Reakcióegyenlet

A kémiában van egy Reakcióegyenlet - más néven reakcióséma - a kémiai reakció gyorsírása. Megmutatja az anyagkonverzió kiinduló és végső anyagait a képlet jelölésében, nemzetközileg egységes és minden kémikus számára érthető. Mivel egy anyag átalakításakor a kiindulási és a végső anyagok NEM azonosak, a matematikában meg kell hagyni az "egyenlet" kifejezést, míg a kémia szempontjából technikailag helyesebb olyan reakciósémákról beszélni, amelyek a kémiai reakciót a képlet jelölésében tükrözik. Ezért ez a cikk részletesebben leírja a kémia ezen alapvető szakkifejezését és a megfelelő képletnyelvet, míg a cikk reakcióvázlatában a A szabályokat elmagyarázták amely szerint egy ilyen reakcióséma (ilyen reakció vagy kémiai egyenlet) formailag helyes a kémia képlet nyelvén létre válik.

További ajánlott szakismeretek

Helyes mérés laboratóriumi mérlegekkel: a mérlegelési útmutató

8 lépés egy tiszta skálán - és 5 megoldás a tisztaság megőrzéséhez

A laboratóriumi mérlegek napi szemrevételezése

Tartalomjegyzék

A reakcióegyenlet felépítése

A reakcióegyenlet (reakcióséma) felépítése a kémia bizonyos szabályait követi, amelyek alkalmazását annak létrehozásakor a Reakció séma című cikkben részletesen ismertetjük. Összefoglalva elmondható:

A bal oldalon látható a kiindulási anyagok (kiindulási anyagok) kémiai képlete - a jobb oldalon a termékek képlete. A reakciónyíl közé van írva (pl.), Amely jelzi a reakció irányát. A nagybetűs számok szintén a képletek elé kerülnek. A szóban forgó anyagok ezen sztöchiometriai együtthatói azt jelzik, hogy az adott anyagnak hány molekulája vagy mekkora anyagmennyisége szükséges (mólban kifejezve). Ezeket úgy kell megválasztani, hogy a reagensek moláris arányai (sztöchiometriai viszonyaik) megfelelően meg legyenek reprodukálva: Minden kémiai elemhez ugyanannyi atomnak kell lennie a reakcióegyenlet bal oldalán, mint a jobb oldalon (az "egy" szám, mint a a sztöchiometrikus együttható ezért nem jelenik meg például tényezőként). Ezeket a „sztöchiometrikus együtthatókat” a DIN 32642 szabvány határozza meg sztöchiometriai számok hívott.

Például a metángáz (képlet: CH4) oxigéngázban (képlet: 2 O2) történő elégetése szén-dioxiddá és vízzé válik az egyenlet segítségével

leírták. Ebben a példában van egy atom a szén-szénatomhoz (bal oldali a CH4-ben és jobb a CO2-ban), a hidrogén-hidrogén esetében négy-négy atom van (bal oldali a CH4-ben és a jobb 2-es mindkét H2O-ban), és az oxigén O esetében szintén négy-négy atom található (mindegyik balra van). kettő mind az O2-ben, mind a jobb oldalon kettő CO2-ban és egy-egy mindkét H2O-ban).

Lehetséges további információk a reakcióegyenletekben

Az egyértelműség kedvéért a reagensek fázisait a reakcióvázlat rövid leírásában adjuk meg, feltéve, hogy ez nem jelentéktelen a vizsgált eset szempontjából.

Ha szükséges, írja a nyílra a reakció körülményeit, például az aktivációs energia ellátását. A keletkező vagy elfogyasztott reakcióenergiát arra az oldalra írják, ahol felmerül vagy el kell fordítani.

A termodinamikai számításokhoz gyakran megadják a reakció entalpiáját, például az oxihidrogén reakció reakcióegyenletében

Ha egy mól folyékony H2O képződik gáznemű H2 és O2-ből, 286 kJ energia szabadul fel. Itt elengedhetetlen, hogy a reakcióban részt vevő anyagok fázisa is meg legyen határozva, mivel az energia a fázisátmenetek során is átalakul. A ΔH reakcióhőt általában 25 ° C-on adják meg. A ΔH pozitív értéke endoterm reakciókat, negatív exoterm reakciókat jelez.

A kémia során különféle nyilakat használnak a reakcióegyenletekben, amelyek jelentése pontosan meghatározott:

Reakció nyíl (→)
Mérleg nyíl ()
Mezomer nyil (↔)
Retro szintézis nyíl ()

Készítsen reakcióegyenletet

A hidrogéngáz (H2) és az oxigéngáz (O2) reakciójával víz (H2O) képződésével le kell írni a reakcióegyenlet létrehozását.

Hozzon létre értelmezést

Megfigyeléssel lehet elkészíteni a reakcióegyenlet végső anyagát. Tudjuk, hogy új anyag jelenik meg. Ez az anyag nem lehet hidrogén vagy oxigén. Az új anyagnak ezért hidrogén és oxigén atom kombinációjának kell lennie. Tehát van:

Írja fel a sztöchiometrikus értékeket

H2 és O2 vegyértéke 0, mivel ezek a molekulák csak egy típusú atomból állnak. HO-ban H-nak van valenciája + I-nek, O-nak pedig −II. Most ki kell számolnunk a termék H és O atomszámát. Az értékek legkisebb közös többszörösét alkotjuk:

Most ennek a kgV-nek az atomszámát elosztjuk az elem vegyértékével. H esetében:

O esetében az atomszám:

Tehát a terméknek H2O-nak kell lennie. Ennek ellenőrzéséhez meg kell vizsgálni, hogy a molekula teljes vegyértéke 0:

A reakcióegyenlet most:

Határozza meg a tényezőket

Az utolsó egyenletben két hidrogénatom (1 H2) és két oxigénatom (1 O2) lenne a reagensek között, de a reakciótermékben két hidrogénatom (1 H2) és egy oxigénatom (1 O) található. Tehát 2-et kell írni a reakciótermék elé:

Két hidrogénatom azonban nem elég az oktatók számára, ezért a H2 elé 2-t is kell írni.

Egyenleg díjak

Néhány reakcióegyenletben hozzá kell adni a töltéseket. Hozzáadunk H + vagy (OH) - kimeneti oldalhoz, így mindkét reakcióegyenletnél azonos a töltésünk.

Példa: A kilépési oldalon töltés +1, a végén pedig +2 töltés van, akkor nekünk kell

Ha a kijárati oldalon töltés +2, a kijárati oldalon pedig +1 töltés van, akkor nekünk kell

Hozzáadás. Ezek az ionok ezután reagálnak a maradék H + vagy (OH) - csoporttal, így H2O-t képeznek.

Eredmény

A reakcióegyenlet a következő:

További egyenletek

A teljes empirikus képletekkel történő teljes írás helyett a velük nem reagáló kationokat vagy anionokat is el lehet távolítani a reakcióegyenletből. Az így létrehozott reakcióegyenletek pl. B.:

Reakcióegyenletek használata: Értékesítés kiszámítása

A reakció anyagcseréjének kiszámításához a reakcióegyenletet használjuk a mólban lévő anyagmennyiség segítségével. Ennek a számítási módszernek az alapjai megtalálhatók a sztöchiometry cikkben (a kémia szakterületén végzett számítások). Példaként röviden a fent leírt reakcióegyenletet vesszük fel a metángáz elégetésére. A reakció sémája:

Minőségileg kimondja: a metán és az oxigén széndioxid és víz képződésével reagál.

Mennyiség szerint: 1 mol metángáz és 2 mol oxigén 1 mol szén-dioxidot és 2 mol vízgőzt eredményez.

Mivel 1 mol gáz normál körülmények között 22,4 literes helyet foglal el, azt is mondja:

22,4 l metán + 44,8 l oxigén 22,4 l szén-dioxidot és 44,8 l vízgőzt eredményez.

Mivel 1 mól C súlya 12 g, 1 mól metán 16 g, 1 mól oxigén 32 g, 1 mól víz 18 g és 1 mól szén-dioxid 44 g, azt is mondja:

16 g metán + 64 g oxigén 44 g szén-dioxidot és 36 g vízgőzt eredményez.

Ezért 80 g kiindulási anyag (kiindulási anyag) és 80 g véganyag (termék) van. Minden 16 g metángáz (22,4 L) 44 g szén-dioxiddá alakul.

Hasonló konverziós számítások lehetségesek bármely más kémiai reakció esetében is, amelyre a reakcióvázlatot elkészítették. A szükséges alapanyagmennyiségeket vagy elméletileg elérhető termékmennyiségeket (100% -os hozammal) reakciósémák és moláris tömegek segítségével lehet kiszámítani. A minta feladathoz Mennyi hidrogén keletkezik, ha 1 g lítium reagál a vízzel? ilyen példa található a sztöchiometriáról szóló cikkben.