Уравнения химических реакций
Химической реакцией называют процесс превращения одних веществ в другие (в физических реакциях вещество не претерпевает изменений).
В процессе химической реакции происходит взаимодействие атомов (ионов) веществ, принимающих участие в реакции, приводящих к образованию новых молекул (нового вещества).
На первый взгляд, человеку, неискушенному в химических "премудростях", может показаться, что результат химической реакции двух или более веществ, предсказать очень сложно. На самом деле, зачастую предсказать, что будет на выходе той или иной химической реакции, не так уж и сложно. Вот некоторые наиболее часто встречающиеся закономерности:
- кислота со щелочью реагируют с образованием воды и соли:
Ba(OH)2+2HCl = 2H2O+BaCl2 - сильная кислота со слабой солью образуют слабую кислоту и соль сильной кислоты:
2CH3COONa+H2SO4 = 2CH3COOH+Na2SO4 - металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода, с разбавленной серной и соляной кислотой образуют соответствующую соль и газообразный водород:
Fe+2HCl = H2↑+FeCl2
Чтобы понять суть происходящих изменений, химические реакции записывают при помощи химических уравнений, в которых в левой части указывают химические формулы веществ, вступающих в реакцию, в правой - формулы образующихся веществ.
Уравнение химической реакции отображает закон сохранения массы веществ.
| Массы веществ, вступающих в химическую реакцию, равны массам веществ, которые образуются в результате реакции |
Закон сохранения массы веществ был открыт М. В. Ломоносовым в 1748 г., и экспериментально подтвержден в 1756 г., а сформулирован Лавуазье в 1777 г.
Например, если в реакцию вступает m1 грамм вещества А и m2 грамм вещества В, то их общая масса будет равна общей массе образующихся веществ С (m3) и D (m4):
A + B = C + D m1+m2 = m3+m4
Согласно закону сохранения массы веществ, в процессе химических превращений атомы, вступающие во взаимодействие, никуда не исчезают, и не возникают из ниоткуда, поэтому в левой и правой части уравнения (до и после реакции) кол-во атомов каждого химическго элемента должно быть одинаковым. Поскольку массы атомов всегда постоянны, то и массы исходных веществ и продуктов реакции также равны.
Пример простейшего химического уравнения:
C + O2 = CO2
В некоторых уравнениях для соблюдения закона сохранения массы вещества необходимо расставить коэффициенты, которые ставятся перед формулой вещества (см. Баланс химических реакций):
N2 + O2 = 2NO
