- Части от химично уравнение
- Местоположение на реагенти и продукти
- Балансиране на химични уравнения
- Физични състояния на компонентите на химичното уравнение
- Промени във физическото състояние
- Пример за химични уравнения
- - Фотосинтеза
- - Клетъчно дишане
- - Чести елементарни реакции
- Реакция на разлагане
- Реакция на изместване
- Елиминационна реакция
- Реакция на хидратация
- Неутрализационна реакция
- Синтезна реакция
- Реакция на двойно изместване (метатеза)
- Препратки
В химическа формула е схематично представяне на някои от характеристиките на химична реакция. Може също да се каже, че химичното уравнение описва промените, преживени от различните вещества, участващи в реакцията.
В химичното уравнение се поставят формулите и символите на различните участващи вещества, като ясно се посочва броят на атомите на всеки елемент, присъстващ в съединенията, който се явява като индекс и не може да бъде променен чрез балансиране на уравнението.
Общо химично уравнение за химична реакция. Реагенти и продукти. Източник: Габриел Боливар.
Химическото уравнение трябва да изглежда балансирано, тоест броят на атомите както на реагентите, така и на продуктите трябва да е равен. По този начин се спазва законът за опазване на материята. Желателно е числата, използвани за балансиране на уравненията, да са цели числа.
Тези уравнения не разкриват последователните стъпки, нито по какви механизми реагентите се трансформират в продукти.
Ето защо, въпреки че те са много полезни да разберем къде протича химическата реакция, тя не ни позволява да разберем нейните молекулярни аспекти или как тя се влияе от определени променливи; като рН, вискозитет, време на реакция, скорост на разбъркване, между другото.
Части от химично уравнение
По принцип има три основни части към химичното уравнение: реагентите, продуктите и стрелката, която показва посоката на химическата реакция.
Местоположение на реагенти и продукти
Всички вещества, които функционират като реагенти, и всички вещества, които са продукти, се появяват в химичното уравнение. Тези групи вещества са разделени със стрелка, която показва посоката на реакцията. Реактивите са разположени вляво от стрелката, а продуктите отдясно.
Стрелката означава това, което се получава и е ориентирано отляво надясно (→), въпреки че в обратимите реакции има две еквивалентни и успоредни стрелки; един насочен надясно и един на ляво. Символът (Δ) обикновено се поставя над стрелката, което показва, че в реакцията е използвана топлина.
Освен това идентификацията на катализатора обикновено се поставя върху стрелката, ако е възможно, с нейната формула или символ. Различните вещества, които се появяват като реагенти, са разделени със знака (+), което показва, че веществата реагират или се комбинират помежду си.
В случай на вещества, които се появяват като продукти, знакът (+) няма предишната конотация; освен ако реакцията е обратима. Удобно е знакът (+) да бъде поставен на еднакво разстояние от веществата, които отделя.
Балансиране на химични уравнения
Основно изискване е химичните уравнения да са правилно балансирани. За това се поставя число, наречено стехиометричен коефициент. Когато е необходимо, този коефициент трябва да бъде преди веществата, които се появяват като реагенти или продукти.
Това е така, за да се постигне, че броят на всички атоми на елементите, които се проявяват като реагенти, е точно равен на броя на тях, които се появяват в продукта. Най-простият метод за балансиране на химичните уравнения е опит и грешка.
Физични състояния на компонентите на химичното уравнение
В някои химически уравнения физическото състояние на веществата се маркира с индекс. За това на испански се използват следните съкращения: (s) за твърдото състояние; л) за течно състояние; ж) газообразно състояние; и (ac), воден разтвор.
Пример: реакция на калциев карбонат с солна киселина.
CaCO 3 (s) + 2 HCl (aq) → CaCl 2 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
Промени във физическото състояние
В някои случаи в химическото уравнение се посочва дали има производство на газ в химическата реакция или има утаяване на някое от произведените вещества.
Наличието на газ се обозначава с вертикална стрелка, като краят му е насочен нагоре (↑), поставен от дясната страна на газообразното вещество.
Пример: реакция на цинк с солна киселина.
Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 ↑
Ако в химическата реакция някое от веществата образува утайка, това се символизира чрез поставяне на вертикална стрелка с нейния край, насочен надолу (↓), поставен от дясната страна на утаеното вещество.
Пример: реакция на солна киселина със сребърен нитрат.
HCl + AgNO 3 → HNO 3 + AgCl ↓
Пример за химични уравнения
- Фотосинтеза
Уравнение на фотосинтеза
Фотосинтезата е процес, при който растенията улавят и трансформират светлинна енергия, идваща от слънчевата светлина, за да генерират енергията, необходима за тяхното препитание. Фотосинтезата се осъществява от някои органели на растителни клетки, наречени хлоропласти.
Тилакоидите се намират в мембраната на хлоропласта, местата, където се намират хлорофили a и b, които са основните пигменти, които улавят светлинната енергия.
Въпреки че фотосинтезата е сложен процес, той може да бъде очертан в следното химично уравнение:
6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ↑ ΔGº = 2870 kJ / mol
C 6 H 12 O 6 е формулата за глюкоза, въглехидрат метаболизира за производството на АТР; съединение, което е основният резервоар на енергия в повечето живи същества. Освен това NADPH се генерира от глюкоза, коензим, необходим за много реакции.
- Клетъчно дишане
Клетките използват кислород за метаболизма на множество вещества, присъстващи в храната, която се яде. Междувременно АТФ се използва като източник на енергия за дейностите, извършвани от живи същества, произвеждащи въглероден диоксид и вода в тези процеси.
Използвайки глюкозата като модел за метаболизирано вещество, дишането може да бъде схематизирано с помощта на следното химично уравнение:
C 6 H 12 O 6 + 6 О 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O
- Чести елементарни реакции
Реакция на разлагане
Съединение или съединения се дисоциират, образувайки други различни съединения с техните атоми:
2 KClO 3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O 2 (g)
Реакция на изместване
Метал реагира със съединение, замествайки присъстващия в него метал:
Mg (s) + CuSO 4 (aq) → Cu (s) + MgSO 4 (aq)
Елиминационна реакция
При този тип реакция броят на атомите или групите, свързани с въглероден атом, намалява:
CH 3 -СН 2 Br + NaOH → Н 2 С = СН 2 + H 2 O + NaBr
Реакция на хидратация
Това е реакция, при която съединението добавя молекула вода. Тази реакция е важна при получаването на алкохоли:
Н 2 С = СН 2 + H 2 O → Н 2 С-СН 2 ОН
Неутрализационна реакция
Базата или алкалът реагират с киселина, произвеждаща сол и вода:
Солна киселина (вод) + NaOH (воден) → NaCl (вод) + H 2 O (л)
Синтезна реакция
При този тип реакции две или повече вещества се комбинират за създаване на ново съединение:
2 Li (s) + Cl 2 (g) → 2 LiCl (s)
Реакция на двойно изместване (метатеза)
При този тип реакция има обмен на положителни и отрицателни йони за образуване на нови съединения:
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
Препратки
- Flores, J. (2002). Химия Издание 1 ера. Santillana редакция
- Mathews, CK, Van Holde, KE и Ahern, KG (2002). Биохимия. 3 беше издание. Издател Pearson Addison Wesley
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
- Wikipedia. (2019). Химическо уравнение Възстановено от: en.wikipedia.org
- Хелменстин, д-р Ан Мари. (20 септември 2019 г.). Какво е химическо уравнение? Възстановено от: thinkco.com