чтобы в правой стороне кислорода стало столько же, сколько и в левой. Найдем наименьшее общее кратное 2 и 5. Это 10. Слева у кислорода ставим коэффициент 5, чтобы его количество стало равно 10, а справа перед P2O5 пишем 2.
Получаем такую запись:
P + 5O2 → 2P2O5
Уравниваем фосфор. В левой стороне 1 атом фосфора, в правой стороне его стало 4, так как мы поставили 2 перед P2O5, и теперь эту двойку нужно умножать на индекс в формуле. Чтобы количество фосфора в обеих частях сравнялось, ставим 4 в левой части у P.
Реакция уравнена. Пишем знак «=».
4P + 5O2 = 2P2O5
Уравнивание сложных реакций
Единственное, на что стоит обратить внимание: кислород и водород удобнее уравнивать последними. В остальном процесс идентичен.
Рассмотрим реакцию гидроксида кальция с соляной кислотой.
Ca(OH)2 + HCl → CaCl2 + H2O
Число кальция в каждой части равно 1, кальций уравнен. Сравним количество хлора. Слева 1, справа 2. Ставим перед HCl 2.
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + H2O
Считаем кислород. Слева 2, справа 1. Пишем 2 у воды. Проверяем водород. В левой части его содержат оба вещества. Суммируем количество атомов H, получаем 4. Справа водорода тоже 4. Ставим «=».
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
Расписание ЕГЭ [get Academic Year]: досрочный и основной периоды
Расстановка коэффициентов с помощью электронного баланса
Метод электронного баланса применим для окислительно-восстановительных реакций. Изучение этого метода начинается с определения степеней окисления.
Степень окисления – это заряд атома элемента в соединениях.
Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Определяем, степень окисления каких элементов поменялась. Это медь и азот. Степень окисления меди была 0, стала +2. Степень окисления азота была +5, стала +4.
Чтобы медь из нуля перешла в +2, она должна отдать 2 электрона. Чтобы азот из +5 перешел в +4, он должен принять 1 электрон.
Пишем:
Cu0 – 2e → Cu+2
N+5 + 1e → N+4
Далее нужно найти наименьшее общее кратное 2 и 1. Это 2. Делим его на количество отданных медью электронов, затем снова делим его на количество принятых электронов азотом. Найденные значения как раз и являются искомыми коэффициентами.
Cu0 – 2e → Cu+2 2 2 1
N+5 + 1e → N+4 1 2 2
Пишем 2 перед NO2. В правой стороне азота стало 4. Ставим 4 перед HNO3. Перед Cu коэффициенты не нужны, так как по балансу получилась единица. В левой части 4 водорода, пишем 2 перед водой. Проверяем кислород. И там, и там его по 12. Ставим «=».
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Сперва процесс занимает много времени, но после многочисленных уравниваний он доводится до автоматизма.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
