Номер 4, страница 97 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

4. Запишите уравнения реакций горения метана, этана и ацетилена.

1)

2)

3)

Горение (или полное окисление) углеводородов в избытке кислорода является экзотермической реакцией, в результате которой образуются углекислый газ и вода. Ниже приведены уравнения реакций горения для метана, этана и ацетилена с подробным объяснением расстановки коэффициентов методом подбора.

1)

Решение

Требуется написать уравнение реакции горения метана ($CH_4$).

Запишем исходную схему реакции: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$.

Начнем уравнивать количество атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения.

1. Углерод (C): В левой части 1 атом C (в $CH_4$), в правой части 1 атом C (в $CO_2$). Атомы углерода сбалансированы.

2. Водород (H): В левой части 4 атома H (в $CH_4$), в правой части 2 атома H (в $H_2O$). Чтобы уравнять, поставим коэффициент 2 перед $H_2O$: $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$. Теперь в обеих частях по 4 атома водорода.

3. Кислород (O): В левой части 2 атома O (в $O_2$). В правой части после расстановки коэффициентов имеем 2 атома O в $CO_2$ и $2 \cdot 1 = 2$ атома O в $2H_2O$, что в сумме дает 4 атома. Чтобы уравнять, поставим коэффициент 2 перед $O_2$: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.

Проверим баланс атомов: C: 1=1; H: 4=4; O: 4=4. Уравнение составлено верно.

Ответ: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$.

2)

Решение

Требуется написать уравнение реакции горения этана ($C_2H_6$).

Запишем исходную схему реакции: $C_2H_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$.

1. Углерод (C): Слева 2 атома, справа 1. Ставим коэффициент 2 перед $CO_2$: $C_2H_6 + O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O$.

2. Водород (H): Слева 6 атомов, справа 2. Ставим коэффициент 3 перед $H_2O$: $C_2H_6 + O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O$.

3. Кислород (O): Слева 2 атома. Справа $2 \cdot 2 + 3 \cdot 1 = 7$ атомов. Для баланса требуется $7/2$ молекул $O_2$. Так как в уравнениях принято использовать целочисленные коэффициенты, умножим все коэффициенты уравнения на 2.

$2 \cdot (C_2H_6 + \frac{7}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O) \Rightarrow 2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$.

Проверим баланс атомов: C: $2 \cdot 2 = 4$ слева, $4 \cdot 1 = 4$ справа; H: $2 \cdot 6 = 12$ слева, $6 \cdot 2 = 12$ справа; O: $7 \cdot 2 = 14$ слева, $4 \cdot 2 + 6 \cdot 1 = 14$ справа. Уравнение составлено верно.

Ответ: $2C_2H_6 + 7O_2 \rightarrow 4CO_2 + 6H_2O$.

3)

Решение

Требуется написать уравнение реакции горения ацетилена ($C_2H_2$).

Запишем исходную схему реакции: $C_2H_2 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$.

1. Углерод (C): Слева 2 атома, справа 1. Ставим коэффициент 2 перед $CO_2$: $C_2H_2 + O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O$.

2. Водород (H): Слева 2 атома, справа 2. Атомы водорода сбалансированы.

3. Кислород (O): Слева 2 атома. Справа $2 \cdot 2 + 1 = 5$ атомов. Для баланса требуется $5/2$ молекул $O_2$. Умножим все коэффициенты на 2, чтобы они стали целыми.

$2 \cdot (C_2H_2 + \frac{5}{2}O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O) \Rightarrow 2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$.

Проверим баланс атомов: C: $2 \cdot 2 = 4$ слева, $4 \cdot 1 = 4$ справа; H: $2 \cdot 2 = 4$ слева, $2 \cdot 2 = 4$ справа; O: $5 \cdot 2 = 10$ слева, $4 \cdot 2 + 2 \cdot 1 = 10$ справа. Уравнение составлено верно.

Ответ: $2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$.