الأسماء 

تجميع وحل المعادلات الكيميائية. تجميع الصيغ الكيميائية للأملاح

درس في الصف الثامن

عنوان: " الصياغة الصيغ الكيميائيةبالتكافؤ.

الأهداف:

    تعزيز القدرة على تحديد التكافؤ وفقًا لصيغ المركبات ؛

    تقديم مفهوم "المركبات الثنائية" ؛

    لتعليم كيفية كتابة أسماء المركبات الثنائية وفقًا لصيغها ؛

    تعليم كيفية صياغة المركبات حسب تكافؤ العناصر.

(سوف تتعلم :

    ما هي المواد التي تسمى ثنائي ؛

    كيفية تكوين اسم مركب ثنائي بشكل صحيح ؛

    كيف ، بمساعدة التكافؤ ، يتم توضيح أسماء المواد ؛

    لأن أسماء المركبات الثنائية تشكل صيغها.

تذكر :

    ما هو التكافؤ

    كيفية تحديد التكافؤ ، ومعرفة صيغة المادة.)

خلال الفصول.

    تنظيم الوقت. فحص الواجبات المنزلية.

    ما هو تكافؤ العناصر الكيميائية؟

    لماذا يتم أخذ تكافؤ الهيدروجين كوحدة؟

    ما العناصر الكيميائية التي لها تكافؤ ثابت؟

    ما العناصر الكيميائية التي لها تكافؤ متغير؟

    موضوع جديد.

في الدرس الأخير ، تعلمنا كيفية تحديد تكافؤ العناصر الكيميائية وفقًا لصيغ المواد. حدد تكافؤ العناصر في هذه المركبات.

(بشكل مستقل ، ثم تحقق مع الفصل بأكمله)

نا 2 وبالتالي 3 الحديد 2 ا 3 اي جي 2 حول CaH 2 ح 2 س

في كل هذه المركبات ، عرفنا تكافؤ عنصر واحد. وإذا لم يكن هناك عنصر كيميائي معروف التكافؤ؟ سيأتي PSHE للإنقاذ (8 مجموعات ، معادن وغير معدنية).

قواعد تحديد التكافؤ:

    تكافؤ المعادن في المجموعة أ يساوي رقم المجموعة.

    تُظهر اللافلزات تكافؤين: الحد الأقصى ، يساوي رقم المجموعة والحد الأدنى ، يساوي 8 - رقم المجموعة.

دعونا نلقي نظرة مرة أخرى على عدد الاتصالات المكتوبة على السبورة. ما هو القاسم المشترك بين هذه المركبات؟

(مواد معقدة تتكون من عنصرين كيميائيين)

تسمى المركبات المكونة من ذرات عنصرين كيميائيينالثنائية . أعط مثالاً آخر للمركب الثنائي الذي تقابله كل يوم (ماء ).

الآن سوف نتعلم كيفية إعطاء أسماء للمركبات الثنائية. في الكيمياء ، لتسمية المواد وصياغة الصيغ ، قواعد خاصةوهو ما يسمى التسمية. فقط لعدد قليل من المواد هي ما يسمى بالأسماء التافهة (أي تاريخيا). سوف نتعرف تدريجياً على قواعد التسمية الكيميائية ، حيث نتعرف على تصنيف المواد.

تجميع أسماء المركبات الثنائية (الملحق 1):

    نقوم بتسمية العنصر الكيميائي ، حيث تأتي علامته في الصيغة في المرتبة الثانية. دعونا نستخدم اسمه اللاتيني. حدد الجذر وأضف إليه اللاحقة - المعرف.

العرض التقديمي ، الشريحة 2.

قم بتسمية المواد الموجودة على السبورة.(سويا او معا).

دعونا نصنع أسماء التسميات لثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون:

ثاني أكسيد الكربون - CO 2 - أول أكسيد الكربون

أول أكسيد الكربون - أول أكسيد الكربون - أول أكسيد الكربون.

اتضح أن المواد المختلفة لها نفس الاسم. وهذا لا يمكن أن يكون. ماذا نفعل؟

التكافؤ سيساعد هنا. حدد تكافؤ الكربون في هذه المركبات. مسجل: أول أكسيد الكربون (رابعا) وأول أكسيد الكربون (ثانيًا).

بمعرفة تكافؤ العناصر ، يمكننا صياغة المواد. تؤلف معادلة أكسيد النيتريك (الخامس). للقيام بذلك ، تحتاج إلى تنفيذ الخطوات التالية (الملحق 2 ، العرض التقديمي ، الشريحة 3):

    البحث عن شهادة عدم ممانعة.

    اقسم المضاعف المشترك الأصغر على تكافؤ العناصر.

العرض التقديمي ، الشريحة 4.

باستخدام الخوارزمية ، اكتب معادلة أكسيد الألومنيوم.

    ملخص الدرس.

تحديد تكافؤ ذرات الكروم في المركبات:

CrO 3

CrO

سجل تجاري 2 ا 3

أعطهم أسماء.

تحقق: العرض التقديمي ، الشريحة 6.

    واجب منزلي.

§ 12 ، أسئلة من 4 إلى 7 ، ص 37 (كتابيًا) ، مشكلة 2 ، ص 37.

الملحق 1. تجميع أسماء المركبات الثنائية:

    نقوم بتسمية العنصر الكيميائي ، حيث تأتي علامته في الصيغة في المرتبة الثانية. دعونا نستخدم اسمه اللاتيني. حدد الجذر وأضف اللاحقة -id إليه.

    نقوم بتسمية العنصر الكيميائي ، الذي تأتي علامته في صيغة المادة أولاً. نستخدم الاسم الروسي في الحالة المضافة.

CaO – ثور هوية شخصية الكالسيوم

كلوريد الصوديوم – الكلور هوية شخصية صوديوم

PbS – كبريت هوية شخصية قيادة

علامة العنصر الكيميائي

الاسم اللاتيني

الاسم الروسي

سا

الكالسيوم

ثور إيجينيوم

الأكسجين

صوديوم

الكلور عقل _ يمانع

الكلور

قيادة

كبريت اور

كبريت

الملحق 2. تجميع الصيغ الكيميائية للمركبات الثنائية بأسمائها.

أكسيد النيتريك ( الخامس )

    اكتب علامات العناصر الكيميائية.ن ا

سابعا

    حدد تكافؤ العناصر.ن ا

10

    البحث عن شهادة عدم ممانعة.

    اقسم المضاعف المشترك الأصغر على تكافؤ العناصر. [ن] 10: ع = 2 [س] 10: ثانيًا= 5

    ترتيب الفهارس (أسفل اليمين).ن 2 ا 5

نوع الدرس. مشترك.

طرق التدريس. البحث الجزئي.

الأهداف. تعليمي: لترسيخ مفهوم "التكافؤ" ومهارات تحديد التكافؤ بالصيغة والجدول الدوري.

نفسية: إثارة الاهتمام بالموضوع ، وتنمية القدرة على التفكير المنطقي ، والتعبير عن أفكار المرء بكفاءة.

تربوية: لتنمية القدرة على العمل الجماعي ، وتقييم إجابات رفاقهم.

ادوات. مجموعات لبناء نماذج جزيئات من مواد مختلفة ، لوحات الجناس الناقص للإحماء الكيميائي ، هدف الكفاءة

أثناء الفصول

1. المرحلة التقريبية والتحفيزية

الاحماء الكيميائي

الجناس الناقصة هي الكلمات التي تم عكس ترتيب الحروف بها. حاول حل بعض الجناس الناقصة الكيميائية. أعد ترتيب الحروف في كل كلمة واحصل على اسم العنصر الكيميائي. انتبه للتلميح.

"أودوفرود" - يحتوي هذا العنصر على أصغر كتلة ذرية نسبية.

"Mailinuy" - يسمى هذا العنصر بالمعدن "المجنح".

"ديكوسولر" - جزء من الهواء.

"تسالكي" - لولاها لكانت عظامنا هشة وهشة.

"Ozezhel" - هذا العنصر هو جزء من الدم ويشارك في نقل الأكسجين.

معلم. إذا كان يمكنك بسهولة تخمين كلمات الجناس الناقص ، قل لنفسك: "لقد انتهيت!"

2. تحديث المعرفة

قبض على خطأ (يبحث الرجال عن خطأ ، ويعملون في أزواج ، ويجادلون ، ويتشاورون. وبعد أن توصلوا إلى نوع من الآراء ، فإنهم يقدمون إجابتهم المنطقية)

ظهرت كلمة "التكافؤ" (من اللاتينية "valentia") في منتصف القرن التاسع عشر ، في نهاية المرحلة التحليلية الكيميائية في تطور الكيمياء. "التكافؤ هو قدرة ذرات عنصر ما على ربط عدد معين من ذرات عنصر آخر." مع ذرة واحدة من عنصر أحادي التكافؤ ، يتم توصيل ذرة واحدة من عنصر أحادي التكافؤ (HF ، NaCl). تتحد مع ذرة عنصر ثنائي التكافؤ ذرة واحدة أحادية التكافؤ (H 2 O) أو ذرة ثنائية التكافؤ (CaO). هذا يعني أنه يمكن تمثيل تكافؤ عنصر كرقم يوضح عدد ذرات العنصر أحادي التكافؤ التي يمكن أن تتحد معها ذرة عنصر معين.

هناك عناصر لها تكافؤ ثابت:
أحادي التكافؤ (I) - H ، Li ، Na ، Rb ، Cs ، F ، I
ثنائي التكافؤ (II) - Be ، Mg ، Ca ، Sr ، Ba ، Zn ، Cd ك
ثلاثي التكافؤ (III) - ب ، ال ، ا

Tic-tac-toe: (قم بتوصيل العناصر بخط مستقيم ، ومعيار الإجابة الصحيحة هو التكافؤ الثابت للعناصر المحددة)

1 خيار

الخيار 2

3. تعلم معرفة جديدة

المهمة 1: يتم إعطاء الصيغة العامة لتوليف الهيدروجين مع أي عنصر

مع العلم أن تكافؤ الهيدروجين هو I ، حدد تكافؤ العنصر.

الرجال يعملون في أزواج ، إذا لزم الأمر ، يتحدون في أربع ، يجادلون ، يمنحون. بعد أن توصلوا إلى بعض الآراء ، يقدمون إجابتهم المنطقية. نتيجة لذلك ، حصلنا على المخطط رقم 1

مخطط 1

مهمة الإصلاح:

  1. تحديد تكافؤ العناصر في المركبات التي تحتوي على الهيدروجين: PH 3 ، HF ، H 2 S ، CaH 2 ،
  2. اسم الاتصالات.

المهمة 2: بالطريقة نفسها ، يمكنك تحديد تكافؤ العناصر في المركبات التي تحتوي على الأكسجين ، مع العلم أن الأكسجين ثنائي التكافؤ. علي سبيل المثال:

الرجال يعملون في أزواج ، إذا لزم الأمر ، يتحدون في أربع ، يجادلون ، يمنحون. بعد أن توصلوا إلى بعض الآراء ، يقدمون إجابتهم المنطقية. نتيجة لذلك ، حصلنا على المخطط رقم 2

مخطط 2

مهمة الإصلاح:

  1. تحديد تكافؤ العناصر في المركبات التي تحتوي على الأكسجين:

    2. لا 2 ، N 2 O 5 ، SO 2 ، SO 3 ، Cl 2 O 7.

  2. ما تسمى المركبات الثنائية التي تحتوي على الأكسجين؟

المهمة 3: ما الذي تحتاج إلى معرفته لتحديد تكافؤ العناصر في مركب ثنائي؟ (تكافؤ أحد العناصر)

حدد تكافؤ الذرات في المركب

الرجال يعملون في أزواج ، إذا لزم الأمر ، يتحدون في أربع ، يجادلون ، يمنحون. بعد أن توصلوا إلى بعض الآراء ، يقدمون إجابتهم المنطقية. نتيجة لذلك ، حصلنا على المخطط رقم 3

المعلم: أي من الرسوم البيانية التالية

مخطط 2

يعكس بشكل كامل قاعدة تحديد التكافؤ بالصيغة؟ (المخطط 3 ، لأنه يعكس الحالة العامة ، والمخطط 1 و 2 هما فقط مخططان خاصان)

4. توحيد المواد المدروسة.

عمل مستقل

نص العمل مكتوب مسبقًا على السبورة. طالبان يحلان المشكلة على ظهر اللوحة ، والباقي في دفاتر ملاحظات.

المهمة 4. تحقق مما إذا كانت صيغ المركبات التالية مكتوبة بشكل صحيح: Na 2 S، KBr، Al 2 O 3، Mg 3 N 2، MgO.

5. تعميم وتنظيم المعرفة.

العمل الإبداعي في مجموعات

المهمة 5. استخدام مجموعات لتجميع نماذج جزيئات من مواد مختلفة ، وعمل صيغ ونماذج للجزيئات للمركبات التالية:

المجموعة الأولى - النحاس والأكسجين ،

المجموعة الثانية - الزنك والكلور ،

المجموعة الثالثة - البوتاسيوم واليود ،

المجموعة الرابعة - المغنيسيوم والكبريت.

بعد انتهاء العمل ، يقوم طالب واحد من المجموعة بالإبلاغ عن المهمة المكتملة ويقوم مع الفصل بتحليل الأخطاء.

المهمة 6. اكتب الصيغ لمركبات المعادن غير الفلزية: كالسيوم مع أكسجين ، ألمنيوم بالكلور ، صوديوم بالفوسفور. قم بتسمية هذه المركبات.

بعد الانتهاء من العمل ، يتبادل الطلاب دفاتر الملاحظات ، ويتم إجراء فحص متبادل.

المهمة 7. اكتب الإجراء الخاص بصياغة المواد وتحليل المثال المقترح

إجراء

6. انعكاس

لديك الفرصة لإجراء تقييم ذاتي لأنشطتك في الدرس. يُعرض عليك "هدف الكفاءة".

بمناسبة معرفتك على موضوع جديد، بمناسبة القطاع المقابل لهم مع التفقيس في الشكل. أرسل ملاحظاتك.

7. الواجب المنزلي. وفقًا للكتاب المدرسي "Chemistry-8" (TMK Kuznetsova N.E. وآخرون) الفقرة 14 ، فإن التمرين 1-71 إلزامي (إضافي من 1-72 إلى 1-74).

رسائل حول العالم الفرنسي جيه إل بروست و عالم إنجليزيدالتون.

المؤلفات

  1. كوزنتسوفا إن. الكيمياء: كتاب مدرسي لطلاب الصف الثامن من المؤسسات التربوية - م: فينتانا جراف ، 2010. - 320 ق: م.
  2. كوزنتسوفا إن إي ، شاتالوف م. تدريس الكيمياء على أساس التكامل متعدد التخصصات: الصفوف 8-9: دليل تعليمي ومنهجي.- م: فينتانا-جراف ، 2004. - 352 ص.
  3. Emelyanova E.O.، Iodko A.G. تنظيم النشاط المعرفي لطلاب دروس الكيمياء للصفوف 8-9. ملاحظات مرجعيةمن مهام عملية، الاختبارات: في جزئين. الجزء الأول - م: مطبعة المدرسة ، 2002. - 144 ص.
  4. كوزنتسوفا إل. تكنولوجيا جديدةتدريس مادة الكيمياء في الصف الثامن - أوبنينسك: العنوان ، 1999. - 208 ص: il

الكيمياء هي علم المواد وخصائصها وتحولاتها. .
أي إذا لم يحدث شيء للمواد من حولنا ، فهذا لا ينطبق على الكيمياء. ولكن ماذا تعني عبارة "لا يحدث شيء"؟ إذا أصابتنا عاصفة رعدية فجأة في الحقل ، وتبللنا جميعًا ، كما يقولون ، "للجلد" ، فليس هذا تحولًا: بعد كل شيء ، كانت الملابس جافة ، لكنها تبللت.

على سبيل المثال ، إذا كنت تأخذ مسمارًا حديديًا ، فقم بمعالجته بملف ، ثم قم بتجميعه برادة الحديد (الحديد) ، إذن هذا أيضًا ليس تحولًا: كان هناك مسمار - أصبح مسحوقًا. ولكن إذا بعد ذلك يتم تجميع الجهاز وعقده الحصول على الأكسجين (O 2): يسخن برمنجنات البوتاسيوم(KMpo 4)وجمع الأكسجين في أنبوب اختبار ، ثم ضع برادة الحديد هذه في درجة حرارة حمراء "إلى حمراء" فيه ، ثم تشتعل بلهب ساطع وبعد الاحتراق تتحول إلى مسحوق بني. وهذا أيضًا تحول. فأين الكيمياء؟ على الرغم من حقيقة أنه في هذه الأمثلة يتغير شكل (مسمار حديد) وحالة الملابس (جاف ، رطب) ، فهذه ليست تحولات. والحقيقة أن الظفر نفسه لكونه مادة (حديد) بقي كذلك رغم اختلاف شكله ، وامتصت ملابسنا الماء من المطر ، ثم تبخر في الجو. الماء نفسه لم يتغير. إذن ما هي التحولات من حيث الكيمياء؟

من وجهة نظر الكيمياء ، التحولات هي مثل هذه الظواهر التي يصاحبها تغيير في تكوين المادة. لنأخذ نفس الظفر كمثال. لا يهم الشكل الذي اتخذه بعد تقديمه ، ولكن بعد تحصيله منه برادة الحديدوضعت في جو من الأكسجين - تحول إلى أكسيد الحديد(الحديد 2 ا 3 ) . إذن ، هل تغير شيء ما حقًا؟ نعم لديها. كانت هناك مادة للأظافر ، ولكن تحت تأثير الأكسجين تشكلت مادة جديدة - أكسيد العنصرالسدادة. معادلة جزيئيةيمكن تمثيل هذا التحول بالرموز الكيميائية التالية:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 (1)

بالنسبة لشخص غير مبتدئ في الكيمياء ، تظهر الأسئلة على الفور. ما هي "المعادلة الجزيئية" ، ما هو الحديد؟ لماذا توجد أرقام "4" ، "3" ، "2"؟ ما هي الأرقام الصغيرة "2" و "3" في الصيغة Fe 2 O 3؟ هذا يعني أن الوقت قد حان لفرز الأمور بالترتيب.

علامات العناصر الكيميائية.

على الرغم من حقيقة أنهم بدأوا في دراسة الكيمياء في الصف الثامن ، وبعضهم حتى قبل ذلك ، يعرف الكثير من الناس الكيميائي الروسي العظيم دي. آي. مندليف. وبالطبع كتابه الشهير "الجدول الدوري للعناصر الكيميائية". خلاف ذلك ، وببساطة أكثر ، يطلق عليه "مائدة منديليف".

في هذا الجدول ، بالترتيب المناسب ، توجد العناصر. حتى الآن ، عُرف منها حوالي 120 ، وقد عُرفت أسماء العديد من العناصر لنا منذ زمن طويل. هذه هي: الحديد والألمنيوم والأكسجين والكربون والذهب والسيليكون. في السابق ، استخدمنا هذه الكلمات دون تردد ، وحددناها بالأشياء: صاعقة حديدية ، سلك ألمنيوم ، أكسجين في الغلاف الجوي ، خاتم ذهبيإلخ. إلخ. لكن في الواقع ، تتكون كل هذه المواد (الترباس ، الأسلاك ، الحلقة) من العناصر الخاصة بكل منها. المفارقة الكاملة هي أن العنصر لا يمكن لمسه والتقاطه. كيف ذلك؟ هم في الجدول الدوري ، لكن لا يمكنك أخذهم! نعم بالضبط. العنصر الكيميائي هو مفهوم تجريدي (أي مجرد) ، ويستخدم في الكيمياء ، ومع ذلك ، كما هو الحال في العلوم الأخرى ، للحسابات ، وتجميع المعادلات ، وحل المشكلات. يختلف كل عنصر عن الآخر في أنه يتميز بمفرده التكوين الإلكتروني للذرة.عدد البروتونات في نواة الذرة يساوي عدد الإلكترونات في مداراتها. على سبيل المثال ، الهيدروجين هو العنصر رقم 1. تتكون ذرتها من 1 بروتون و 1 إلكترون. الهيليوم هو العنصر رقم 2. تتكون ذرتها من 2 بروتون و 2 إلكترون. الليثيوم هو العنصر رقم 3. تتكون ذرتها من 3 بروتونات و 3 إلكترونات. دارمشتاتيوم - العنصر رقم 110. تتكون ذرتها من 110 بروتونات و 110 إلكترون.

يتم الإشارة إلى كل عنصر برمز محدد ، بأحرف لاتينية، وله قراءة معينة في الترجمة من اللاتينية. على سبيل المثال ، الهيدروجين له الرمز "ن"، يُقرأ على أنه "هيدروجين" أو "رماد". يتم قراءة الرمز "Si" للسيليكون على أنه "silicium". الزئبقله رمز "زئبق"ويقرأ على أنه "hydrargyrum". إلخ. يمكن العثور على كل هذه التعيينات في أي كتاب كيمياء للصف الثامن. بالنسبة لنا الآن ، الشيء الرئيسي هو أن نفهم أنه عند تجميع المعادلات الكيميائية ، من الضروري العمل بالرموز المشار إليها للعناصر.

مواد بسيطة ومعقدة.

دلالة على مواد مختلفة برموز مفردة للعناصر الكيميائية (Hg الزئبق، Fe حديد، النحاس نحاس، الزنك الزنك، ال الألومنيوم) نشير أساسًا إلى المواد البسيطة ، أي المواد التي تتكون من ذرات من نفس النوع (تحتوي على نفس عدد البروتونات والنيوترونات في الذرة). على سبيل المثال ، إذا تفاعل الحديد مع الكبريت ، فستأخذ المعادلة الشكل التالي:

Fe + S = FeS (2)

تشمل المواد البسيطة المعادن (Ba ، K ، Na ، Mg ، Ag) ، وكذلك غير المعادن (S ، P ، Si ، Cl 2 ، N 2 ، O 2 ، H 2). ويجب أن تنتبه
انتباه خاصإلى حقيقة أن جميع المعادن يُرمز إليها برموز فردية: K ، Ba ، Ca ، Al ، V ، Mg ، إلخ ، وغير المعادن - إما برموز بسيطة: C ، S ، P أو قد يكون لها مؤشرات مختلفة تشير إلى التركيب الجزيئي: H 2، Cl 2، O 2، J 2، P 4، S 8. في المستقبل ، سيكون هذا للغاية أهمية عظيمةعند كتابة المعادلات. ليس من الصعب على الإطلاق تخمين أن المواد المعقدة هي مواد تتكون من ذرات من أنواع مختلفة ، على سبيل المثال ،

واحد). أكاسيد:
أكسيد الألمونيومآل 2 O 3 ،

أكسيد الصوديوم Na 2 O
أكسيد النحاس CuO ،
أكسيد الزنك ZnO
أكسيد التيتانيوم Ti2O3 ،
أول أكسيد الكربونأو أول أكسيد الكربون (+2)كو
أكسيد الكبريت (+6) SO 3

2). الأسباب:
هيدروكسيد الحديد(+3) Fe (OH) 3 ،
هيدروكسيد النحاسالنحاس (أوه) 2 ،
هيدروكسيد البوتاسيوم أو قلوي البوتاسيوم KOH ،
هيدروكسيد الصوديومهيدروكسيد الصوديوم.

3). الأحماض:
حامض الهيدروكلوريكحمض الهيدروكلوريك
حمض السلفوراس H2SO3 ،
حمض النيتريك HNO3

4). أملاح:
ثيوكبريتات الصوديوم Na 2 S 2 O 3 ،
كبريتات الصوديومأو ملح جلوبر Na 2 SO 4 ،
كربونات الكالسيومأو حجر الكلسكربونات الكالسيوم 3 ،
كلوريد النحاس CuCl 2

خمسة). المواد العضوية:
أسيتات الصوديوم CH 3 COOHa ،
الميثان CH 4 ،
الأسيتيلينج 2 ح 2 ،
الجلوكوزج 6 س 12 س 6

أخيرًا ، بعد توضيح بنية المواد المختلفة ، يمكننا البدء في كتابة المعادلات الكيميائية.

معادلة كيميائية.

كلمة "المعادلة" نفسها مشتقة من كلمة "معادلة" ، أي قسّم شيئًا ما إلى أجزاء متساوية. في الرياضيات ، تكاد المعادلات هي جوهر هذا العلم. على سبيل المثال ، يمكنك تقديم مثل هذه المعادلة البسيطة التي يكون فيها الجانبان الأيمن والأيسر مساويًا لـ "2":

40: (9 + 11) = (50 × 2): (80 - 30) ؛

وفي المعادلات الكيميائية ، نفس المبدأ: يجب أن يتطابق الجانبان الأيمن والأيسر من المعادلة مع نفس عدد الذرات ، العناصر المشتركة فيها. أو ، إذا تم إعطاء معادلة أيونية ، فعندئذٍ فيها عدد الجسيماتيجب أن تفي أيضًا بهذا المطلب. المعادلة الكيميائية هي سجل شرطي لتفاعل كيميائي باستخدام الصيغ الكيميائية والعلامات الرياضية. تعكس المعادلة الكيميائية بطبيعتها تفاعلًا كيميائيًا معينًا ، أي عملية تفاعل المواد ، والتي تنشأ خلالها مواد جديدة. على سبيل المثال ، من الضروري اكتب معادلة جزيئيةردود الفعل التي تشارك كلوريد الباريوم BaCl 2 و حامض الكبريتيك H 2 SO 4. نتيجة لهذا التفاعل ، يتكون راسب غير قابل للذوبان - كبريتات الباريوم BaSO 4 و حامض الهيدروكلوريكهكل:

ВаСl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2НCl (3)

بادئ ذي بدء ، من الضروري أن نفهم أن العدد الكبير "2" أمام مادة حمض الهيدروكلوريك يسمى المعامل ، والأرقام الصغيرة "2" ، "4" تحت الصيغ ВаСl 2 ، H 2 SO 4 ، BaSO 4 تسمى المؤشرات. تلعب كل من المعاملات والمؤشرات في المعادلات الكيميائية دور العوامل وليس المصطلحات. من أجل كتابة معادلة كيميائية بشكل صحيح ، من الضروري رتب المعاملات في معادلة التفاعل. لنبدأ الآن في حساب ذرات العناصر على الجانبين الأيسر والأيمن من المعادلة. على الجانب الأيسر من المعادلة: تحتوي المادة BaCl 2 على 1 ذرة باريوم (Ba) ، 2 ذرة كلور (Cl). في المادة H 2 SO 4: 2 ذرات هيدروجين (H) ، 1 ذرة كبريت (S) و 4 ذرات أكسجين (O). على الجانب الأيمن من المعادلة: في مادة BaSO 4 يوجد 1 ذرة باريوم (Ba) 1 ذرة كبريت (S) و 4 ذرات أكسجين (O) ، في مادة حمض الهيدروكلوريك: 1 ذرة هيدروجين (H) و 1 ذرة كلور (الكل). ومن هنا يتبين أن عدد ذرات الهيدروجين والكلور في الجانب الأيمن من المعادلة هو نصف عدد ذرات الهيدروجين والكلور في الجانب الأيسر. لذلك ، قبل صيغة HCl على الجانب الأيمن من المعادلة ، من الضروري وضع المعامل "2". إذا أضفنا الآن عدد ذرات العناصر المشاركة في هذا التفاعل ، على اليسار واليمين ، نحصل على التوازن التالي:

في كلا الجزأين من المعادلة ، يكون عدد ذرات العناصر المشاركة في التفاعل متساويًا ، وبالتالي فهو صحيح.

المعادلة الكيميائية والتفاعلات الكيميائية

كما اكتشفنا بالفعل ، فإن المعادلات الكيميائية هي انعكاس للتفاعلات الكيميائية. التفاعلات الكيميائية هي مثل هذه الظواهر التي يحدث فيها تحول مادة إلى أخرى. من بين تنوعها ، يمكن تمييز نوعين رئيسيين:

واحد). تفاعلات الاتصال
2). تفاعلات التحلل.

تنتمي الغالبية العظمى من التفاعلات الكيميائية إلى تفاعلات الإضافة ، حيث نادرًا ما تحدث تغييرات في تركيبها مع مادة واحدة إذا لم تتعرض لتأثيرات خارجية (انحلال ، تسخين ، ضوء). لا شيء يميز ظاهرة كيميائية ، أو تفاعل ، بقدر التغييرات التي تحدث عندما تتفاعل مادتان أو أكثر. يمكن أن تحدث هذه الظواهر بشكل عفوي وتكون مصحوبة بزيادة أو نقصان في درجة الحرارة ، وتأثيرات ضوئية ، وتغير اللون ، والترسيب ، وإطلاق المنتجات الغازية ، والضوضاء.

من أجل الوضوح ، نقدم العديد من المعادلات التي تعكس عمليات التفاعلات المركبة ، والتي نحصل خلالها على كلوريد الصوديوم(كلوريد الصوديوم) ، كلوريد الزنك(ZnCl 2) ، كلوريد الفضة المترسب(AgCl) ، كلوريد الألومنيوم(AlCl 3)

Cl 2 + 2Nа = 2NaCl (4)

CuCl 2 + Zn \ u003d ZnCl 2 + Cu (5)

AgNO 3 + KCl \ u003d AgCl + 2KNO 3 (6)

3HCl + Al (OH) 3 \ u003d AlCl 3 + 3H 2 O (7)

من بين تفاعلات المركب ، يجب ملاحظة ما يلي بشكل خاص : الاستبدال (5), تبادل (6) وكيف حالة خاصةتبادل ردود الفعل - رد فعل تحييد (7).

تشمل تفاعلات الاستبدال تلك التي تحل فيها ذرات مادة بسيطة محل ذرات أحد العناصر في مادة معقدة. في المثال (5) ، تحل ذرات الزنك محل ذرات النحاس من محلول CuCl 2 ، بينما يمر الزنك في ملح ZnCl 2 القابل للذوبان ، ويتحرر النحاس من المحلول في الحالة المعدنية.

تفاعلات التبادل هي تفاعلات يتبادل فيها مركبان الأجزاء المكونة. في حالة رد الفعل (6) أملاح قابلة للذوبان AgNO 3 و KCl ، عندما يتم تصريف كلا المحلين ، يشكلان راسبًا غير قابل للذوبان من ملح AgCl. في الوقت نفسه ، يتبادلون الأجزاء المكونة لهم - الكاتيونات والأنيونات. كاتيونات البوتاسيوم K + مرتبطة بأنيونات NO 3 ، وكاتيونات الفضة Ag + - بـ Cl - الأنيونات.

هناك حالة خاصة خاصة من تفاعلات التبادل هي تفاعل التحييد. تفاعلات التحييد هي تفاعلات تتفاعل فيها الأحماض مع القواعد لتكوين الملح والماء. في المثال (7) ، يتفاعل حمض الهيدروكلوريك حمض الهيدروكلوريك مع القاعدة Al (OH) 3 لتكوين ملح AlCl 3 والماء. في هذه الحالة ، يتم تبادل كاتيونات الألومنيوم Al 3+ من القاعدة مع الأنيونات Cl - من الحمض. نتيجة لذلك ، يحدث ذلك تحييد حمض الهيدروكلوريك.

تشمل تفاعلات التحلل تلك التي تتكون فيها مادتان أو أكثر من المواد البسيطة أو المعقدة الجديدة ، ولكن بتركيبة أبسط ، تتكون من مادة معقدة واحدة. كتفاعلات ، يمكن للمرء أن يستشهد بتلك العملية التي 1) تتحلل. نترات البوتاسيوم(KNO 3) مع تكوين نتريت البوتاسيوم (KNO 2) والأكسجين (O 2) ؛ 2). برمنجنات البوتاسيوم(KMnO 4): يتكون منجنات البوتاسيوم (K 2 MnO 4) ، أكسيد المنغنيز(MnO 2) والأكسجين (O 2) ؛ 3). كربونات الكالسيوم أو رخام؛ في عملية تتشكل فحميغاز(CO 2) و أكسيد الكالسيوم(تساو)

2KNO 3 \ u003d 2KNO 2 + O 2 (8)
2KMnO 4 \ u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (9)
كربونات الكالسيوم 3 \ u003d CaO + CO 2 (10)

في التفاعل (8) ، تتكون مادة معقدة واحدة وأخرى بسيطة من مادة معقدة. في التفاعل (9) هناك نوعان معقدان وواحد بسيط. في التفاعل (10) هناك نوعان من المواد المعقدة ، ولكن أبسط في التركيب

تخضع جميع فئات المواد المعقدة للتحلل:

واحد). أكاسيد: أكسيد الفضة 2Ag 2 O = 4Ag + O 2 (11)

2). هيدروكسيدات: هيدروكسيد الحديد 2Fe (OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O (12)

3). الأحماض: حامض الكبريتيك H 2 SO 4 \ u003d SO 3 + H 2 O (13)

4). أملاح: كربونات الكالسيومكربونات الكالسيوم 3 \ u003d CaO + CO 2 (14)

خمسة). المواد العضوية: التخمر الكحولي للجلوكوز

C 6 H 12 O 6 \ u003d 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (15)

وفقًا لتصنيف آخر ، يمكن تقسيم جميع التفاعلات الكيميائية إلى نوعين: التفاعلات التي تحدث مع إطلاق الحرارة ، يطلق عليها طارد للحرارة والتفاعلات المصاحبة لامتصاص الحرارة - ماص للحرارة. المعيار لمثل هذه العمليات التأثير الحراري للتفاعل.كقاعدة عامة ، تشمل التفاعلات الطاردة للحرارة تفاعلات الأكسدة ، أي التفاعلات مع الأكسجين احتراق الميثان:

CH 4 + 2O 2 \ u003d CO 2 + 2H 2 O + Q (16)

والتفاعلات الماصة للحرارة - تفاعلات التحلل ، سبق ذكرها أعلاه (11) - (15). تشير علامة Q في نهاية المعادلة إلى ما إذا كانت الحرارة تنطلق أثناء التفاعل (+ Q) أو تمتص (-Q):

كربونات الكالسيوم 3 \ u003d CaO + CO 2 - Q (17)

يمكنك أيضًا النظر في جميع التفاعلات الكيميائية وفقًا لنوع التغيير في درجة أكسدة العناصر المشاركة في تحولاتها. على سبيل المثال ، في التفاعل (17) ، لا تغير العناصر المشاركة فيه حالات الأكسدة الخاصة بها:

Ca +2 C +4 O 3 -2 \ u003d Ca +2 O -2 + C +4 O 2 -2 (18)

وفي التفاعل (16) ، تغير العناصر حالات الأكسدة الخاصة بها:

2Mg 0 + O 2 0 \ u003d 2Mg +2 O -2

هذه الأنواع من ردود الفعل الأكسدة والاختزال . سيتم النظر فيها بشكل منفصل. لصياغة معادلات لتفاعلات من هذا النوع ، من الضروري استخدامها طريقة نصف رد الفعلوتطبيق معادلة التوازن الإلكترونية.

بعد المدلى بها أنواع مختلفةالتفاعلات الكيميائية ، يمكنك المضي قدما في مبدأ تجميع المعادلات الكيميائية ، وإلا ، واختيار المعاملات في الجزأين الأيمن والأيسر.

آليات تجميع المعادلات الكيميائية.

مهما كان نوع هذا أو ذاك تفاعل كيميائي، يجب أن يتوافق سجلها (المعادلة الكيميائية) مع شرط المساواة في عدد الذرات قبل التفاعل وبعد التفاعل.

هناك معادلات (17) لا تتطلب التعديل ، أي وضع المعاملات. لكن في معظم الحالات ، كما في الأمثلة (3) ، (7) ، (15) ، من الضروري اتخاذ إجراءات تهدف إلى تحقيق المساواة بين الجانبين الأيمن والأيسر من المعادلة. ما هي المبادئ التي يجب اتباعها في مثل هذه الحالات؟ هل يوجد نظام في اختيار المعاملات؟ لا يوجد ولا واحد. تشمل هذه الأنظمة:

واحد). اختيار المعاملات وفقا للصيغ المعطاة.

2). تجميع حسب تكافؤ المواد المتفاعلة.

3). التجميع حسب حالات أكسدة المواد المتفاعلة.

في الحالة الأولى ، يُفترض أننا نعرف صيغ المواد المتفاعلة قبل التفاعل وبعده. على سبيل المثال ، بالنظر إلى المعادلة التالية:

N 2 + O 2 → N 2 O 3 (19)

من المقبول عمومًا أنه حتى المساواة بين ذرات العناصر قبل وبعد إنشاء التفاعل ، لا يتم وضع علامة التساوي (=) في المعادلة ، ولكن يتم استبدالها بسهم (→). الآن دعنا ننتقل إلى التوازن الفعلي. يوجد على الجانب الأيسر من المعادلة ذرتان نيتروجين (N 2) وذرتان من الأكسجين (O 2) ، وعلى الجانب الأيمن توجد ذرتان من النيتروجين (N 2) وثلاث ذرات أكسجين (O 3). ليس من الضروري معادلته بعدد ذرات النيتروجين ، لكن بالأكسجين من الضروري تحقيق المساواة ، حيث أن ذرتين مشتركتين قبل التفاعل ، وبعد التفاعل كانت هناك ثلاث ذرات. لنقم بالرسم البياني التالي:

قبل رد الفعل بعد رد الفعل
يا 2 يا 3

دعنا نحدد أصغر مضاعف بين الأعداد المعطاة من الذرات ، سيكون "6".

يا 2 يا 3
\ 6 /

قسّم هذا الرقم على الجانب الأيسر من معادلة الأكسجين على "2". نحصل على الرقم "3" ، نضعه في المعادلة المراد حلها:

N 2 + 3O 2 → N 2 O 3

نقسم أيضًا الرقم "6" على الجانب الأيمن من المعادلة على "3". نحصل على الرقم "2" ، فقط ضعه في المعادلة المراد حلها:

N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

أصبح عدد ذرات الأكسجين في كلا الجزأين الأيمن والأيسر من المعادلة متساويًا ، على التوالي ، 6 ذرات:

لكن عدد ذرات النيتروجين في كلا جانبي المعادلة لن يتطابق:

يوجد على الجانب الأيسر ذرتان ، على الجانب الأيمن أربع ذرات. لذلك ، من أجل تحقيق المساواة ، من الضروري مضاعفة كمية النيتروجين على الجانب الأيسر من المعادلة ، ووضع المعامل "2":

وبالتالي ، يتم ملاحظة المساواة في النيتروجين ، وبشكل عام ، ستتخذ المعادلة الشكل:

2N 2 + 3O 2 → 2N 2 O 3

الآن في المعادلة ، بدلاً من السهم ، يمكنك وضع علامة يساوي:

2N 2 + 3O 2 \ u003d 2N 2 O 3 (20)

لنأخذ مثالاً آخر. يتم إعطاء معادلة التفاعل التالية:

P + Cl 2 → PCl 5

يوجد على الجانب الأيسر من المعادلة 1 ذرة فوسفور (P) واثنين من ذرات الكلور (Cl 2) ، وعلى الجانب الأيمن توجد ذرة فسفور واحدة (P) وخمس ذرات أكسجين (Cl 5). ليس من الضروري معادلته بعدد ذرات الفوسفور ، لكن بالنسبة للكلور من الضروري تحقيق المساواة ، حيث أن ذرتين مشتركتين قبل التفاعل ، وبعد التفاعل كانت هناك خمس ذرات. لنقم بالرسم البياني التالي:

قبل رد الفعل بعد رد الفعل
Cl 2 Cl 5

دعنا نحدد أصغر مضاعف بين الأعداد المعطاة من الذرات ، سيكون "10".

Cl 2 Cl 5
\ 10 /

قسّم هذا الرقم على الجانب الأيسر من معادلة الكلور على "2". نحصل على الرقم "5" ، نضعه في المعادلة المراد حلها:

Р + 5Cl 2 → РCl 5

نقسم أيضًا الرقم "10" للجانب الأيمن من المعادلة على "5". نحصل على الرقم "2" ، فقط ضعه في المعادلة المراد حلها:

Р + 5Cl 2 → 2РCl 5

أصبح عدد ذرات الكلور في الجزأين الأيمن والأيسر من المعادلة متساويًا ، على التوالي ، 10 ذرات:

لكن عدد ذرات الفسفور في جانبي المعادلة لن يتطابق:

لذلك ، من أجل تحقيق المساواة ، من الضروري مضاعفة كمية الفوسفور في الجانب الأيسر من المعادلة ، ووضع المعامل "2":

وبالتالي ، يتم ملاحظة المساواة في الفوسفور ، وبشكل عام ، ستتخذ المعادلة الشكل:

2P + 5Cl 2 = 2РCl 5 (21)

عند كتابة المعادلات بالتكافؤ يجب أن تعطى تعريف التكافؤوتعيين القيم للعناصر الأكثر شهرة. التكافؤ هو أحد المفاهيم المستخدمة سابقًا ، حاليًا في عدد من البرامج المدرسيةغير مستعمل. ولكن بمساعدتها يصبح من الأسهل شرح مبادئ تجميع معادلات التفاعلات الكيميائية. التكافؤ هو المقصود عدد الروابط الكيميائية التي يمكن أن تشكلها ذرة مع ذرات أخرى أو ذرات أخرى . التكافؤ ليس له علامة (+ أو -) ويشار إليه بالأرقام الرومانية ، عادة فوق رموز العناصر الكيميائية ، على سبيل المثال:

من أين تأتي هذه القيم؟ كيف نطبقها في تحضير المعادلات الكيميائية؟ القيم الرقميةتكافؤ العناصر تطابق رقم مجموعتهم النظام الدوريالعناصر الكيميائية D. I. Mendeleev (الجدول 1).

لعناصر أخرى قيم التكافؤقد تحتوي على قيم أخرى ، ولكنها لا تزيد أبدًا عن عدد المجموعة التي تقع فيها. علاوة على ذلك ، بالنسبة للأعداد الزوجية من المجموعات (IV و VI) ، فإن تكافؤ العناصر تأخذ قيمًا زوجية فقط ، وبالنسبة للقيم الفردية ، يمكن أن تحتوي على قيم فردية وزوجية (الجدول 2).

بالطبع ، هناك استثناءات لقيم التكافؤ لبعض العناصر ، ولكن في كل حالة محددة ، عادة ما يتم تحديد هذه النقاط. فكر الآن المبدأ العامتجميع المعادلات الكيميائية لتكافؤات معينة لعناصر معينة. غالبًا ما تكون هذه الطريقة مقبولة في حالة تجميع معادلات التفاعلات الكيميائية للجمع بين المواد البسيطة ، على سبيل المثال ، عند التفاعل مع الأكسجين ( تفاعلات الأكسدة). افترض أنك تريد عرض تفاعل الأكسدة الألومنيوم. لكن تذكر أن المعادن يُشار إليها بواسطة ذرات مفردة (Al) ، وغير معادن في حالة غازية - بمؤشرات "2" - (O 2). أولا نكتب المخطط العامتفاعلات:

Al + O 2 → AlO

في هذه المرحلة ، لم يعرف بعد ما يجب أن يكون الإملاء الصحيح للألومينا. وفي هذه المرحلة بالتحديد ، ستساعدنا معرفة قيم العناصر. بالنسبة للألمنيوم والأكسجين ، نضعهما فوق الصيغة المقترحة لهذا الأكسيد:

III II
آل O

بعد ذلك ، "تقاطع" -على- "تقاطع" هذه الرموز للعناصر ستضع المؤشرات المقابلة أدناه:

III II
آل 2 يا 3

تكوين مركب كيميائيآل 2 O 3 مصممة. سيأخذ المخطط الإضافي لمعادلة التفاعل الشكل:

Al + O 2 → Al 2 O 3

يبقى فقط معادلة الأجزاء اليمنى واليسرى منه. نسير بنفس الطريقة كما في حالة صياغة المعادلة (19). نعادل عدد ذرات الأكسجين ، ونلجأ إلى إيجاد أصغر مضاعف:

قبل رد الفعل بعد رد الفعل

يا 2 يا 3
\ 6 /

قسّم هذا الرقم على الجانب الأيسر من معادلة الأكسجين على "2". نحصل على الرقم "3" ، نضعه في المعادلة المراد حلها. نقسم أيضًا الرقم "6" على الجانب الأيمن من المعادلة على "3". نحصل على الرقم "2" ، فقط ضعه في المعادلة المراد حلها:

Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

من أجل تحقيق المساواة للألمنيوم ، من الضروري تعديل مقدارها على الجانب الأيسر من المعادلة عن طريق تحديد المعامل "4":

4Al + 3O 2 → 2Al 2 O 3

وبالتالي ، يتم ملاحظة المساواة بين الألمنيوم والأكسجين ، وبشكل عام ، ستتخذ المعادلة الشكل النهائي:

4Al + 3O 2 \ u003d 2Al 2 O 3 (22)

باستخدام طريقة التكافؤ ، من الممكن توقع المادة التي تتكون في سياق تفاعل كيميائي ، وكيف ستبدو صيغتها. لنفترض أن النيتروجين والهيدروجين مع التكافؤ المقابل III و I دخلنا في تفاعل المركب.دعنا نكتب مخطط التفاعل العام:

N 2 + H 2 → NH

بالنسبة للنيتروجين والهيدروجين ، نضع التكافؤات على الصيغة المقترحة لهذا المركب:

كما كان من قبل ، "cross" -on- "cross" لرموز العناصر هذه ، نضع المؤشرات المقابلة أدناه:

ثالثا أولا
N H 3

سيأخذ المخطط الإضافي لمعادلة التفاعل الشكل:

N 2 + H 2 → NH 3

معادلة بالطريقة المعروفة بالفعل ، من خلال أصغر مضاعف للهيدروجين ، يساوي "6" ، نحصل على المعاملات المرغوبة ، والمعادلة ككل:

N 2 + 3H 2 \ u003d 2NH 3 (23)

عند تجميع المعادلات لـ الأكسدةالمواد المتفاعلة ، يجب أن نتذكر أن درجة أكسدة عنصر ما هي عدد الإلكترونات التي يتم تلقيها أو التخلص منها في عملية تفاعل كيميائي. حالة الأكسدة في المركباتبشكل أساسي ، يتطابق عدديًا مع قيم تكافؤ العنصر. لكنهم يختلفون في التوقيع. على سبيل المثال ، بالنسبة للهيدروجين ، التكافؤ هو I ، وحالة الأكسدة هي (+1) أو (-1). بالنسبة للأكسجين ، التكافؤ هو II ، وحالة الأكسدة هي (-2). بالنسبة للنيتروجين ، التكافؤات هي I ، II ، III ، IV ، V ، وحالات الأكسدة هي (-3) ، (+1) ، (+2) ، (+3) ، (+4) ، (+5) ، إلخ. حالات الأكسدة للعناصر الأكثر استخدامًا في المعادلات موضحة في الجدول 3.

في حالة التفاعلات المركبة ، فإن مبدأ تجميع المعادلات من حيث حالات الأكسدة هو نفسه في التجميع من حيث التكافؤات. على سبيل المثال ، دعنا نعطي معادلة تفاعل أكسدة الكلور بالأكسجين ، حيث يشكل الكلور مركبًا بحالة أكسدة +7. لنكتب المعادلة المقترحة:

Cl 2 + O 2 → ClO

نضع حالات الأكسدة للذرات المقابلة على مركب ClO المقترح:

كما في حالات سابقةإثبات أن المطلوب صيغة مركبةسوف يأخذ النموذج:

7 -2
Cl 2 O 7

ستأخذ معادلة التفاعل الشكل التالي:

Cl 2 + O 2 → Cl 2 O 7

معادلة الأكسجين ، وإيجاد أصغر مضاعف بين اثنين وسبعة ، يساوي "14" ، نؤسس أخيرًا المساواة:

2Cl 2 + 7O 2 \ u003d 2Cl 2 O 7 (24)

يجب استخدام طريقة مختلفة قليلاً مع حالات الأكسدة عند تجميع تفاعلات التبادل والتحييد والاستبدال. في بعض الحالات ، يصعب معرفة: ما هي المركبات التي تتشكل أثناء تفاعل المواد المعقدة؟

كيف تعرف ما يحدث في رد الفعل؟

في الواقع ، كيف تعرف: ما هي نواتج التفاعل التي يمكن أن تنشأ في سياق تفاعل معين؟ على سبيل المثال ، ما الذي يتكون عندما تتفاعل نترات الباريوم مع كبريتات البوتاسيوم؟

با (لا 3) 2 + K 2 SO 4 →؟

ربما VAC 2 (NO 3) 2 + SO 4؟ أو Ba + NO 3 SO 4 + K 2؟ أو أي شيء آخر؟ بالطبع ، خلال هذا التفاعل ، تتشكل المركبات: BaSO 4 و KNO 3. وكيف يعرف هذا؟ وكيف تكتب صيغ المواد؟ لنبدأ بما غالبًا ما يتم تجاهله: مفهوم "تفاعل التبادل". هذا يعني أنه في هذه التفاعلات ، تتغير المواد مع بعضها البعض في الأجزاء المكونة. نظرًا لأن تفاعلات التبادل تتم في الغالب بين القواعد أو الأحماض أو الأملاح ، فإن الأجزاء التي ستتغير بها هي الكاتيونات المعدنية (Na + ، Mg 2+ ، Al 3+ ، Ca 2+ ، Cr 3+) ، H + أيونات أو OH - ، الأنيونات - بقايا الحمض ، (Cl - ، NO 3 2- ، SO 3 2- ، SO 4 2- ، CO 3 2- ، PO 4 3-). في نظرة عامةيمكن إعطاء تفاعل التبادل في الترميز التالي:

Kt1An1 + Kt2An1 = Kt1An2 + Kt2An1 (25)

حيث Kt1 و Kt2 هي الكاتيونات المعدنية (1) و (2) ، و An1 و An2 هي الأنيونات (1) و (2) المقابلة لها. في هذه الحالة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في المركبات قبل وبعد التفاعل ، يتم دائمًا إنشاء الكاتيونات في المقام الأول والأنيونات في المقام الثاني. لذلك ، إذا كان يتفاعل كلوريد البوتاسيومو نترات الفضة، كلاهما في الحل

KCl + AgNO 3 →

ثم في عملية تشكيل المواد KNO 3 و AgCl وستأخذ المعادلة المقابلة الشكل:

KCl + AgNO 3 \ u003d KNO 3 + AgCl (26)

في تفاعلات التعادل ، تتحد البروتونات من الأحماض (H +) مع أنيون الهيدروكسيل (OH -) لتكوين الماء (H 2 O):

HCl + KOH \ u003d KCl + H 2 O (27)

يشار إلى حالات أكسدة الكاتيونات المعدنية وشحنات الأنيونات من المخلفات الحمضية في جدول قابلية المواد للذوبان (الأحماض والأملاح والقواعد في الماء). يتم عرض الكاتيونات المعدنية أفقيًا ، وتظهر أنيونات المخلفات الحمضية رأسياً.

بناءً على ذلك ، عند تجميع معادلة تفاعل التبادل ، من الضروري أولاً تحديد حالات الأكسدة للمضيفين في هذا عملية كيميائيةحبيبات. على سبيل المثال ، تحتاج إلى كتابة معادلة للتفاعل بين كلوريد الكالسيوم وكربونات الصوديوم. دعنا نرسم المخطط الأولي لهذا التفاعل:

CaCl + NaCO 3 →

Ca 2 + Cl - + Na + CO 3 2- →

بعد تنفيذ الإجراء "المتقاطع" المعروف بالفعل بـ "التقاطع" ، نحدد الصيغ الحقيقية لمواد البداية:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 →

بناءً على مبدأ تبادل الكاتيونات والأنيونات (25) ، فإننا نؤسس الصيغ الأولية للمواد المتكونة أثناء التفاعل:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + NaCl

نضع الرسوم المقابلة على كاتيوناتهم وأنيوناتهم:

Ca 2 + CO 3 2- + Na + Cl -

صيغ المادةمكتوبة بشكل صحيح ، وفقا لشحن الكاتيونات والأنيونات. دعونا نؤلف معادلة كاملةمعادلة أجزائه اليمنى واليسرى من حيث الصوديوم والكلور:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 \ u003d CaCO 3 + 2NaCl (28)

كمثال آخر ، إليك معادلة تفاعل التعادل بين هيدروكسيد الباريوم وحمض الفوسفوريك:

VaON + NPO 4 →

نضع الرسوم المقابلة على الكاتيونات والأنيونات:

Ba 2+ OH - + H + RO 4 3- →

دعنا نحدد الصيغ الحقيقية للمواد الأولية:

Va (OH) 2 + H 3 RO 4 →

بناءً على مبدأ تبادل الكاتيونات والأنيونات (25) ، نؤسس الصيغ الأولية للمواد المتكونة أثناء التفاعل ، مع الأخذ في الاعتبار أنه في تفاعل التبادل ، يجب أن تكون إحدى المواد بالضرورة هي الماء:

با (أوه) 2 + H 3 RO 4 → Ba 2+ RO 4 3- + H 2 O

دعنا نحدد السجل الصحيح لصيغة الملح المتكون أثناء التفاعل:

Ba (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

مساواة الجانب الأيسر من معادلة الباريوم:

3VA (OH) 2 + H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

نظرًا لأنه على الجانب الأيمن من المعادلة ، يتم أخذ بقايا حمض الفوسفوريك مرتين ، (PO 4) 2 ، ثم على اليسار من الضروري أيضًا مضاعفة الكمية:

3VA (OH) 2 + 2H 3 RO 4 → Ba 3 (RO 4) 2 + H 2 O

يبقى أن يتطابق مع عدد ذرات الهيدروجين والأكسجين على الجانب الأيمن من الماء. منذ ذلك الحين على اليسار المبلغ الإجماليذرة الهيدروجين هي 12 ، ثم على اليمين يجب أن تتوافق أيضًا مع اثني عشر ، لذلك ، قبل صيغة الماء ، من الضروري ضع المعامل"6" (نظرًا لوجود ذرتين هيدروجين في جزيء الماء). بالنسبة للأكسجين ، يتم ملاحظة المساواة أيضًا: على اليسار 14 وعلى اليمين 14. لذلك ، فإن المعادلة لديها الشكل الصحيحإدخالات:

3Ва (ОН) 2 + 2Н 3 РО 4 → Ва 3 (РО 4) 2 + 6Н 2 O (29)

إمكانية التفاعلات الكيميائية

يتكون العالم من مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد. كما أن عدد المتغيرات في التفاعلات الكيميائية بينهما لا يُحصى. لكن هل يمكننا ، بعد كتابة هذه المعادلة أو تلك على الورق ، التأكيد على أن تفاعلًا كيميائيًا سيتوافق معها؟ هناك اعتقاد خاطئ بأنه إذا كان على حق ترتيب الاحتمالاتفي المعادلة ، سيكون من الممكن عمليًا. على سبيل المثال ، إذا أخذنا محلول حامض الكبريتيكوتسقط فيه الزنك، ثم يمكننا ملاحظة عملية تطور الهيدروجين:

Zn + H 2 SO 4 \ u003d ZnSO 4 + H 2 (30)

ولكن إذا تم خفض النحاس إلى نفس المحلول ، فلن تتم ملاحظة عملية تطور الغاز. رد الفعل غير ممكن.

نحاس + ح 2 سو 4 ≠

إذا تم تناول حمض الكبريتيك المركز ، فسوف يتفاعل مع النحاس:

النحاس + 2H 2 SO 4 \ u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (31)

في تفاعل (23) بين غازات النيتروجين والهيدروجين ، التوازن الديناميكي الحراري ،أولئك. كم عدد الجزيئاتيتم تكوين الأمونيا NH 3 لكل وحدة زمنية ، وسوف يتحلل نفس العدد منها مرة أخرى إلى النيتروجين والهيدروجين. التحول في التوازن الكيميائييمكن تحقيقه عن طريق زيادة الضغط وخفض درجة الحرارة

N 2 + 3H 2 \ u003d 2NH 3

إذا كنت تأخذ محلول هيدروكسيد البوتاسيوموصب عليها محلول كبريتات الصوديوم، ثم لن يتم ملاحظة أي تغييرات ، لن يكون رد الفعل ممكنًا:

KOH + Na 2 SO 4 ≠

محلول كلوريد الصوديومعند التفاعل مع البروم ، فإنه لن يشكل البروم ، على الرغم من حقيقة أن هذا التفاعل يمكن أن يعزى إلى تفاعل الاستبدال:

كلوريد الصوديوم + Br 2 ≠

ما هي أسباب هذه التناقضات؟ الحقيقة هي أنه لا يكفي مجرد التعريف بشكل صحيح الصيغ المركبة، من الضروري معرفة خصائص تفاعل المعادن مع الأحماض ، لاستخدام جدول ذوبان المواد بمهارة ، لمعرفة قواعد الاستبدال في سلسلة نشاط المعادن والهالوجينات. توضح هذه المقالة فقط المبادئ الأساسية للكيفية رتب المعاملات في معادلات التفاعل، كيف اكتب معادلات جزيئية، كيف تحديد تكوين مركب كيميائي.

الكيمياء ، كعلم ، متنوعة للغاية ومتعددة الأوجه. تعكس هذه المقالة جزءًا صغيرًا فقط من العمليات التي تحدث في العالم الحقيقي. أنواع المعادلات الحرارية الكيميائية ، التحليل الكهربائي،عمليات التخليق العضوي وأكثر من ذلك بكثير. لكن المزيد عن ذلك في المقالات المستقبلية.

الموقع ، مع النسخ الكامل أو الجزئي للمادة ، يلزم وجود رابط إلى المصدر.

الخطة - ملخص الدرس:

"استخدام الموارد التعليمية الإلكترونية في عمل المعلم".

مكان العمل: MKOU "Khailinskaya مدرسة اعدادية».

المنصب: مدرس الكيمياء والأحياء.

الموضوع: كيمياء.

كتاب أساسي: G.E. رودزيتيس ، إف جي. فيلدمان

الغرض من الدرس: لتعليم الطلاب صياغة المركبات الكيميائية عن طريق التكافؤ وحالة الأكسدة.

مهام:

    تعليمي: علم كيفية كتابة صيغ المركبات الثنائية.

    التطوير: لتطوير القدرة على التفكير المنطقي ، للتعبير عن أفكار المرء بشكل صحيح ، لفهمها وفهمها بشكل أعمق.

التعليمية: لتطوير الاستقلال والبراعة.

موضوع الدرس: رسم الصيغ الكيميائية.

نوع الدرس: درس في الدراسة والتوطيد الأولي للمعرفة الجديدة.

معدات تقنية: كمبيوتر، جهاز عرض الوسائط المتعددة

هيكل ومسار الدرس:

خطوات الدرس:

تنظيم بداية الدرس.

تحفيز النشاط التربوي.

تكمن أهمية فهم دراسة هذا الموضوع في معناه البيولوجي.

يتكون الكون بأكمله ، بما في ذلك كوكب الأرض وجميع الممالك (البكتيريا والفطريات والأوليات والنباتات والحيوانات) من نفس العناصر والذرات الكيميائية. الذرات متطابقة ومختلفة ، عند دمجها ، تشكل مواد عضوية وغير عضوية. جميع الأجسام والأشياء تتكون من مواد. نعبر من خلال الصيغ - تكوين المواد.

إعداد الطلاب للاستيعاب وتحديث المعارف الأساسية.

لقد تعلم الطلاب بالفعل وأصبحوا على دراية بمفاهيم مثل:

    قانون ثبات تكوين المادة. (1799 - 1806 - ج. بروست)

كل مادة نقية كيميائيًا ، بغض النظر عن الموقع وطريقة التحضير ، لها نفس الشيء موظفين دائمين.

على أساس قانون ثبات تكوين المواد ، يمكن اشتقاق الصيغ الكيميائية.

2. الصيغة الكيميائية هي سجل شرطي لتكوين مادة ما بواسطة العلامات والمؤشرات الكيميائية.

يشير الفهرس في الصيغ الكيميائية إلى عدد الذرات.

ال 2 فهرس ا 3 فهرس الحديد Cl 3 - الفهرس

    التكافؤ هو خاصية ذرة عنصر كيميائي لربط أو استبدال عدد معين من ذرات عنصر كيميائي آخر.

    يتم أخذ تكافؤ الهيدروجين كوحدة.

    تكافؤ الأكسجين اثنين.

    عادة ما يتم الإشارة إلى القيمة العددية للتكافؤ بالأرقام الرومانية ، والتي توضع فوق علامات العناصر الكيميائية.

    تسمى خاصية الذرات لعنصر معين لجذب الإلكترونات من ذرات العناصر الأخرى في المركبات الكهربية الكهربية.

    حالة الأكسدة هي الشحنة المشروطة للعنصر.

تحدد قيمة حالة الأكسدة عدد الإلكترونات النازحة من ذرات عنصر أقل كهرسلبية إلى ذرة عنصر أكثر كهرسلبية.

تعلم مواد جديدة.

الصيغ الكيميائية هي نظائر للكلمات ، تمامًا كما تكتب الكلمات باستخدام الحروف ، لذلك تتم كتابة الصيغ باستخدام الرموز والعلامات الكيميائية. تعكس الصيغ الكيميائية تكوين المادة.

الغرض من الدرس.

أهداف الدرس.

    تجميع الصيغ الكيميائية حسب التكافؤ.

لعمل معادلة كيميائية ، تحتاج إلى معرفة تكافؤ العناصر التي تشكل المعطى مركب كيميائي. عند تجميع الصيغ الكيميائية ، من الضروري اتباع الإجراء:

1. اكتب بجانب العلامات الكيميائية للعناصر التي يتكون منها المركب:

ك ا ال Cl الو

2. فوق علامات العناصر الكيميائية ضع تكافؤها:

I II III I III II

K O Al Cl Al O

3. حدد المضاعف المشترك الأصغر للأرقام الذي يعبر عن تكافؤ كلا العنصرين:

2 3 6

I II III I III II

K O Al Cl Al O

4. بقسمة المضاعف المشترك الأصغر على تكافؤ العنصر المقابل ، أوجد المؤشرات

I II III I III II

ك 2 ا ال Cl 3 ال 2 ا 3

5. في اسم المواد المكونة من العناصر ذات التكافؤ المتغير ، يتم كتابة رقم بين قوسين يوضح تكافؤ هذا العنصر في هذا المركب.

علي سبيل المثال،

النحاس ا - أكسيد النحاس (ثانيًا )

النحاس 2 ا - أكسيد النحاس (أنا )

الحديد Cl 2 - كلوريد الحديد (ثانيًا )

الحديد Cl 3 - كلوريد الحديد (ثالثا )

6. بعض العناصر في المركبات المختلفة تظهر التكافؤات المختلفة .

(انظر الجدول)

تكافؤ بعض العناصر في المركبات الكيميائية.

العناصر الكيميائية.

مع التكافؤ المستمر

يا كن مج كا با زن

آل ب

مع التكافؤ المتغير

أنا ثانيًا

ثانيًا ثالثا

FeCoNi

ثانيًا رابعا

Sn Pb

ثالثا الخامس

ثانيًا ثالثا السادس

ثانيًا رابعا السادس

    عند تجميع الصيغ الكيميائية لدرجة الأكسدة ، عليك أن تعرف:

    درجة أكسدة العناصر التي تشكل مركبًا كيميائيًا معينًا ؛

    كهرسلبيتها ، حيث يتم وضع العنصر الأكثر كهرسلبية في النهاية ؛

    مجموع حالات الأكسدة السلبية والإيجابية في صيغة صحيحة هو دائمًا صفر.

الاختبار الأساسي لإتقان المعرفة.

قواعد تجميع الصيغ الكيميائية .

التوحيد الأساسي للمعرفة.

دعنا نتحدث عن كيفية كتابة معادلة كيميائية ، لأنها العناصر الرئيسية لهذا التخصص. بفضل الإدراك العميق لجميع أنماط التفاعلات والمواد ، يمكنك التحكم فيها وتطبيقها مجالات متنوعةأنشطة.

الميزات النظرية

تعد صياغة المعادلات الكيميائية مرحلة مهمة وحاسمة ، يتم دراستها في الصف الثامن مدارس التعليم العام. ما الذي يجب أن يأتي قبل ذلك هذه المرحلة؟ قبل أن يخبر المعلم تلاميذه عن كيفية عمل معادلة كيميائية ، من المهم تعريف أطفال المدارس بمصطلح "التكافؤ" ، لتعليمهم تحديد هذه القيمة للمعادن واللافلزات باستخدام الجدول الدوري للعناصر.

تجميع الصيغ الثنائية عن طريق التكافؤ

لفهم كيفية كتابة معادلة كيميائية من حيث التكافؤ ، عليك أولاً أن تتعلم كيفية صياغة مركبات تتكون من عنصرين باستخدام التكافؤ. نقترح خوارزمية تساعد في التعامل مع المهمة. على سبيل المثال ، تحتاج إلى كتابة معادلة لأكسيد الصوديوم.

أولاً ، من المهم مراعاة أن العنصر الكيميائي المذكور أخيرًا في الاسم يجب أن يكون في المقام الأول في الصيغة. في حالتنا ، سيكتب الصوديوم أولاً في الصيغة ، ثم الأكسجين ثانيًا. تذكر أن المركبات الثنائية تسمى أكاسيد ، حيث يجب أن يكون العنصر الأخير (الثاني) بالضرورة أكسجين مع حالة أكسدة -2 (التكافؤ 2). علاوة على ذلك ، وفقًا للجدول الدوري ، من الضروري تحديد تكافؤ كل من العنصرين. للقيام بذلك ، نستخدم قواعد معينة.

نظرًا لأن الصوديوم معدن يقع في المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة 1 ، فإن تكافؤه هو قيمة ثابتة ، فهو يساوي أنا.

الأكسجين مادة غير فلزية ، لأنه الأخير في الأكسيد ، لتحديد تكافؤه ، نطرح 6 من ثمانية (عدد المجموعات) (المجموعة التي يوجد فيها الأكسجين) ، نحصل على أن تكافؤ الأكسجين هو ثانيًا.

بين تكافؤات معينة ، نجد المضاعف المشترك الأصغر ، ثم نقسمه على تكافؤ كل عنصر ، نحصل على مؤشراتهم. نكتب الصيغة النهائية Na 2 O.

تعليمات لتجميع المعادلة

الآن دعنا نتحدث أكثر عن كيفية كتابة معادلة كيميائية. لنلقِ نظرة على النقاط النظرية أولاً ، ثم ننتقل إلى أمثلة ملموسة. لذلك ، فإن تجميع المعادلات الكيميائية ينطوي على إجراء معين.

  • المرحلة الأولى. بعد قراءة المهمة المقترحة ، من الضروري تحديد أي منها مواد كيميائيةيجب أن تظهر على الجانب الأيسر من المعادلة. يتم وضع علامة "+" بين المكونات الأصلية.
  • المرحلة الثانية. بعد علامة المساواة ، من الضروري وضع صيغة لمنتج التفاعل. عند تنفيذ مثل هذه الإجراءات ، ستكون هناك حاجة إلى خوارزمية لتجميع الصيغ للمركبات الثنائية ، والتي ناقشناها أعلاه.
  • المرحلة الثالثة. التحقق من عدد ذرات كل عنصر قبل وبعد تفاعل كيميائيإذا لزم الأمر ، ضع معاملات إضافية قبل الصيغ.

مثال على تفاعل الاحتراق

دعنا نحاول معرفة كيفية عمل معادلة كيميائية لاحتراق المغنيسيوم باستخدام خوارزمية. في الجانب الأيسر من المعادلة ، نكتب من خلال مجموع المغنيسيوم والأكسجين. لا تنس أن الأكسجين جزيء ثنائي الذرة ، لذلك يجب أن يكون له مؤشر 2. بعد علامة التساوي ، نضع صيغة للمنتج الذي تم الحصول عليه بعد التفاعل. ستكون مكتوبًا فيها المغنيسيوم أولاً ، ونضع الأكسجين ثانيًا في الصيغة. علاوة على ذلك ، وفقًا لجدول العناصر الكيميائية ، نحدد التكافؤات. المغنيسيوم ، الموجود في المجموعة 2 (المجموعة الفرعية الرئيسية) ، له تكافؤ ثابت II ، للأكسجين ، بطرح 8-6 ، نحصل أيضًا على التكافؤ II.

سيبدو سجل العملية كما يلي: Mg + O 2 = MgO.

لكي تتوافق المعادلة مع قانون حفظ كتلة المواد ، من الضروري ترتيب المعاملات. أولاً ، نتحقق من كمية الأكسجين قبل التفاعل ، بعد الانتهاء من العملية. نظرًا لوجود ذرتين من الأكسجين ، وتم تشكيل واحدة فقط ، على الجانب الأيمن ، قبل صيغة أكسيد المغنيسيوم ، يجب إضافة العامل 2. بعد ذلك ، نحسب عدد ذرات المغنيسيوم قبل العملية وبعدها. نتيجة للتفاعل ، تم الحصول على 2 مغنيسيوم ، وبالتالي ، على الجانب الأيسر ، مطلوب أيضًا معامل 2 أمام مادة مغنيسيوم بسيطة.

الشكل النهائي للتفاعل: 2Mg + O 2 \ u003d 2MgO.

مثال على تفاعل الاستبدال

يحتوي أي ملخص في الكيمياء على وصف أنواع مختلفةالتفاعلات.

على عكس المركب ، في التعويض سيكون هناك مادتان في كلا الجانبين الأيسر والأيمن من المعادلة. لنفترض أنك بحاجة إلى كتابة تفاعل التفاعل بين الزنك وأننا نستخدم خوارزمية الكتابة القياسية. أولاً ، على الجانب الأيسر نكتب الزنك وحمض الهيدروكلوريك من خلال المجموع ، على الجانب الأيمن نضع صيغ نواتج التفاعل الناتجة. نظرًا لوجود الزنك قبل الهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية لجهود المعادن ، فإنه في هذه العملية يزيح الهيدروجين الجزيئي من الحمض ، مكونًا كلوريد الزنك. نتيجة لذلك ، حصلنا على الإدخال التالي: Zn + HCL = ZnCl 2 + H 2.

ننتقل الآن إلى معادلة عدد ذرات كل عنصر. نظرًا لوجود ذرة واحدة على الجانب الأيسر من الكلور ، وبعد التفاعل كان هناك اثنان منهما ، يجب وضع عامل 2 أمام صيغة حمض الهيدروكلوريك.

نتيجة لذلك ، نحصل على معادلة تفاعل جاهزة تتوافق مع قانون حفظ كتلة المواد: Zn + 2HCL = ZnCl 2 + H 2.

خاتمة

يحتوي الملخص الكيميائي النموذجي بالضرورة على العديد من التحولات الكيميائية. لا يقتصر قسم واحد من هذا العلم على وصف لفظي بسيط للتحولات ، وعمليات الانحلال ، والتبخر ، وكل شيء يتم تأكيده بالضرورة بواسطة المعادلات. تكمن خصوصية الكيمياء في حقيقة أنه مع جميع العمليات التي تحدث بين مختلف غير عضوي أو المواد العضويةيمكن وصفها باستخدام المعاملات والمؤشرات.

كيف تختلف الكيمياء عن العلوم الأخرى؟ لا تساعد المعادلات الكيميائية في وصف التحولات الجارية فحسب ، بل تساعد أيضًا في إجراء حسابات كمية عليها ، وبفضل ذلك يمكن إجراء الإنتاج المختبري والصناعي للمواد المختلفة.