Уравнение на реакцията

В химията има един Уравнение на реакцията - наричана още реакционна схема - стенографията на химична реакция. Той показва началните и крайните материали за превръщане на веществото във формула, е международно унифициран и разбираем от всички химици. Тъй като началният и крайният материал НЕ са еднакви, когато даден материал се преобразува, изразът "уравнение" трябва да бъде оставен в математиката, докато в химията е по-технически по-правилно да се говори за реакционни схеми, които отразяват химическата реакция във формула нотация. Следователно тази статия описва този основен технически термин на химията и съответния език на формулата по-подробно, докато в схемата на статията реакцията на Обяснени правила според която такава реакционна схема (такава реакция или химично уравнение) е формално правилна на езика на формулите на химията създаден става.

Допълнителни препоръчителни познания

Правилно претегляне с лабораторни везни: ръководството за претегляне

8 стъпки до чиста скала - и 5 решения, за да я поддържате чиста

Ежедневна визуална проверка на лабораторните везни

Съдържание

Структура на реакционното уравнение

Структурата на реакционното уравнение (реакционна схема) следва определени правила в химията, чието приложение е обяснено подробно в статията Реакционна схема при създаването му. В обобщение може да се каже:

Вляво са химическите формули на изходните материали (изходни материали) - вдясно формулите за суми на продуктите. Между тях е написана стрелка за реакция (напр.), Която показва посоката, в която протича реакцията. Числата с главни букви също се поставят пред формулите. Тези стехиометрични коефициенти на участващите вещества показват колко молекули на съответното вещество или колко количество вещество (в молове) са необходими, консумирани или генерирани във всеки отделен случай. Те трябва да бъдат избрани по такъв начин, че моларните съотношения на реагентите (техните стехиометрични условия) да бъдат правилно възпроизведени: За всеки химичен елемент трябва да има същия брой атоми от лявата страна на реакционното уравнение, както от дясната страна (числото "едно" като следователно стехиометричният коефициент не се появява като фактор, например). Тези „стехиометрични коефициенти” са посочени в DIN 32642 стехиометрични числа Наречен.

Например, изгарянето на метанов газ (формула: CH4) в кислороден газ (формула: 2 O2) става въглероден диоксид и вода по уравнението

описано. В този пример има един атом за въглерод С (вляво в СН4 и вдясно в СО2), за водород Н има четири атома всеки (вляво в СН4 и вдясно 2 в двата Н2О), а за кислород О има по четири атома (всеки вляво две в O2 и вдясно, две в CO2 и по една в двете H2O).

Възможна допълнителна информация в реакционните уравнения

За изясняване фазите на реагентите са дадени в кратко описание в реакционната схема, при условие че това не е маловажно за разглеждания случай.

Ако е необходимо, напишете реакционните условия върху стрелката, напр. доставката на активираща енергия. Получената или изразходвана реакционна енергия се записва на страницата, където възниква или трябва да се изразходва.

За термодинамични изчисления често се дава енталпията на реакцията, например в реакционното уравнение на реакцията на кислороден водород

Когато един мол течна H2O се образува от газообразни H2 и O2, се отделят 286 kJ енергия. Тук е от съществено значение да се посочи и фазата на веществата, участващи в реакцията, тъй като енергията също се преобразува по време на фазовите преходи. Топлината на реакцията ΔH обикновено се дава при 25 ° C. Положителната стойност на ΔH показва ендотермични реакции, отрицателна стойност екзотермични реакции.

В химията в уравненията на реакциите се използват различни стрелки, чието значение е точно определено:

Стрелка за реакция (→)
Стрелка за баланс ()
Мезомерна стрелка (↔)
Ретро стрелка за синтез ()

Създайте реакционно уравнение

Използвайки реакцията на водороден газ (H2) и кислороден газ (O2) за образуване на вода (H2O), трябва да се опише създаването на реакционно уравнение.

Създайте интерпретация

Наблюдението може да се използва за създаване на крайните вещества за уравнение на реакцията. Знаем, че се появява ново вещество. Това вещество не може да бъде водород или кислород. Следователно новото вещество трябва да бъде комбинация от водород и кислороден атом. Така че имаме:

Запишете стехиометрични стойности

H2 и O2 имат валентност 0, тъй като тези молекули се състоят само от един тип атом. В HO H има валентност + I и O има валентност -II. Сега трябва да изчислим атомните числа на H и O за продукта. Ние образуваме най-малкото общо кратно на стойностите:

Сега атомният номер на този kgV е разделен на валентността на елемента. За H:

А за O атомният номер е:

Така че продуктът трябва да бъде H2O. За да се провери, се гледа дали молекулата има обща валентност 0:

Сега уравнението на реакцията е:

Определете факторите

В последното уравнение между реагентите ще има два водородни атома (1 H2) и два кислородни атома (1 O2), но в реакционния продукт има два водородни атома (1 H2) и един кислороден атом (1 O). Така че трябва да напишете 2 пред продукта на реакцията:

Въпреки това, два водородни атома не са достатъчни за образованите, така че трябва също да напишете 2 пред H2.

Балансови такси

В някои реакционни уравнения сега трябва да се добавят зарядите. Добавяме H + или (OH) - към изходната страна, така че да имаме еднакъв заряд и на двете реакционни уравнения.

Пример: Изходната страна има заряд +1, а крайната страна има заряд +2, тогава трябва

Ако изходната страна има заряд +2, а изходната страна има заряд +1, тогава трябва

Добавяне. След това тези йони реагират с останалите H + или (OH) - за образуване на H2O.

Резултат

Сега уравнението на реакцията е:

Още уравнения

Вместо пълната нотация с пълни емпирични формули, катиони или аниони, които не реагират с тях, също могат да бъдат премахнати от реакционното уравнение. Реакционните уравнения, създадени по този начин, са напр. Б.:

Използване на реакционни уравнения: Изчисляване на продажбите

За да се изчисли метаболизмът на реакцията, уравнението на реакцията се използва с помощта на количеството вещество в бенки. Основите на този изчислителен метод могат да бъдат намерени в статията стехиометрия (техническа изчислителна химия) Като пример, гореописаното реакционно уравнение за изгарянето на метанов газ е взето за кратко. Реакционната схема е:

Казва качествено: метанът и кислородът реагират, образувайки въглероден диоксид и вода.

Той казва количествено: 1 мол метан газ и 2 мола кислород водят до 1 мол въглероден диоксид + 2 мола водна пара.

Тъй като 1 мол газ заема 22,4 L пространство при нормални условия, той също казва:

22.4 L метан + 44.8 L кислород водят до 22.4 L въглероден диоксид + 44.8 L водна пара.

Тъй като 1 мол C тежи 12 g, 1 mol метан 16 g, 1 mol кислород 32 g, 1 mol вода 18 g и 1 mol въглероден диоксид 44 g, той също казва:

16 g метан + 64 g кислород водят до 44 g въглероден диоксид + 36 g водна пара.

Следователно има 80 g изходни материали (изходни материали) и 80 g крайни материали (продукти). Всеки 16 g метан (22,4 L) се превръща в 44 g въглероден диоксид.

Подобни изчисления за преобразуване са възможни за всяка друга химична реакция, за която е създадена реакционната схема. Необходимите количества суровини или теоретично постижими количества продукти (със 100% добив) могат да бъдат изчислени с помощта на реакционни схеми и моларни маси. За примерната задача Колко водород се получава, когато 1 g литий реагира с вода? такъв пример може да се намери в статията за стехиометрията.