Номер 3, страница 89 - гдз по химии 8 класс учебник Журин

Что означают коэффициенты в уравнении химической реакции?

Коэффициенты в уравнении химической реакции, также называемые стехиометрическими коэффициентами, — это целые числа, которые ставятся перед химическими формулами веществ (реагентов и продуктов).

Их основное значение и назначение заключается в следующем:

1. Уравнивание реакции (Балансировка). Главная функция коэффициентов — обеспечить выполнение закона сохранения массы. Этот закон гласит, что масса веществ, вступающих в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции. На атомарном уровне это означает, что число атомов каждого химического элемента должно быть одинаковым в левой (реагенты) и правой (продукты) частях уравнения. Подбирая коэффициенты, мы «уравниваем» количество атомов.

2. Отражение количественных соотношений. Коэффициенты показывают, в каких пропорциях вещества реагируют друг с другом и образуются. Эти пропорции можно понимать как:

   • Соотношение числа молекул или формульных единиц.
   • Соотношение количества вещества (в молях).
   • Для газообразных веществ (при одинаковых температуре и давлении) коэффициенты также указывают на соотношение их объемов.

Рассмотрим конкретный пример — реакцию синтеза аммиака из азота и водорода (процесс Габера):

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

Что означают коэффициенты в этом уравнении:

• Коэффициент 1 перед $N_2$ (обычно не пишется) означает, что в реакцию вступает 1 молекула азота или 1 моль азота.
• Коэффициент 3 перед $H_2$ означает, что для реакции с 1 молекулой азота требуется 3 молекулы водорода. Мольное соотношение — 1 моль $N_2$ реагирует с 3 моль $H_2$.
• Коэффициент 2 перед $NH_3$ означает, что в результате реакции образуется 2 молекулы аммиака. Из 1 моль азота и 3 моль водорода образуется 2 моль аммиака.

Проверим баланс атомов:

• Слева (реагенты): Азот (N): $1 \times 2 = 2$ атома. Водород (H): $3 \times 2 = 6$ атомов.
• Справа (продукты): Азот (N): $2 \times 1 = 2$ атома. Водород (H): $2 \times 3 = 6$ атомов.

Как мы видим, число атомов азота и водорода одинаково с обеих сторон, следовательно, уравнение сбалансировано. Эти коэффициенты являются основой для всех количественных расчетов в химии (стехиометрии).

Ответ: Коэффициенты в уравнении химической реакции показывают количественные (мольные или молекулярные) соотношения, в которых реагенты вступают в реакцию, а продукты образуются. Они необходимы для балансировки уравнения в соответствии с законом сохранения массы, то есть для обеспечения равенства числа атомов каждого элемента до и после реакции.