§ 12. Составление уравнений химических реакций

Вчера уже был закон сохранения массы: атомы не исчезают и не возникают, их число слева и справа одинаково. Сегодня этим законом пользуются. Историю опыта заново не рассказывают. К концу урока вы сможете превратить схему в уравнение: подобрать коэффициенты и заменить стрелку знаком «=».

Это тренировка, не контрольная. Параграфы про воздух сегодня не открывают.

Постановка. Сначала строка в тетради. Готовых коэффициентов на чистой странице нет.

Схема и уравнение

Схема показывает формулы исходных веществ и продуктов. Между ними стоит стрелка. Коэффициентов ещё нет.

Уравнение — та же запись, когда атомов каждого элемента слева и справа поровну. Тогда стрелку заменяют знаком «=». Коэффициент — цифра перед формулой. Он показывает, сколько формульных единиц берётся. Коэффициент 1 не пишут. Индекс внизу входит в формулу. Его не меняют: иначе получится другое вещество.

Закон уже записан на прошлом уроке. Массу заново не взвешивают.

Вода уже знакома. Запись H₂O сверяют с § 7. На вкус в кабинете ничего не пробуют. Уравнение воды на этом кадре ещё не открыто.

Пять действий

Порядок коротко такой. Называют, что было и что стало. Формулы исходных веществ пишут слева, продуктов — справа. Ставят стрелку. Подбирают коэффициенты, пока атомы не сойдутся. Стрелку заменяют на «=».

Другие способы подбора в этом курсе ещё не нужны.

Общий пример: метан

Метан уже называли. Запись CH₄ сверяют с § 7. Кислород как простое вещество — O₂, воду — H₂O, углекислый газ — CO₂. Формулу CO₂ сверяют с рисунком пособия. Новых индексов здесь нет.

Схема:

CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O.

Углерода слева и справа по одному атому: его уравнивать не нужно. Водорода слева 4, справа 2. Кислорода слева 2, справа 2 + 1 = 3. Знак «=» ставить рано.

Постановка. Две кучки — модель счёта, не молекулы метана. Кадр реакцию не доказывает. Атомы считают по формулам.

Перед формулой воды ставят 2:

CH₄ + O₂ → CO₂ + 2H₂O.

Водорода стало 4 и 4. Стрелку пока не меняют. Справа кислорода теперь 2 в CO₂ и 2 в двух молекулах воды, всего 4. Слева в O₂ только 2. Перед кислородом ставят 2 и стрелку заменяют:

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O.

Проверка: C — 1 и 1, H — 4 и 4, O — 4 и 4. Единицу перед CH₄ и перед CO₂ не пишут. Читают: цэ-аш-четыре плюс два о-два равно цэ-о-два плюс два аш-два-о. В пособии могут прочитать «це». Оба чтения принимают.

В начале § 12 пособие начинает с другой схемы: медь и кислород. Формулу продукта сверяют с рисунком пособия. На этот урок её не выносят и классом не называют.

Три схемы без готовых коэффициентов

Их сначала пишут сами. Ответы ниже, лист лучше закрыть.

Постановка. Кусок похож на уголь, кадр чистоту не доказывает и горение не показывает. Простое вещество углерод записывают C, запись сверяют с § 7. Уголь не зажигают.

Постановка. Краны закрыты, пламени нет. Метан для уравнения не зажигают. Дома плиту ради урока не включают.

Сначала строка. Коэффициенты подсматривают после своей попытки.

Письмо на уроке занимает не меньше 8 минут. Это не работа на отметку.

Проверь себя

1. Чем схема отличается от уравнения?
2. Расставьте коэффициенты: H₂ + O₂ → H₂O. Сколько атомов водорода и кислорода слева и справа?
3. Нужна ли цифра в схеме C + O₂ → CO₂? Почему коэффициент 1 не пишут?
4. Расставьте коэффициенты: H₂O → H₂ + O₂. Почему стакан воды сам так не делает?
5. Ученик записал H₂ + O₂ → H₂O₂. В чём ошибка? Это вещество домой не берут.
6. Почему уравнение метана пишут в тетради, а плиту не зажигают?

Ответы

1. Схема показывает формулы и стрелку, коэффициентов ещё нет. Уравнение — те же формулы, атомы каждого элемента сошлись, вместо стрелки стоит «=».
2. 2H₂ + O₂ = 2H₂O. Водорода 4 и 4, кислорода 2 и 2.
3. Атомы уже сошлись: углерода 1 и 1, кислорода 2 и 2. Коэффициент 1 не пишут. Запись: C + O₂ = CO₂.
4. 2H₂O = 2H₂ + O₂. Водорода 4 и 4, кислорода 2 и 2. Сама вода в стакане на водород и кислород не распадается. Ток и приборы дома не включают и в воду не опускают.
5. Изменили индекс, и это уже не вода. Коэффициент ставят перед формулой: 2H₂ + O₂ = 2H₂O. Вещество из ошибочной записи домой не берут и на вкус не пробуют.
6. Уравнение собирают из формул на бумаге. Огонь для этого не нужен. Плиту не зажигают, реактивы не берут.

Шкаф закрыт. Реактивы на этот урок не выдают и домой не дают.

Дома на бумаге ещё раз составьте уравнения по схемам H₂ + O₂ → H₂O и C + O₂ → CO₂. Рядом напишите числа атомов каждого элемента. Плиту не зажигайте, на вкус не пробуйте, реактивы и приборы в воду не берите. Новые формулы из пособия на дом не переносят: их сверяют с рисунком пособия, если книга открыта.