Для того, чтобы составить уравнение, для начала нужно знать исходные вещества. Например, нас просят написать уравнение реакции образования воды. Как известно, вода состоит из 2-х химических элементов: водорода и кислорода. Запишем исходные данные: H₂ + O₂
Тут возникает вопрос: почему H₂ и O₂, а не просто H и O? Все дело в том, что молекулы этих газов и некоторых других (не инертных) двухатомны, и писать их следует только так.
Вернемся к уравнению. Зная вещества левой части, мы можем написать вещество правой части. Данная реакция -- реакция соединения (из 2 простых веществ получаем одно сложное). В промежуточном виде уравнение будет иметь следующий вид: H₂ + O₂ = HO
Мы знаем, что конечное вещество состоит из водорода и кислорода. Но это не все. Есть такое понятие, как валентность, т.е атомов элемента присоединять другие атомы. Для металлов главных подгрупп она равна номеру группы, для неметаллов 8-номер группы. Хотя хлор, например, может иметь разные валентности. Водород, хотя и является неметаллом, может проявлять металлические свойства, и валентность для него определяем, как валентность металла.
Итак, нам нужно определить валентность водорода и кислорода. Смотри в таблицу Менделеева. Водород находится в первой группе. Как я уже писал, водород -- это неметалл, но определять его валентность будем как для металла. Первая группа -- значит, валентность =1. Кислород -- неметалл, находится в шестой группе. Его валентность равна 8-6 = 2.
Таким образом, мы выяснили, что валентности водорода и кислорода равны 1 и 2 соответственно. В формуле HO над водородом пишем римскую цифру I, над кислородом -- II. Теперь найдем наименьшее общее кратное, т.е. число, которое делится без остатка и на 1, и на 2. Несложно рассчитать, что это число 2. Теперь поделим наименьшее общее кратное на валентность каждого элемента. ответ запишем в виде индекса (маленькая цифра справа снизу от элемента). 2/1 = 2 -- справа снизу от водорода пишем ₂ 2/2 = 1 -- индекс ₁ в химии не пишут, поэтому около кислорода ничего не пишем.
Получается формула H₂O. Уравнение принимает промежуточный вид: H₂ + O₂ = H₂O.
Невооруженным глазом видно, что слева у нас 2 атома водорода, справа так же 2 атома. А вот кислорода слева 2, а справа только 1. Перед всей формулой молекулы воды ставим коэффициент 2. Уравнение принимает промежуточный вид: H₂ + O₂ = 2H₂O
Но уравняв количество атомов кислорода, мы нарушили равновесие атомов водорода. Справа теперь у нас 4 атома водорода (2*₂ = 4), слева по-прежнему 2. Поставим в левой части коэффициент 2 перед формулой водорода. Уравнение принимает окончательный вид: 2H₂ + O₂ = 2H₂O
H₂ + O₂
Тут возникает вопрос: почему H₂ и O₂, а не просто H и O? Все дело в том, что молекулы этих газов и некоторых других (не инертных) двухатомны, и писать их следует только так.
Вернемся к уравнению. Зная вещества левой части, мы можем написать вещество правой части. Данная реакция -- реакция соединения (из 2 простых веществ получаем одно сложное). В промежуточном виде уравнение будет иметь следующий вид:
H₂ + O₂ = HO
Мы знаем, что конечное вещество состоит из водорода и кислорода. Но это не все. Есть такое понятие, как валентность, т.е атомов элемента присоединять другие атомы. Для металлов главных подгрупп она равна номеру группы, для неметаллов 8-номер группы. Хотя хлор, например, может иметь разные валентности. Водород, хотя и является неметаллом, может проявлять металлические свойства, и валентность для него определяем, как валентность металла.
Итак, нам нужно определить валентность водорода и кислорода. Смотри в таблицу Менделеева. Водород находится в первой группе. Как я уже писал, водород -- это неметалл, но определять его валентность будем как для металла. Первая группа -- значит, валентность =1.
Кислород -- неметалл, находится в шестой группе. Его валентность равна 8-6 = 2.
Таким образом, мы выяснили, что валентности водорода и кислорода равны 1 и 2 соответственно. В формуле HO над водородом пишем римскую цифру I, над кислородом -- II. Теперь найдем наименьшее общее кратное, т.е. число, которое делится без остатка и на 1, и на 2. Несложно рассчитать, что это число 2. Теперь поделим наименьшее общее кратное на валентность каждого элемента. ответ запишем в виде индекса (маленькая цифра справа снизу от элемента).
2/1 = 2 -- справа снизу от водорода пишем ₂
2/2 = 1 -- индекс ₁ в химии не пишут, поэтому около кислорода ничего не пишем.
Получается формула H₂O. Уравнение принимает промежуточный вид:
H₂ + O₂ = H₂O.
Невооруженным глазом видно, что слева у нас 2 атома водорода, справа так же 2 атома. А вот кислорода слева 2, а справа только 1. Перед всей формулой молекулы воды ставим коэффициент 2. Уравнение принимает промежуточный вид:
H₂ + O₂ = 2H₂O
Но уравняв количество атомов кислорода, мы нарушили равновесие атомов водорода. Справа теперь у нас 4 атома водорода (2*₂ = 4), слева по-прежнему 2. Поставим в левой части коэффициент 2 перед формулой водорода. Уравнение принимает окончательный вид:
2H₂ + O₂ = 2H₂O
|
OH
(3-оксипропановая кислота)
2) реакции окисления
а) в нейтрально среде при t= 0°C
3CH₂=CH-COOH + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₂-CH-COOH + 2MnO₂
| |
OH OH
+ 2KOH
C⁻² - 1e→ C⁻¹ |2 | 3 |
C⁻¹ -1e → C⁰ | |
Mn⁺⁷+ 3e→ Mn⁺⁴ | 3 | 2 |
б) в кислой среде:
CH₂=CH-COOH + 2КMnO₄ + 3H₂SO₄ → CO₂ + HOOC-COOH + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O
C⁻² - 6e→ C⁺⁴ |10 | 1 |
C⁻¹ -4 e → C⁺³ | |
Mn⁺⁷+ 5e→ Mn⁺² | 5 | 2 |
3) декарбоксилирования:
CH₂=CH-COOH + NaOH(p-p) → CH₂=CH-COONa + H₂O
CH₂=CH-COONa + NаOH(твердый)→ СH₂=CH₂ + Na₂CO₃
4) СH₂=CH₂ + NH₃ → CH₃-C≡N -- ацетонитрил