Страница 133 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Что показывает уравнение химической реакции?

Уравнение химической реакции — это условная запись химического процесса с помощью химических формул, знаков и коэффициентов. Оно предоставляет как качественную, так и количественную информацию о реакции.

Качественная информация

Уравнение показывает, какие вещества вступают в реакцию и какие образуются в её результате.

• Вещества, записанные в левой части уравнения (до стрелки), называются исходными веществами или реагентами.
• Вещества, записанные в правой части уравнения (после стрелки), называются продуктами реакции.

Например, в уравнении реакции горения метана $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$ реагентами являются метан ($CH_4$) и кислород ($O_2$), а продуктами — углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

Количественная информация

Уравнение показывает мольные соотношения реагентов и продуктов. Цифры, стоящие перед формулами веществ, называются стехиометрическими коэффициентами. Они показывают, в каких пропорциях вещества реагируют и образуются. Если коэффициент отсутствует, он считается равным 1.
В том же примере $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$:

• 1 моль метана реагирует с 2 молями кислорода.

• В результате образуется 1 моль углекислого газа и 2 моля воды.

Эти соотношения позволяют проводить расчеты масс, объемов (для газов) и количеств веществ, участвующих в реакции.

Соответствие закону сохранения массы

Правильно составленное уравнение химической реакции подчиняется закону сохранения массы, который гласит, что масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе образовавшихся веществ. Это отражается в том, что число атомов каждого химического элемента в левой части уравнения должно быть равно числу атомов этого же элемента в правой части.
Для реакции $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$:

• Атомы углерода (C): слева 1, справа 1.
• Атомы водорода (H): слева 4, справа $2 \times 2 = 4$.
• Атомы кислорода (O): слева $2 \times 2 = 4$, справа $2 + 2 \times 1 = 4$.

Равенство соблюдается, уравнение сбалансировано.

Условия протекания реакции

Часто над или под стрелкой в уравнении указывают условия, необходимые для протекания реакции:

• $t$ или $\Delta$ — нагревание.
• $p$ — повышенное давление.
• $h\nu$ — облучение светом (квант света).
• kat, Pt, Fe или формула катализатора — участие катализатора.

Например, синтез аммиака: $N_2 + 3H_2 \xrightarrow{p, t, Fe} 2NH_3$.

Дополнительная информация

В некоторых случаях уравнение может содержать информацию об агрегатном состоянии веществ ( (г) — газ, (ж) — жидкость, (т) или (к) — твёрдое/кристаллическое, (р-р) или (aq) — водный раствор) и о тепловом эффекте реакции ($+Q$ или $- \Delta H$ для экзотермических реакций, $-Q$ или $+ \Delta H$ для эндотермических).
Например: $2H_{2(г)} + O_{2(г)} \rightarrow 2H_2O_{(ж)} + 572 \text{ кДж}$.

Ответ: Уравнение химической реакции показывает качественный и количественный состав участников реакции (реагентов и продуктов), их мольные соотношения, а также отражает выполнение закона сохранения массы. Дополнительно оно может указывать условия протекания реакции (температуру, давление, катализатор), агрегатные состояния веществ и тепловой эффект процесса.