화학 방정식에 계수가 필요한 이유는 무엇입니까? 정보 카드

13.10.2019

산화환원 반응 방정식의 계수를 결정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 우리는 완전한 OVR 방정식의 편집이 다음 순서로 수행되는 전자 저울 방법을 사용합니다.

1. 반응한 물질과 반응으로 인해 생성된 물질을 나타내는 반응 다이어그램을 작성합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

2. 원자의 산화 상태를 결정하고 원소 기호 위에 그 기호와 값을 적고 산화 상태가 변경된 원소를 기록합니다.

3. 산화 및 환원 반응에 대한 전자 방정식을 작성하고 환원제가 제공하고 산화제가 수용하는 전자 수를 결정한 다음 적절한 계수를 곱하여 동일하게 만듭니다.

4. 전자 저울에 해당하는 획득된 계수는 기본 방정식으로 전송됩니다.

5. 산화 상태를 바꾸지 않는 원자와 이온의 수를 동일하게 만드세요(순서: 금속, 비금속, 수소):

6. 반응식의 왼쪽과 오른쪽에 있는 산소 원자 수를 기준으로 계수 선택이 올바른지 확인합니다. 둘은 동일해야 합니다(이 방정식에서는 24 = 18 + 2 + 4, 24 = 24).

좀 더 복잡한 예를 살펴보겠습니다.

분자 내 원자의 산화 상태를 결정해 보겠습니다.

산화 및 환원 반응에 대한 전자 방정식을 만들고 주어진 전자와 수용된 전자의 수를 동일하게 만들어 보겠습니다.

계수를 주요 방정식으로 옮겨 보겠습니다.

산화 상태를 바꾸지 않는 원자의 수를 동일하게 만들어 보겠습니다.

방정식의 오른쪽과 왼쪽에 있는 산소 원자의 수를 세어 계수가 올바르게 선택되었는지 확인합니다.

가장 중요한 산화제 및 환원제

원소의 산화환원 특성은 원자의 전자 껍질 구조에 따라 달라지며 멘델레예프 주기율표에서의 위치에 따라 결정됩니다.

외부 에너지 준위에 1~3개의 전자를 갖는 금속은 쉽게 전자를 포기하고 환원 특성만 나타냅니다. 비금속(IV-VII족 원소)은 전자를 주고 받을 수 있으므로 환원 및 산화 특성을 모두 나타낼 수 있습니다. 원소의 원자 번호가 증가하는 기간에는 단순 물질의 환원성이 약화되고 산화성이 증가합니다. 서수가 증가하는 그룹에서는 환원성이 증가하고 산화성이 약해집니다. 따라서, 단순 물질 중에서 가장 좋은 환원제는 알칼리 금속, 알루미늄, 수소, 탄소입니다. 가장 좋은 산화제는 할로겐과 산소이다.

복합 물질의 산화환원 특성은 이를 구성하는 원자의 산화 정도에 따라 달라집니다. 산화 상태가 가장 낮은 원자를 포함하는 물질은 환원 특성을 나타냅니다.. 가장 중요한 환원제는 일산화탄소이다.
, 황화수소
, 황산철(II)
.산화 상태가 가장 높은 원자를 포함하는 물질은 산화 특성을 나타냅니다.. 가장 중요한 산화제는 과망간산 칼륨입니다.
, 중크롬산칼륨
, 과산화수소
, 질산
, 진한 황산
.

중간 산화 상태의 원자를 포함하는 물질은 산화제 또는 환원제로 작용할 수 있습니다.상호 작용하는 물질의 특성과 반응 조건에 따라 다릅니다. 그래서 반응으로
아황산은 환원 특성을 나타냅니다.

황화수소와 상호 작용할 때 산화제입니다.

또한 이러한 물질의 경우 동일한 원소 원자의 산화 상태가 동시에 증가 및 감소하면서 발생하는 자기 산화-자기 환원 반응이 가능합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

많은 산화제 및 환원제의 강도는 매체의 pH에 따라 달라집니다. 예를 들어,
알칼리성 환경에서는 다음과 같이 감소됩니다.
, 중립에서
, 황산이 있는 경우 - 최대
.

오늘은 화학 방정식에 계수를 배치하는 방법에 대해 이야기하겠습니다. 이 질문은 일반 교육 기관의 고등학생뿐만 아니라 복잡하고 흥미로운 과학의 기본 요소에 대해 이제 막 알게 된 어린이에게도 관심이 있습니다. 첫 단계에서 이해했다면 앞으로 문제 해결에 대한 문제는 나타나지 않을 것입니다. 처음부터 알아 봅시다.

방정식은 무엇입니까

이는 일반적으로 선택된 시약 사이에서 발생하는 화학 반응을 기록하는 것으로 이해됩니다. 이러한 과정에는 지수, 계수, 공식이 사용됩니다.

컴파일 알고리즘

화학 방정식을 작성하는 방법은 무엇입니까? 모든 상호 작용의 예는 원래 연결을 요약하여 작성할 수 있습니다. 등호는 반응 물질 사이에 상호 작용이 발생함을 나타냅니다. 다음으로, 제품의 공식은 원자가(산화 상태)에 따라 작성됩니다.

반응을 기록하는 방법

예를 들어, 메탄의 특성을 확인하는 화학 반응식을 작성해야 하는 경우 다음 옵션을 선택하세요.

할로겐화(D.I. Mendeleev 주기율표의 VIIA 원소와의 근본적인 상호작용);
공기 산소에서의 연소.

첫 번째 경우에는 출발 물질을 왼쪽에 쓰고, 생성된 생성물을 오른쪽에 씁니다. 각 화학원소의 원자수를 확인한 후 진행 중인 공정의 최종 기록을 얻습니다. 메탄이 산소 속에서 연소되면 발열 과정이 일어나 이산화탄소와 수증기가 생성됩니다.

화학 방정식의 계수를 올바르게 설정하기 위해 물질 질량 보존 법칙이 사용됩니다. 탄소 원자 수를 결정하여 균등화 과정을 시작합니다. 다음으로 수소 계산을 수행한 후에야 산소량을 확인합니다.

OVR

복잡한 화학 반응식은 전자 균형 또는 반쪽 반응 방법을 사용하여 균형을 맞출 수 있습니다. 우리는 다음 유형의 반응에 계수를 할당하도록 설계된 일련의 작업을 제공합니다.

분해;
대체.

첫째, 화합물을 이루는 각 원소의 산화 상태를 배열하는 것이 중요하다. 이를 정리할 때 몇 가지 규칙을 고려해야 합니다.

단순한 물질의 경우 0입니다.
이진 화합물에서는 그 합이 0입니다.
3개 이상의 원소로 이루어진 화합물에서 첫 번째 이온은 양의 값을 나타내고, 가장 바깥쪽에 있는 이온은 음의 산화 상태 값을 나타낸다. 중앙 요소는 총계가 0이어야 한다는 점을 고려하여 수학적으로 계산됩니다.

다음으로, 산화 상태가 변경된 원자나 이온을 선택합니다. 더하기 및 빼기 기호는 전자 수(수신, 제공)를 나타냅니다. 다음으로, 그들 사이에서 가장 작은 배수가 결정됩니다. NOC를 이 숫자로 나누면 숫자가 얻어집니다. 이 알고리즘은 화학 방정식에 계수를 배치하는 방법에 대한 질문에 대한 답이 될 것입니다.

첫 번째 예

"반응의 계수를 배열하고, 빈칸을 채우고, 산화제와 환원제를 결정하십시오."라는 과제가 주어졌다고 가정해 보겠습니다. 이러한 예는 통합 국가 시험으로 화학을 선택한 학교 졸업생에게 제공됩니다.

KMnO 4 + H 2 SO 4 + KBr = MnSO 4 + Br 2 +…+…

미래의 엔지니어와 의사에게 제공되는 화학 방정식에 계수를 배치하는 방법을 이해하려고 노력합시다. 출발 물질과 이용 가능한 생성물의 원소의 산화 상태를 배열한 후, 망간 이온이 산화제로 작용하고 브롬화물 이온이 환원 특성을 나타내는 것을 발견했습니다.

우리는 누락된 물질이 산화환원 과정에 참여하지 않는다고 결론을 내립니다. 누락된 제품 중 하나는 물이고 두 번째는 황산칼륨입니다. 전자 저울을 컴파일한 후 마지막 단계에서는 방정식의 계수를 설정합니다.

두 번째 예

산화 환원 유형의 화학 반응식에 계수를 배치하는 방법을 이해하기 위해 또 다른 예를 들어 보겠습니다.

다음 다이어그램이 주어졌다고 가정합니다.

P + HNO 3 = NO 2 + … + …

정의상 단순한 물질인 인은 환원성을 나타내어 산화 상태를 +5로 증가시킵니다. 따라서 누락된 물질 중 하나는 인산 H 3 PO 4입니다. ORR은 질소인 환원제가 존재한다고 가정합니다. 산화질소(4)로 바뀌어 NO 2를 형성합니다.

이 반응에 계수를 넣기 위해 전자저울을 작성하겠습니다.

P 0은 5e = P +5를 제공합니다.

N +5는 e = N +4를 취합니다.

질산과 산화질소(4) 앞에 계수 5가 와야 한다는 점을 고려하면 완성된 반응을 얻습니다.

P + 5HNO3 = 5NO2 + H2O + H3PO4

화학에서의 입체화학적 계수는 다양한 계산 문제를 해결하는 것을 가능하게 합니다.

세 번째 예

계수를 배열하는 것이 많은 고등학생들에게 어려움을 준다는 점을 고려하여 구체적인 예를 활용하여 일련의 동작을 연습하는 것이 필요합니다. 우리는 산화 환원 반응에서 계수를 배열하는 방법론에 대한 지식이 필요한 작업의 또 다른 예를 제시합니다.

H 2 S + HMnO 4 = S + MnO 2 +…

제안된 작업의 특징은 누락된 반응 생성물을 보완해야 하며 그 후에만 계수 설정을 진행할 수 있다는 것입니다.

화합물의 각 원소의 산화 상태를 배열한 후 망간이 산화 특성을 나타내어 원자가를 감소시킨다는 결론을 내릴 수 있습니다. 제안된 반응의 환원 능력은 황이 단순한 물질로 환원되는 것으로 입증됩니다. 전자저울을 작성한 후 우리가 해야 할 일은 제안된 프로세스 다이어그램에 계수를 배열하는 것뿐입니다. 그리고 끝났습니다.

네 번째 예

물질의 질량 보존 법칙이 완전히 관찰되는 화학 방정식을 완전한 과정이라고합니다. 이 패턴을 확인하는 방법은 무엇입니까? 반응에 참여한 동일한 유형의 원자 수는 반응 생성물의 수와 일치해야 합니다. 이 경우에만 기록된 화학적 상호작용의 유용성, 이를 계산 수행 및 다양한 복잡성 수준의 계산 문제 해결에 사용할 수 있는 가능성에 대해 이야기할 수 있습니다. 다음은 누락된 입체화학적 계수를 반응에 배치하는 작업의 변형입니다.

Si + …+ HF = H 2 SiF 6 + NO +…

작업의 어려움은 출발 물질과 반응 생성물이 모두 없다는 것입니다. 모든 원소의 산화 상태를 설정한 후 제안된 작업의 실리콘 원자가 환원 특성을 나타내는 것을 볼 수 있습니다. 반응 생성물 중에는 질소(II)가 존재하며 출발 화합물 중 하나는 질산입니다. 우리는 반응에서 빠진 생성물이 물이라는 것을 논리적으로 판단합니다. 마지막 단계는 생성된 입체화학적 계수를 반응에 배치하는 것입니다.

3Si + 4HNO 3 + 18HF = 3H 2 SiF 6 + 4NO + 8 H 2 O

방정식 문제의 예

탄화물이 가수분해되는 동안 형성된 수산화칼슘을 완전히 중화하는 데 필요한 밀도가 1.05g/ml인 10% 염화수소 용액의 부피를 결정해야 합니다. 가수분해 중에 방출되는 가스는 8.96리터(n.s.)의 부피를 차지하는 것으로 알려져 있습니다. 작업을 처리하려면 먼저 탄화칼슘의 가수분해 과정에 대한 방정식을 만들어야 합니다.

CaC 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2

수산화칼슘은 염화수소와 반응하여 완전한 중화가 발생합니다.

Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O

이 과정에 필요한 산의 질량을 계산합니다. 염화수소 용액의 부피를 결정하십시오. 문제에 대한 모든 계산은 입체화학적 계수를 고려하여 수행되며, 이는 그 중요성을 확인합니다.

마지막으로

화학 통합 국가 시험 결과를 분석하면 방정식의 입체 화학 계수 설정, 전자 천칭 작성, 산화제 및 환원제 결정과 관련된 작업이 현대 중등 학교 졸업생에게 심각한 어려움을 초래하는 것으로 나타났습니다. 불행히도 현대 졸업생의 독립성 정도는 거의 미미하므로 고등학생은 교사가 제안한 이론적 기초를 실천하지 않습니다.

다양한 유형의 반응에서 계수를 배열할 때 학생들이 저지르는 일반적인 실수 중에는 수학적 오류가 많이 있습니다. 예를 들어, 모든 사람이 최소 공배수를 찾는 방법이나 숫자를 올바르게 나누고 곱하는 방법을 아는 것은 아닙니다. 이 현상의 원인은 교육 학교에서 이 주제를 연구하기 위해 할당된 시간이 감소했기 때문입니다. 기본 화학 커리큘럼에서 교사는 산화 환원 과정에서 전자 저울 준비와 관련된 문제에 대해 학생들과 함께 작업할 기회가 없습니다.

계수의 범위

방정식의 왼쪽에 있는 한 원소의 원자 수는 방정식의 오른쪽에 있는 해당 원소의 원자 수와 같아야 합니다.

작업 1(그룹용)반응에 참여하는 각 화학 원소의 원자 수를 결정하십시오.

1. 원자 수를 계산합니다.

a) 수소: 8NH3, NaOH, 6NaOH, 2NaOH, H3PO4, 2H2SO4, 3H2SO4, 8H2SO4;

6) 산소: C02, 3C02, 2C02, 6CO, H2SO4, 5H2SO4, 4H2S04, HN03.

2. 원자 수를 계산합니다. a)수소:

1) NaOH + HCl 2)CH4+H20 3)2Na+H2

b) 산소:

1) 2СО + 02 2) С02 + 2Н.О. 3)4NO2 + 2H2O + O2

화학 반응식에서 계수를 배열하는 알고리즘

А1 + О2→ А12О3

A1-1 원자 A1-2

O-2 원자 O-3

2. 그림의 왼쪽과 오른쪽에 있는 원자의 개수가 다른 원소 중에서 원자의 개수가 더 많은 것을 선택하세요.

왼쪽의 O-2 원자

오른쪽의 O-3 원자

3. 방정식 왼쪽에 있는 이 원소의 원자 수와 방정식 오른쪽에 있는 이 원소의 원자 수의 최소 공배수(LCM)를 구합니다.

LCM = 6

4. LCM을 방정식 왼쪽에 있는 이 원소의 원자 수로 나누고 방정식 왼쪽에 대한 계수를 얻습니다.

6:2 = 3

알 + ZO 2 →알 2 에 대한 3

5. LCM을 방정식 오른쪽에 있는 이 원소의 원자 수로 나누고 방정식 오른쪽에 대한 계수를 구합니다.

6:3 = 2

A1+ O 2 →2A1 2 O3

6. 설정된 계수로 인해 다른 원소의 원자 수가 변경된 경우 3, 4, 5단계를 다시 반복합니다.

A1 + ZO 2 → →2А1 2 에 대한 3

A1 -1 원자 A1 - 4

LCM = 4

4:1=4 4:4=1

4A1 + ZO 2 → →2A1 2 에 대한 3

. 지식 습득에 대한 1차 테스트(8-10분 .).

다이어그램의 왼쪽에는 두 개의 산소 원자가 있고 오른쪽에는 하나가 있습니다. 원자 수는 계수를 사용하여 균등화되어야 합니다.

1)2Mg+O2 →2MgO

2) 탄산칼슘3 + 2HCl→CaCl2 + 엔2 O + CO2

작업 2 화학 반응 방정식에 계수를 배치합니다(계수는 한 원소의 원자 수만 변경한다는 점에 유의하세요).):

1. 철 2 영형 3 + 에 엘 → ㅏ 엘 2 에 대한 3 + 철; Mg+N 2 → 마그네슘 3 N 2 ;

2. 알루미늄 + S → 알 2 에스 3 ; A1+ 와 함께 → 알 4 씨 3 ;

3. 알루미늄 + 크롬 2 영형 3 → 크롬+알루미늄 2 영형 3 ; Ca+P → 칼슘 3 피 2 ;

4. 씨 + 시간 2 → CH 4 ; 칼슘 + 씨 → SaS 2 ;

5. 철 + O 2 → 철 3 영형 4 ; Si+Mg → 마그네슘 2 시;

6/.Na+S → 나 2 에스; CaO+ 와 함께 → CaC 2 + CO;

7.Ca+N 2 → 씨 ㅏ 3 N 2 ; Si+Cl 2 → SiCl 4 ;

8. Ag+S → Ag 2 에스; N 2 + 와 함께 엘 2 → NS 엘;

9.N 2 +O 2 → 아니요; 콜로라도 2 + 와 함께 → 콜로라도 ;

10. 안녕 → N 2 → + 1 2 ; Mg+ NS 엘 → MgCl 2 + N 2 ;

11. FeS+ NS 1 → FeCl 2 +H 2 에스; 아연+염산 → ZnCl 2 +H 2 ;

12. 브르 2 +KI → KBr+I 2 ; Si+HF (아르 자형) → SiF 4 +H 2 ;

1./HCl+Na 2 콜로라도 3 → 콜로라도 2 +H 2 O+ NaCl; KClO 3 +에스 → → KCl+ SO 2 ;

14. 씨엘 2 + KBr → KCl + 브롬 2 ; SiO 2 + 와 함께 → Si + CO;

15. SiO 2 + 와 함께 → SiC + CO; Mg + SiO 2 → 마그네슘 2 Si + MgO

16 .

3. 방정식에서 "+" 기호는 무엇을 의미하나요?

4. 화학 반응식에 계수를 배치하는 이유는 무엇입니까?

화학 방정식의 균형을 맞추는 방법을 알아내려면 먼저 이 과학의 목적을 알아야 합니다.

정의

화학은 물질, 그 특성 및 변형을 연구합니다. 색상, 침전 또는 기체 물질의 방출에 변화가 없으면 화학적 상호 작용이 발생하지 않습니다.

예를 들어, 쇠못을 갈면 금속이 단순히 가루로 변합니다. 이 경우 화학반응은 일어나지 않습니다.

과망간산칼륨의 소성은 산화망간(4)의 형성을 동반하고, 산소의 방출, 즉 상호작용이 관찰됩니다. 이 경우 화학 방정식을 올바르게 균등화하는 방법에 대한 완전히 자연스러운 질문이 발생합니다. 그러한 절차와 관련된 모든 뉘앙스를 살펴 보겠습니다.

화학적 변형의 특성

물질의 질적, 양적 구성의 변화를 수반하는 모든 현상은 화학적 변형으로 분류됩니다. 분자 형태에서는 대기 중에서 철이 연소되는 과정을 기호와 기호를 사용하여 표현할 수 있습니다.

계수 설정 방법론

화학 방정식의 계수를 균등화하는 방법은 무엇입니까? 고등학교 화학 과목에서는 전자저울법을 다룹니다. 과정을 좀 더 자세히 살펴보겠습니다. 우선, 초기 반응에서는 각 화학 원소의 산화 상태를 배열하는 것이 필요합니다.

각 요소에 대해 결정될 수 있는 특정 규칙이 있습니다. 단순한 물질에서는 산화 상태가 0이 됩니다. 이성분 화합물에서 첫 번째 원소는 가장 높은 원자가에 해당하는 양수 값을 갖습니다. 후자의 경우 이 매개변수는 8에서 그룹 번호를 빼서 결정되며 빼기 기호가 있습니다. 세 가지 요소로 구성된 공식은 산화 상태를 계산할 때 고유한 뉘앙스를 갖습니다.

첫 번째와 마지막 요소의 경우 순서는 이진 화합물의 정의와 유사하며 중심 요소를 계산하기 위한 방정식이 작성됩니다. 모든 지표의 합은 0과 같아야 하며, 이를 기반으로 공식의 중간 요소에 대한 지표가 계산됩니다.

전자 저울 방법을 사용하여 화학 방정식을 균등화하는 방법에 대한 대화를 계속하겠습니다. 산화 상태가 확립된 후에는 화학적 상호 작용 중에 값이 변경된 이온이나 물질을 확인할 수 있습니다.

더하기 및 빼기 기호는 화학적 상호작용 중에 허용(기증)된 전자 수를 나타내야 합니다. 최소 공배수는 결과 숫자 사이에서 발견됩니다.

이를 받은 전자와 기증된 전자로 나누면 계수가 얻어집니다. 화학 방정식의 균형을 맞추는 방법은 무엇입니까? 대차대조표에서 얻은 수치는 해당 공식 앞에 배치되어야 합니다. 전제조건은 왼쪽과 오른쪽의 각 요소의 수량을 확인하는 것입니다. 계수가 올바르게 배치된 경우 해당 개수는 동일해야 합니다.

물질 질량 보존의 법칙

화학 반응식의 균형을 맞추는 방법을 논의할 때 사용해야 하는 것이 바로 이 법칙입니다. 화학 반응에 들어간 물질의 질량이 결과 생성물의 질량과 동일하다는 점을 고려하면 공식 앞에 계수를 설정하는 것이 가능해집니다. 예를 들어, 단순 물질인 칼슘과 산소가 상호 작용하고 공정이 완료된 후 산화물이 얻어지면 화학 반응식의 균형을 맞추는 방법은 무엇입니까?

작업에 대처하려면 산소가 공유 비극성 결합을 가진 이원자 분자이므로 공식은 O2 형식으로 작성된다는 점을 고려해야 합니다. 오른쪽에는 산화칼슘(CaO)을 구성할 때 각 원소의 원자가가 고려됩니다.

먼저 방정식의 양쪽에 있는 산소의 양이 다르기 때문에 이를 확인해야 합니다. 물질질량보존의 법칙에 따라 제품 조성 앞에 계수 2를 붙여야 하며, 다음으로 칼슘을 확인합니다. 균등화하기 위해 원래 물질 앞에 계수 2를 배치하고 결과적으로 다음 항목을 얻습니다.

2Ca+O2=2CaO.

전자평형법을 이용한 반응분석

화학 방정식의 균형을 맞추는 방법은 무엇입니까? OVR의 예는 이 질문에 답하는 데 도움이 될 것입니다. 전자 저울 방법을 사용하여 제안된 방식에서 계수를 배열해야 한다고 가정해 보겠습니다.

CuO + H2=Cu + H2O.

우선, 출발 물질과 반응 생성물의 각 원소에 대한 산화 상태를 지정하겠습니다. 우리는 다음과 같은 방정식 형식을 얻습니다.

Cu(+2)O(-2)+H2(0)=Cu(0)+H2(+)O(-2).

구리와 수소에 대한 지표가 변경되었습니다. 이를 바탕으로 전자 잔액을 작성합니다.

Cu(+2)+2е=Cu(0) 1 환원제, 산화;
H2(0)-2e=2H(+) 1 산화제, 환원.

전자 저울에서 얻은 계수를 기반으로 제안된 화학 반응식에 대해 다음 항목을 얻습니다.

CuO+H2=Cu+H2O.

계수 설정과 관련된 또 다른 예를 들어보겠습니다.

H2+O2=H2O.

물질 보존 법칙에 따라 이 계획을 균등화하려면 산소부터 시작해야 합니다. 이원자 분자가 반응했다는 점을 고려하면, 반응 생성물의 공식 앞에 계수 2를 놓아야 합니다.

2H2+O2=2H2O.

결론

전자 저울을 기반으로 모든 화학 방정식에 계수를 배치할 수 있습니다. 화학 시험을 선택한 9학년 및 11학년 교육 기관 졸업생에게는 최종 시험 과제 중 하나에서 유사한 과제가 제공됩니다.

연산

화학 반응 방정식의 계수 배열

화학 교사 MBOU 중등학교 2호

볼로드첸코 스베틀라나 니콜라예브나

우수리스크