Номер В, страница 23 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Расставьте коэффициенты в схемах уравнений реакций:

$Ca + O_2 \to CaO$

$Al + HCl \to AlCl_3 + H_2$

$Fe + Cl_2 \to FeCl_3$

$CaCO_3 \to Cao + CO_2$

$N_2 + H_2 \to NH_3$

$Al + Fe_2O_3 \to Fe + Al_2O_3$

2. Определите валентности элементов в следующих соединениях:

$FeCl_3$, $CH_4$, $CO_2$, $MnCl_4$.

Химические формулы

Химическая формула — это условная запись состава вещества с помощью химических знаков и числовых индексов. Она несёт в себе качественную и количественную информацию о веществе.

1. Качественный состав: показывает, из атомов каких химических элементов состоит вещество. Например, формула воды $H_2O$ показывает, что она состоит из атомов водорода (H) и кислорода (O).

2. Количественный состав: показывает, сколько атомов каждого элемента содержится в одной молекуле (или формульной единице) вещества. В формуле $H_2O$ цифра 2 (индекс) показывает, что в одной молекуле воды содержится два атома водорода. У кислорода индекс отсутствует, что означает, что в молекуле содержится один атом кислорода (индекс 1 принято не писать).

Примеры химических формул:

• $NaCl$ — хлорид натрия (поваренная соль). Состоит из одного атома натрия и одного атома хлора.
• $C_{12}H_{22}O_{11}$ — сахароза. Молекула состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода.
• $Ca(OH)_2$ — гидроксид кальция. Скобки показывают, что индекс 2 относится ко всей группе OH. Таким образом, в одной формульной единице содержится один атом кальция, два атома кислорода и два атома водорода.

Ответ: Химическая формула — это способ представления состава вещества с помощью символов химических элементов и индексов, который отражает, из каких атомов и в каком количестве состоит вещество.

Индексы

Индекс — это число в химической формуле, которое ставится справа внизу от символа химического элемента (или группы атомов в скобках). Индекс показывает количество данных атомов (или групп атомов) в молекуле или формульной единице.

Например, в химической формуле серной кислоты $H_2SO_4$:

• Индекс 2 у водорода (H) означает, что в молекуле содержится 2 атома водорода.
• У серы (S) индекс отсутствует, что подразумевает индекс 1, то есть в молекуле 1 атом серы.
• Индекс 4 у кислорода (O) означает, что в молекуле содержится 4 атома кислорода.

Важно отличать индексы от коэффициентов. Коэффициент — это число, которое ставится перед химической формулой и относится ко всей молекуле. Он показывает количество отдельных молекул (или молей) вещества.

Например, запись $3H_2O$ означает три молекулы воды. Чтобы подсчитать общее число атомов, нужно коэффициент умножить на индексы каждого элемента:

• Число атомов водорода: $3 \times 2 = 6$
• Число атомов кислорода: $3 \times 1 = 3$

Ответ: Индекс — это цифра в химической формуле, указывающая на число атомов данного элемента (или группы атомов) в составе одной молекулы (или формульной единицы).

Химические реакции

Химическая реакция — это процесс, в результате которого из одних веществ (реагентов) образуются другие вещества (продукты), отличающиеся от исходных по составу и/или строению. Химические реакции сопровождаются разрывом старых и образованием новых химических связей.

Химические реакции записывают с помощью химических уравнений. В левой части уравнения записывают формулы реагентов, а в правой — формулы продуктов. Между левой и правой частями ставится стрелка ($\rightarrow$), указывающая направление реакции.

Реагенты $\rightarrow$ Продукты

Согласно закону сохранения массы, масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции. Это означает, что число атомов каждого элемента до реакции должно быть равно числу атомов этого же элемента после реакции. Для соблюдения этого закона уравнения реакций уравнивают, подбирая коэффициенты.

Рассмотрим пример — реакцию горения метана ($CH_4$) в кислороде ($O_2$) с образованием углекислого газа ($CO_2$) и воды ($H_2O$):

1. Схема реакции: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

2. Уравнивание. Подсчитаем атомы:

• Слева: 1 атом C, 4 атома H, 2 атома O.
• Справа: 1 атом C, 2 атома H, 3 атома O.

Атомы водорода и кислорода не уравнены.

3. Поставим коэффициент 2 перед $H_2O$, чтобы уравнять водород: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

4. Теперь подсчитаем атомы кислорода справа: в $CO_2$ — 2 атома, в $2H_2O$ — $2 \times 1 = 2$ атома. Всего $2 + 2 = 4$ атома.

5. Чтобы слева тоже было 4 атома кислорода, поставим коэффициент 2 перед $O_2$: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$

Теперь число атомов каждого элемента слева и справа одинаково. Уравнение сбалансировано.

Ответ: Химическая реакция — это превращение одних веществ в другие, которое описывается с помощью химического уравнения, где сбалансированное количество атомов реагентов равно количеству атомов продуктов в соответствии с законом сохранения массы.