วิธีสร้างปฏิกิริยาเคมี วิธีปรับสมดุลสมการเคมี
ระดับ: 8
การนำเสนอสำหรับบทเรียน
กลับไปข้างหน้า
ความสนใจ! การแสดงตัวอย่างสไลด์มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้น และอาจไม่ได้แสดงถึงคุณลักษณะทั้งหมดของการนำเสนอ หากสนใจงานนี้กรุณาดาวน์โหลดฉบับเต็ม
วัตถุประสงค์ของบทเรียน:ช่วยให้นักเรียนพัฒนาความรู้เกี่ยวกับสมการเคมีโดยการบันทึกปฏิกิริยาเคมีแบบมีเงื่อนไขโดยใช้สูตรทางเคมี
งาน:
เกี่ยวกับการศึกษา:
- จัดระบบเนื้อหาที่ศึกษาก่อนหน้านี้
- สอนความสามารถในการเขียนสมการปฏิกิริยาเคมี
เกี่ยวกับการศึกษา:
- พัฒนาทักษะการสื่อสาร (ทำงานเป็นคู่ ความสามารถในการฟังและได้ยิน)
เกี่ยวกับการศึกษา:
- พัฒนาทักษะด้านการศึกษาและองค์กรเพื่อให้บรรลุภารกิจ
- พัฒนาทักษะการคิดเชิงวิเคราะห์
ประเภทบทเรียน:รวมกัน
อุปกรณ์:คอมพิวเตอร์, โปรเจ็กเตอร์มัลติมีเดีย, หน้าจอ, ใบประเมิน, การ์ดสะท้อนแสง, “ชุดสัญลักษณ์ทางเคมี”, สมุดบันทึกพร้อมฐานพิมพ์, รีเอเจนต์: โซเดียมไฮดรอกไซด์, เหล็ก (III) คลอไรด์, ตะเกียงแอลกอฮอล์, ที่ใส่, ไม้ขีด, กระดาษ Whatman, สารเคมีหลากสี สัญลักษณ์
การนำเสนอบทเรียน (ภาคผนวก 3)
โครงสร้างบทเรียน
ฉัน. เวลาจัดงาน.
ครั้งที่สอง การอัพเดตความรู้และทักษะ
สาม. แรงจูงใจและการตั้งเป้าหมาย
IV. การเรียนรู้เนื้อหาใหม่:
4.1 ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของอะลูมิเนียมในออกซิเจน
4.2 ปฏิกิริยาการสลายตัวของเหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์
4.3 อัลกอริธึมสำหรับการจัดเรียงสัมประสิทธิ์
การผ่อนคลาย 4.4 นาที
4.5 ตั้งค่าสัมประสิทธิ์
V. การรวมความรู้ที่ได้รับ
วี. สรุปบทเรียนและการให้คะแนน
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว การบ้าน.
8. คำพูดสุดท้ายจากอาจารย์
ในระหว่างเรียน
ลักษณะทางเคมีของอนุภาคเชิงซ้อน
กำหนดโดยธรรมชาติของประถมศึกษา
ส่วนประกอบ,
หมายเลขของพวกเขาและ
โครงสร้างทางเคมี.
ดี.ไอ. เมนเดเลเยฟ
ครู.สวัสดีทุกคน. นั่งลง.
โปรดทราบ: คุณมีสมุดบันทึกที่พิมพ์ออกมาบนโต๊ะของคุณ (ภาคผนวก 2)ที่คุณจะทำงานในวันนี้ และใบบันทึกคะแนนที่คุณจะบันทึกความสำเร็จของคุณ ให้ลงนาม
การอัพเดตความรู้และทักษะ
ครู.เราคุ้นเคยกับปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมี ปฏิกิริยาเคมี และสัญญาณของการเกิดขึ้น เราศึกษากฎการอนุรักษ์มวลของสาร
มาทดสอบความรู้ของคุณกันเถอะ ฉันขอแนะนำให้คุณเปิดสมุดบันทึกที่พิมพ์แล้วและทำงานให้เสร็จ 1 คุณมีเวลา 5 นาทีในการทำงานให้เสร็จ
ทดสอบในหัวข้อ “ปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมี กฎการอนุรักษ์มวลของสาร”
1. ปฏิกิริยาเคมีแตกต่างจากปรากฏการณ์ทางกายภาพอย่างไร?
- การเปลี่ยนรูปร่าง สถานะของการรวมตัวสาร
- การก่อตัวของสารใหม่
- การเปลี่ยนแปลงสถานที่
2. ปฏิกิริยาเคมีมีสัญญาณอะไรบ้าง?
- การตกตะกอน การเปลี่ยนสี วิวัฒนาการของก๊าซ
3. สมการของปฏิกิริยาเคมีถูกร่างขึ้นตามกฎข้อใด?
- กฎแห่งความคงที่ขององค์ประกอบของสสาร
- กฎการอนุรักษ์มวลของสสาร
- กฎหมายเป็นระยะ
- กฎแห่งพลศาสตร์
- กฎแห่งแรงโน้มถ่วงสากล
4. กฎการอนุรักษ์มวลของสสารที่ค้นพบ:
- ดิ. เมนเดเลเยฟ.
- ซี. ดาร์วิน.
- เอ็มวี โลโมโนซอฟ
- ไอ. นิวตัน.
- AI. บัตเลรอฟ.
5. สมการทางเคมีเรียกว่า:
- สัญกรณ์ทั่วไปของปฏิกิริยาเคมี
ครู.คุณทำงานเสร็จแล้ว ฉันขอแนะนำให้คุณตรวจสอบมัน แลกเปลี่ยนสมุดบันทึกและตรวจสอบกัน ให้ความสนใจกับหน้าจอ สำหรับแต่ละคำตอบที่ถูกต้อง - 1 คะแนน กรอกจำนวนคะแนนรวมในใบประเมิน
แรงจูงใจและการตั้งเป้าหมาย
ครู.วันนี้เราจะนำความรู้นี้มาสร้างสมการปฏิกิริยาเคมี เผยปัญหา “กฎการอนุรักษ์มวลของสารเป็นพื้นฐานในการจัดทำสมการปฏิกิริยาเคมีหรือไม่”
การเรียนรู้เนื้อหาใหม่
ครู.เราคุ้นเคยกับการคิดว่าสมการเป็นตัวอย่างทางคณิตศาสตร์โดยที่ไม่ทราบค่า และจำเป็นต้องคำนวณค่าที่ไม่ทราบนี้ แต่ในสมการเคมีมักจะไม่มีอะไรไม่ทราบ ทุกอย่างเขียนง่ายๆ โดยใช้สูตรว่าสารใดทำปฏิกิริยาและได้อะไรระหว่างปฏิกิริยานี้ มาดูประสบการณ์กัน
(ปฏิกิริยาของสารประกอบซัลเฟอร์และเหล็ก) ภาคผนวก 3
ครู.จากมุมมองของมวลของสารสมการปฏิกิริยาของสารประกอบเหล็กและซัลเฟอร์มีดังต่อไปนี้
เหล็ก + ซัลเฟอร์ → เหล็ก (II) ซัลไฟด์ (งาน 2 tpo)
แต่ในวิชาเคมี คำต่างๆ จะถูกสะท้อนด้วยสัญญาณทางเคมี เขียนสมการนี้โดยใช้สัญลักษณ์ทางเคมี
เฟ + เอส → เฟซ
(นักเรียนคนหนึ่งเขียนบนกระดาน ส่วนที่เหลือเขียนใน TVET)
ครู.ตอนนี้อ่านมัน
นักเรียน.โมเลกุลเหล็กทำปฏิกิริยากับโมเลกุลกำมะถันเพื่อผลิตเหล็ก (II) ซัลไฟด์หนึ่งโมเลกุล
ครู.ในปฏิกิริยานี้ เราจะเห็นว่าปริมาณของสารตั้งต้นเท่ากับปริมาณของสารในผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา
เราต้องจำไว้เสมอว่าเมื่อเขียนสมการปฏิกิริยา อะตอมไม่ควรสูญหายหรือปรากฏขึ้นโดยไม่คาดคิด ดังนั้น บางครั้ง เมื่อเขียนสูตรทั้งหมดในสมการปฏิกิริยาแล้ว คุณต้องทำให้จำนวนอะตอมในแต่ละส่วนของสมการเท่ากัน - ตั้งค่าสัมประสิทธิ์ มาดูการทดลองกันอีก
(การเผาไหม้ของอะลูมิเนียมในออกซิเจน) ภาคผนวก 4
ครู.มาเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีกันดีกว่า (ภารกิจที่ 3 ใน TPO)
อัล + O 2 → อัล +3 O -2
หากต้องการเขียนสูตรออกไซด์ให้ถูกต้องโปรดจำไว้ว่า
นักเรียน.ออกซิเจนในออกไซด์มีสถานะออกซิเดชันที่ -2 อลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสถานะออกซิเดชันคงที่ที่ +3 ล.ซม. = 6
อัล + O 2 → อัล 2 O 3
ครู.เราจะเห็นว่าอะลูมิเนียม 1 อะตอมเข้าสู่ปฏิกิริยา เกิดอะลูมิเนียม 2 อะตอม ออกซิเจน 2 อะตอมเข้ามา ออกซิเจน 3 อะตอมเกิดขึ้น
เรียบง่ายและสวยงาม แต่ไม่เคารพกฎการอนุรักษ์มวลของสาร - ก่อนและหลังปฏิกิริยาจะแตกต่างกัน
ดังนั้นเราจึงต้องจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยาเคมีนี้ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เรามาค้นหา LCM สำหรับออกซิเจนกัน
นักเรียน.ล.ซม. = 6
ครู.เราใส่ค่าสัมประสิทธิ์ไว้หน้าสูตรสำหรับออกซิเจนและอะลูมิเนียมออกไซด์ เพื่อให้จำนวนอะตอมออกซิเจนทางซ้ายและขวาเท่ากับ 6
อัล + 3 O 2 → 2 อัล 2 O 3
ครู.ตอนนี้เราพบว่าผลของปฏิกิริยาทำให้เกิดอะตอมของอลูมิเนียมสี่อะตอม ดังนั้น ด้านหน้าอะตอมอะลูมิเนียมทางด้านซ้าย เราจึงใส่ค่าสัมประสิทธิ์เป็น 4
อัล + 3O 2 → 2Al 2 O 3ให้เรานับอะตอมทั้งหมดอีกครั้งก่อนและหลังปฏิกิริยา เราเดิมพันเท่ากัน
4Al + 3O 2 _ = 2 อัล 2 O 3
ครู.ลองดูอีกตัวอย่างหนึ่ง
(ครูสาธิตการทดลองเรื่องการสลายตัวของธาตุเหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์)
เฟ(OH) 3 → เฟ 2 O 3 + H 2 โอ
ครู.มาจัดเรียงสัมประสิทธิ์กันดีกว่า อะตอมของเหล็กหนึ่งอะตอมทำปฏิกิริยาและเกิดอะตอมของเหล็กสองอะตอม ดังนั้นก่อนสูตรของเหล็กไฮดรอกไซด์ (3) เราจึงใส่ค่าสัมประสิทธิ์เป็น 2
เฟ(OH) 3 → เฟ 2 O 3 + H 2 โอครู.เราพบว่ามีไฮโดรเจน 6 อะตอมเข้าสู่ปฏิกิริยา (2x3) จึงเกิดไฮโดรเจน 2 อะตอม
นักเรียน. NOC =6. 6/2 = 3 ดังนั้นเราจึงกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ของ 3 สำหรับสูตรน้ำ
2เฟ(OH) 3 → เฟ 2 O 3 + 3 H 2 โอ
ครู.เรานับออกซิเจน
นักเรียน.ซ้าย – 2x3 =6; ทางด้านขวา – 3+3 = 6
นักเรียน.จำนวนอะตอมออกซิเจนที่เข้าสู่ปฏิกิริยาเท่ากับจำนวนอะตอมออกซิเจนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำปฏิกิริยา คุณสามารถเดิมพันได้อย่างเท่าเทียมกัน
2เฟ(OH) 3 = เฟ 2 O 3 +3 H 2 โอ
ครู.ตอนนี้เรามาสรุปทุกสิ่งที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้และทำความคุ้นเคยกับอัลกอริทึมในการจัดเรียงสัมประสิทธิ์ในสมการปฏิกิริยาเคมี
- นับจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบทางด้านขวาและด้านซ้ายของสมการปฏิกิริยาเคมี
- พิจารณาว่าธาตุใดมีจำนวนอะตอมเปลี่ยนแปลงไปและหาค่า LCM
- แบ่ง NOC ออกเป็นดัชนีเพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์ วางไว้หน้าสูตร
- คำนวณจำนวนอะตอมใหม่และทำซ้ำหากจำเป็น
- สิ่งสุดท้ายที่ต้องตรวจสอบคือจำนวนอะตอมออกซิเจน
ครู.คุณทำงานหนักและคุณอาจจะเหนื่อย ฉันขอแนะนำให้คุณผ่อนคลาย หลับตา และจดจำช่วงเวลาที่น่ารื่นรมย์ในชีวิต พวกเขาแตกต่างกันสำหรับคุณแต่ละคน ตอนนี้เปิดตาของคุณและเคลื่อนไหวเป็นวงกลมตามเข็มนาฬิกาก่อนแล้วจึงทวนเข็มนาฬิกา ตอนนี้ขยับดวงตาของคุณในแนวนอนอย่างเข้มข้น: ขวา - ซ้ายและแนวตั้ง: ขึ้น - ลง
ตอนนี้เรามากระตุ้นกิจกรรมทางจิตและนวดติ่งหูของเรากันดีกว่า
ครู.เราทำงานต่อไป
เราจะทำงานที่ 5 ในสมุดบันทึกที่พิมพ์ออกมา คุณจะทำงานเป็นคู่ คุณต้องวางค่าสัมประสิทธิ์ในสมการของปฏิกิริยาเคมี คุณมีเวลา 10 นาทีเพื่อทำภารกิจให้สำเร็จ
- P + Cl 2 →พีซีแอล 5
- นา + S → นา 2 ส
- HCl + Mg →MgCl 2 + H 2
- ยังไม่มีข้อความ 2 + H 2 →NH 3
- H 2 O → H 2 + O 2
ครู.มาตรวจสอบความสมบูรณ์ของงานกัน ( ครูตั้งคำถามและแสดงคำตอบที่ถูกต้องบนสไลด์). สำหรับแต่ละค่าสัมประสิทธิ์ที่ตั้งไว้อย่างถูกต้อง - 1 คะแนน
คุณทำงานเสร็จแล้ว ทำได้ดี!
ครู.ตอนนี้เรากลับมาที่ปัญหาของเรากันดีกว่า
พวกคุณคิดว่ากฎการอนุรักษ์มวลของสารเป็นพื้นฐานในการจัดทำสมการปฏิกิริยาเคมีหรือไม่?
นักเรียน.ใช่ ในระหว่างบทเรียน เราได้พิสูจน์ว่ากฎการอนุรักษ์มวลของสารเป็นพื้นฐานในการจัดทำสมการปฏิกิริยาเคมี
การรวมความรู้
ครู.เราได้ศึกษาประเด็นหลักทั้งหมดแล้ว ตอนนี้เรามาทำแบบทดสอบสั้นๆ ที่จะช่วยให้คุณเห็นว่าคุณเชี่ยวชาญหัวข้อนี้ได้อย่างไร คุณควรตอบว่า "ใช่" หรือ "ไม่ใช่" เท่านั้น คุณมีเวลา 3 นาทีในการทำงาน
งบ.
- ในปฏิกิริยา Ca + Cl 2 → CaCl 2 ไม่จำเป็นต้องใช้สัมประสิทธิ์(ใช่)
- ในปฏิกิริยา Zn + HCl → ZnCl 2 + H 2 ค่าสัมประสิทธิ์ของสังกะสีคือ 2 (เลขที่)
- ในปฏิกิริยา Ca + O 2 → CaO ค่าสัมประสิทธิ์แคลเซียมออกไซด์คือ 2(ใช่)
- ในปฏิกิริยา CH 4 → C + H 2 ไม่จำเป็นต้องมีค่าสัมประสิทธิ์(เลขที่)
- ในปฏิกิริยา CuO + H 2 → Cu + H 2 O ค่าสัมประสิทธิ์ของทองแดงคือ 2 (เลขที่)
- ในปฏิกิริยา C + O 2 → CO ต้องกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ 2 ให้กับทั้งคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และคาร์บอน (ใช่)
- ในปฏิกิริยา CuCl 2 + Fe → Cu + FeCl 2 ไม่จำเป็นต้องมีค่าสัมประสิทธิ์(ใช่)
ครู.เรามาเช็คความคืบหน้าของงานกัน สำหรับแต่ละคำตอบที่ถูกต้อง - 1 คะแนน
สรุปบทเรียน
ครู.คุณทำได้ดีมาก ตอนนี้คำนวณจำนวนคะแนนรวมสำหรับบทเรียนและให้คะแนนตัวเองตามคะแนนที่คุณเห็นบนหน้าจอ ส่งใบประเมินของคุณมาให้ฉันเพื่อที่คุณจะได้ใส่เกรดของคุณลงในสมุดบันทึก
การบ้าน.
ครู.บทเรียนของเราสิ้นสุดลง ในระหว่างนั้นเราสามารถพิสูจน์ได้ว่ากฎการอนุรักษ์มวลของสารเป็นพื้นฐานในการเขียนสมการปฏิกิริยา และเราเรียนรู้วิธีเขียนสมการปฏิกิริยาเคมี และเป็นจุดสุดท้ายให้เขียนลงไป การบ้าน
มาตรา 27 เช่น 1 – สำหรับผู้ที่ได้รับคะแนน “3”
อดีต. 2 – สำหรับผู้ที่ได้รับคะแนน “4”
อดีต. 3 – สำหรับผู้ที่ได้รับคะแนน“5”
คำพูดสุดท้ายจากอาจารย์
ครู.ฉันขอบคุณสำหรับบทเรียน แต่ก่อนออกจากออฟฟิศควรใส่ใจกับโต๊ะด้วย (ครูชี้ไปที่กระดาษ Whatman ที่มีรูปตารางและสัญลักษณ์ทางเคมีหลากสี)คุณเห็นสัญญาณทางเคมีที่มีสีต่างกัน แต่ละสีเป็นสัญลักษณ์ของอารมณ์ของคุณ.. ฉันขอแนะนำให้คุณทำโต๊ะของคุณเอง องค์ประกอบทางเคมี(มันจะแตกต่างจาก PSHE ของ D.I. Mendeleev) - ตารางอารมณ์ของบทเรียน ในการทำเช่นนี้ คุณต้องไปที่แผ่นเพลง นำองค์ประกอบทางเคมีหนึ่งรายการตามลักษณะที่คุณเห็นบนหน้าจอ และแนบเข้ากับเซลล์ตาราง ฉันจะทำสิ่งนี้ก่อนโดยแสดงให้คุณเห็นว่าฉันสบายใจแค่ไหนที่ได้ร่วมงานกับคุณ
หากฉันรู้สึกสบายใจในบทเรียน ฉันได้รับคำตอบสำหรับคำถามทั้งหมดของฉัน
ฉ ฉันเบื่อในชั้นเรียน ฉันไม่ได้เรียนรู้อะไรใหม่ๆ.
เขียนสมการเคมีลงไป.เป็นตัวอย่าง ให้พิจารณาปฏิกิริยาต่อไปนี้:
- ค 3 ชม. 8 + โอ 2 –> ชม. 2 โอ + CO 2
- ปฏิกิริยานี้อธิบายการเผาไหม้ของโพรเพน (C 3 H 8) เมื่อมีออกซิเจนเพื่อผลิตน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์)
เขียนจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบทำเช่นนี้กับทั้งสองด้านของสมการ สังเกตตัวห้อยที่อยู่ถัดจากแต่ละองค์ประกอบเพื่อกำหนดจำนวนอะตอมทั้งหมด เขียนสัญลักษณ์ของแต่ละองค์ประกอบในสมการและจดจำนวนอะตอมที่สอดคล้องกัน
- ตัวอย่างเช่น ทางด้านขวาของสมการที่กำลังพิจารณา ผลจากการเติมเราจะได้ออกซิเจน 3 อะตอม
- ทางด้านซ้ายเรามีคาร์บอน 3 อะตอม (C 3) ไฮโดรเจน 8 อะตอม (H 8) และออกซิเจน 2 อะตอม (O 2)
- ทางด้านขวาเรามีคาร์บอน 1 อะตอม (C) ไฮโดรเจน 2 อะตอม (H 2) และออกซิเจน 3 อะตอม (O + O 2)
เก็บไฮโดรเจนและออกซิเจนไว้ใช้ภายหลัง เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบหลายชนิดทางด้านซ้ายและด้านขวา ไฮโดรเจนและออกซิเจนมีหลายโมเลกุล ดังนั้นจึงควรรักษาสมดุลให้คงอยู่นานที่สุด
- ก่อนที่จะสร้างสมดุลระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน คุณจะต้องนับอะตอมอีกครั้ง เนื่องจากอาจต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์เพิ่มเติมเพื่อสร้างสมดุลให้กับองค์ประกอบอื่นๆ
เริ่มต้นด้วยองค์ประกอบร่วมน้อยที่สุดหากคุณต้องการปรับสมดุลองค์ประกอบหลายๆ อย่าง ให้เลือกองค์ประกอบหนึ่งที่เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลของสารตั้งต้นหนึ่งโมเลกุลและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาหนึ่งโมเลกุล ดังนั้นคาร์บอนจึงต้องมีความสมดุลก่อน
เพื่อความสมดุล ให้เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์หน้าอะตอมคาร์บอนเดี่ยววางตัวประกอบไว้หน้าอะตอมของคาร์บอนตัวเดียวทางด้านขวาของสมการเพื่อให้สมดุลกับอะตอมของคาร์บอน 3 ตัวทางด้านซ้าย
- ค 3 ชม. 8 + โอ 2 –> ชม. 2 โอ + 3 CO 2
- ตัวประกอบ 3 ที่อยู่ด้านหน้าคาร์บอนทางด้านขวาของสมการบ่งชี้ว่ามีอะตอมของคาร์บอนสามอะตอม ซึ่งสอดคล้องกับอะตอมของคาร์บอนสามอะตอมที่รวมอยู่ในโมเลกุลโพรเพนทางด้านซ้าย
- ในสมการทางเคมี คุณสามารถเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์ที่อยู่หน้าอะตอมและโมเลกุลได้ แต่ตัวห้อยจะต้องไม่เปลี่ยนแปลง
หลังจากนั้นให้ปรับสมดุลอะตอมไฮโดรเจนเมื่อคุณทำให้จำนวนอะตอมของคาร์บอนทางด้านซ้ายและด้านขวาเท่ากันแล้ว ไฮโดรเจนและออกซิเจนจะไม่สมดุล ทางด้านซ้ายของสมการประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 8 อะตอม และควรมีเลขเดียวกันทางด้านขวา บรรลุเป้าหมายนี้โดยใช้อัตราส่วน
- ค 3 ชม. 8 + โอ 2 -> 4 ชม. 2 O + 3CO 2
- เราบวกตัวประกอบเป็น 4 ทางด้านขวาเนื่องจากตัวห้อยแสดงว่าเรามีไฮโดรเจน 2 อะตอมอยู่แล้ว
- หากคุณคูณสัมประสิทธิ์ 4 ด้วยตัวห้อย 2 คุณจะได้ 8
- ส่งผลให้มีออกซิเจน 10 อะตอมทางด้านขวา: 3x2=6 อะตอมในสามโมเลกุลของ 3CO 2 และอีกสี่อะตอมในสี่โมเลกุลของน้ำ
ในการแก้สมการเคมี ก็เพียงพอแล้วที่จะจำพื้นฐานของคณิตศาสตร์ว่าสิ่งที่อยู่ทางซ้ายเท่ากับสิ่งที่อยู่ทางขวา เช่น 2 + 1 = 3
เพิ่มเฉพาะสัญลักษณ์ทางเคมีเท่านั้นและคำนึงถึงความจุขององค์ประกอบด้วย
H + Cl = HCl - ตามเงื่อนไขจะมี 1 ก่อนไฮโดรเจน 1 ก่อนคลอรีนและด้วยเหตุนี้เราจึงมีไฮโดรเจน 1 ตัวและคลอรีน 1 ตัว
NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O โซเดียมทางด้านขวาคือ 1 และทางซ้ายคือ 2 ดังนั้นเราจึงตั้งค่าสัมประสิทธิ์เป็น 2
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O ไฮโดรเจนทางด้านซ้ายคือ 4 และทางด้านขวาคือ 2 ให้ตั้งค่าสัมประสิทธิ์เป็น 2
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O ด้านขวามีกำมะถัน 1 อัน และด้านซ้าย 1 โมเลกุล มีออกซิเจน 8 ดวงทางด้านซ้ายและ 8 ทางด้านขวา ด้านซ้ายและด้านขวาเท่ากันซึ่งหมายความว่าสมการได้รับการแก้ไขแล้ว ส่วนที่เหลือได้รับการแก้ไขโดยการเปรียบเทียบ
หากต้องการเรียนรู้วิธีสมดุลสมการเคมี คุณต้องเน้นประเด็นหลักก่อนและใช้อัลกอริธึมที่ถูกต้อง
ประเด็นสำคัญ
การสร้างตรรกะของกระบวนการไม่ใช่เรื่องยาก โดยเน้นขั้นตอนต่อไปนี้:
- การกำหนดประเภทของรีเอเจนต์ (รีเอเจนต์ทั้งหมดเป็นสารอินทรีย์ รีเอเจนต์ทั้งหมดเป็นรีเอเจนต์อนินทรีย์ อินทรีย์ และอนินทรีย์ในปฏิกิริยาเดียว)
- การกำหนดประเภทของปฏิกิริยาเคมี (ปฏิกิริยากับการเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชันของส่วนประกอบหรือไม่)
- การเลือกอะตอมทดสอบหรือกลุ่มอะตอม
ตัวอย่าง
- ส่วนประกอบทั้งหมดเป็นอนินทรีย์ โดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน อะตอมทดสอบจะเป็นออกซิเจน - O (ไม่ได้รับผลกระทบจากปฏิกิริยาใดๆ:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
ลองนับจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบทางด้านขวาและด้านซ้าย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่จำเป็นต้องวางค่าสัมประสิทธิ์ที่นี่ (โดยค่าเริ่มต้น การไม่มีสัมประสิทธิ์จะเป็นค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับ 1)
NaOH + H2SO4 = โซเดียม 2 SO4 + H2O
ในกรณีนี้ ทางด้านขวาของสมการเราจะเห็นโซเดียม 2 อะตอม ซึ่งหมายความว่าทางด้านซ้ายของสมการ เราต้องแทนที่ค่าสัมประสิทธิ์ 2 หน้าสารประกอบที่มีโซเดียม:
2 NaOH + H2SO4 = โซเดียม 2 SO4 + H2O
เราตรวจสอบออกซิเจน - O: ทางด้านซ้ายมี 2O จาก NaOH และ 4 จากซัลเฟตไอออน SO4 และทางด้านขวามี 4 จาก SO4 และ 1 ในน้ำ เพิ่ม 2 ก่อนน้ำ:
2 NaOH + H2SO4 = โซเดียม 2 SO4+ 2 น้ำ
- ส่วนประกอบทั้งหมดเป็นสารอินทรีย์ โดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน:
HOOC-COOH + CH3OH = CH3OOC-COOCH3 + H2O (เกิดปฏิกิริยาได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ)
ในกรณีนี้เราจะเห็นว่าทางด้านขวามีอะตอม CH3 2 กลุ่ม และทางด้านซ้ายมีเพียงกลุ่มเดียวเท่านั้น เพิ่มสัมประสิทธิ์ 2 ทางด้านซ้ายก่อน CH3OH ตรวจสอบออกซิเจน และเติม 2 ก่อนน้ำ
HOOC-COOH + 2CH3OH = CH3OOC-COOCH3 + 2H2O
- ส่วนประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์โดยไม่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน:
CH3NH2 + H2SO4 = (CH3NH2)2∙SO4
ในปฏิกิริยานี้ อะตอมทดสอบเป็นทางเลือก ทางด้านซ้ายมีเมทิลลามีน CH3NH2 1 โมเลกุลและทางด้านขวามี 2 ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีสัมประสิทธิ์ 2 ต่อหน้าเมทิลลามีน
2CH3NH2 + H2SO4 = (CH3NH2)2∙SO4
- ส่วนประกอบอินทรีย์ อนินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชัน
CuO + C2H5OH = Cu + CH3COOH + H2O
ในกรณีนี้จำเป็นต้องสร้างสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์และควรแปลงสูตรของสารอินทรีย์ให้เป็นมูลค่ารวมจะดีกว่า อะตอมทดสอบจะเป็นออกซิเจน - ปริมาณของมันแสดงให้เห็นว่าไม่จำเป็นต้องใช้สัมประสิทธิ์ เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ยืนยัน
CuO + C2H6O = Cu + C2H4O2
2С +2 - 2е = 2С0
C3H8 + O2 = CO2 + H2O
ในที่นี้ O ไม่สามารถทดสอบได้ เนื่องจากตัวมันเองจะเปลี่ยนสถานะออกซิเดชัน เราตรวจสอบตาม N.
O2 0 + 2*2 e = 2O-2 (เรากำลังพูดถึงออกซิเจนจาก CO2)
3C (-8/3) - 20e = 3C +4 (ในปฏิกิริยารีดอกซ์อินทรีย์ จะใช้สถานะออกซิเดชันแบบเศษส่วนทั่วไป)
จากเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ เห็นได้ชัดว่าต้องใช้ออกซิเจนมากกว่า 5 เท่าในการออกซิเดชันของคาร์บอน เราใส่ 5 ไว้หน้า O2 และจากเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ เราควรใส่ 3 ไว้หน้า C จาก CO2 ตรวจสอบ H และวาง 4 ไว้หน้าน้ำ
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
- สารประกอบอนินทรีย์ การเปลี่ยนแปลงสถานะออกซิเดชัน
Na2SO3 + KMnO4 + H2SO4 = Na2SO4 + K2SO4 + H2O + MnO2
การทดสอบจะเป็นไฮโดรเจนในน้ำและกรดตกค้าง SO4 2- จากกรดซัลฟิวริก
S+4 (จาก SO3 2-) – 2e = S +6 (จาก Na2SO4)
Mn+7 + 3e = Mn+4
ดังนั้นคุณต้องใส่ 3 ไว้หน้า Na2SO3 และ Na2SO4, 2 ไว้หน้า KMnO4 และ MNO2
3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2SO4 = 3Na2SO4 + K2SO4 + H2O + 2MnO2
เพื่ออธิบายปฏิกิริยาเคมีที่กำลังดำเนินอยู่ จึงได้มีการรวบรวมสมการของปฏิกิริยาเคมี ในนั้นทางด้านซ้ายของเครื่องหมายเท่ากับ (หรือลูกศร →) เขียนสูตรของสารตั้งต้น (สารที่ทำปฏิกิริยา) และทางด้านขวา - ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (สารที่ได้รับหลังจากปฏิกิริยาเคมี) เนื่องจากเรากำลังพูดถึงสมการ จำนวนอะตอมทางด้านซ้ายของสมการจะต้องเท่ากับจำนวนอะตอมที่อยู่ทางด้านขวา ดังนั้น หลังจากวาดแผนภาพปฏิกิริยาเคมี (บันทึกสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์) แล้ว ค่าสัมประสิทธิ์จะถูกแทนที่ด้วยเพื่อทำให้จำนวนอะตอมเท่ากัน
ค่าสัมประสิทธิ์คือตัวเลขที่อยู่หน้าสูตรของสารที่ระบุจำนวนโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยา
ตัวอย่างเช่น สมมติว่าในปฏิกิริยาเคมี ก๊าซไฮโดรเจน (H 2) ทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจน (O 2) เป็นผลให้เกิดน้ำ (H 2 O) แผนปฏิกิริยาจะมีลักษณะเช่นนี้:
H 2 + O 2 → H 2 O
ทางด้านซ้ายมีอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจน 2 อะตอม และทางด้านขวามีอะตอมของไฮโดรเจน 2 อะตอมและมีออกซิเจนเพียง 1 อะตอมเท่านั้น สมมติว่าปฏิกิริยาของโมเลกุลไฮโดรเจน 1 โมเลกุลและออกซิเจน 1 โมเลกุลทำให้เกิดน้ำ 2 โมเลกุล:
เอช 2 + โอ 2 → 2H 2 โอ
ตอนนี้จำนวนอะตอมออกซิเจนก่อนและหลังปฏิกิริยาจะเท่ากัน อย่างไรก็ตาม ก่อนเกิดปฏิกิริยาจะมีไฮโดรเจนน้อยกว่าหลังจากเกิดปฏิกิริยาถึงสองเท่า ควรสรุปได้ว่าเพื่อสร้างโมเลกุลของน้ำสองโมเลกุล จำเป็นต้องมีไฮโดรเจนสองโมเลกุลและออกซิเจนหนึ่งโมเลกุล จากนั้นเราจะได้โครงร่างปฏิกิริยาดังต่อไปนี้:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
ในที่นี้จำนวนอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ จะเท่ากันทั้งก่อนและหลังปฏิกิริยา ซึ่งหมายความว่านี่ไม่ใช่เพียงแผนการตอบโต้อีกต่อไป แต่ สมการปฏิกิริยา. ในสมการปฏิกิริยา ลูกศรมักจะถูกแทนที่ด้วยเครื่องหมายเท่ากับเพื่อเน้นว่าจำนวนอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ เท่ากัน:
2H 2 + O 2 = 2H 2 O
พิจารณาปฏิกิริยานี้:
NaOH + H 3 PO 4 → นา 3 PO 4 + H 2 O
หลังจากปฏิกิริยาจะเกิดฟอสเฟตซึ่งประกอบด้วยอะตอมโซเดียมสามอะตอม มาทำให้ปริมาณโซเดียมเท่ากันก่อนเกิดปฏิกิริยา:
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O
ปริมาณไฮโดรเจนก่อนเกิดปฏิกิริยาคือ 6 อะตอม (3 อะตอมในโซเดียมไฮดรอกไซด์และ 3 อะตอมในกรดฟอสฟอริก) หลังจากปฏิกิริยาจะมีไฮโดรเจนเพียง 2 อะตอมเท่านั้น หารหกด้วยสองได้สาม ซึ่งหมายความว่าคุณต้องวางเลขสามไว้หน้าน้ำ:
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O
จำนวนอะตอมออกซิเจนก่อนและหลังปฏิกิริยาจะเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องคำนวณค่าสัมประสิทธิ์เพิ่มเติม
ปฏิกิริยาระหว่างสารเคมีและองค์ประกอบประเภทต่างๆ เป็นหนึ่งในวิชาหลักของการศึกษาวิชาเคมี หากต้องการทำความเข้าใจวิธีสร้างสมการปฏิกิริยาและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ของคุณเอง คุณต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับรูปแบบทั้งหมดในอันตรกิริยาของสาร รวมถึงกระบวนการที่เกิดปฏิกิริยาเคมี
การเขียนสมการ
วิธีหนึ่งในการแสดงปฏิกิริยาเคมีคือสมการทางเคมี โดยจะบันทึกสูตรของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ซึ่งเป็นค่าสัมประสิทธิ์ที่แสดงว่าสารแต่ละชนิดมีกี่โมเลกุล ปฏิกิริยาเคมีที่รู้จักทั้งหมดแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: การทดแทน การผสม การแลกเปลี่ยน และการสลายตัว ในหมู่พวกเขาคือ: รีดอกซ์, ภายนอก, อิออน, ย้อนกลับได้, กลับไม่ได้ ฯลฯ
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีเขียนสมการปฏิกิริยาเคมี:
- มีความจำเป็นต้องกำหนดชื่อของสารที่ทำปฏิกิริยากันในปฏิกิริยา เราเขียนไว้ทางซ้ายของสมการ ตัวอย่างเช่น ให้พิจารณาปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างกรดซัลฟิวริกกับอะลูมิเนียม เราวางรีเอเจนต์ไว้ทางด้านซ้าย: H2SO4 + Al ต่อไปเราเขียนเครื่องหมายเท่ากับ ในวิชาเคมี คุณอาจเจอเครื่องหมาย "ลูกศร" ที่ชี้ไปทางขวา หรือลูกศรสองลูกที่ชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งหมายถึง "การพลิกกลับได้" ผลของปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับกรดคือเกลือและไฮโดรเจน เขียนผลคูณที่ได้หลังปฏิกิริยาหลังเครื่องหมายเท่ากับ ซึ่งก็คือ ทางด้านขวา H2SO4+อัล= H2+ อัล2(SO4)3. ดังนั้นเราจึงเห็นโครงร่างปฏิกิริยาได้
- ในการเขียนสมการทางเคมี คุณต้องหาค่าสัมประสิทธิ์ กลับไปที่แผนภาพก่อนหน้ากัน มาดูด้านซ้ายของมันกัน กรดซัลฟูริกประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจน ออกซิเจน และซัลเฟอร์ในอัตราส่วนประมาณ 2:4:1 ทางด้านขวามีอะตอมของกำมะถัน 3 อะตอมและออกซิเจน 12 อะตอมอยู่ในเกลือ อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมบรรจุอยู่ในโมเลกุลของก๊าซ ทางด้านซ้ายอัตราส่วนขององค์ประกอบเหล่านี้คือ 2:3:12
- ในการทำให้จำนวนอะตอมออกซิเจนและซัลเฟอร์ที่อยู่ในองค์ประกอบของอะลูมิเนียม (III) ซัลเฟตเท่ากันนั้นจำเป็นต้องใส่ตัวประกอบเป็น 3 ไว้หน้ากรดทางด้านซ้ายของสมการ ตอนนี้ เรามีอะตอมไฮโดรเจน 6 อะตอมบน ด้านซ้าย ในการที่จะปรับจำนวนองค์ประกอบของไฮโดรเจนให้เท่ากัน คุณต้องใส่ 3 ไว้หน้าไฮโดรเจนทางด้านขวาของสมการ
- ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่ก็คือการปรับปริมาณอลูมิเนียมให้เท่ากัน เนื่องจากเกลือมีอะตอมของโลหะ 2 อะตอม เราจึงตั้งค่าสัมประสิทธิ์ 2 ทางด้านซ้ายหน้าอะลูมิเนียม ด้วยเหตุนี้ เราจึงได้สมการปฏิกิริยาสำหรับโครงร่างนี้: 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2
เมื่อเข้าใจหลักการพื้นฐานของการเขียนสมการปฏิกิริยาแล้ว สารเคมีในอนาคตการเขียนปฏิกิริยาใด ๆ ไม่ใช่เรื่องยากแม้แต่ปฏิกิริยาที่แปลกใหม่ที่สุดจากมุมมองของเคมี