Процессы, при которых одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных своим составом и свойствами, называются химическими.
Основные законы
Закон сохранения массы.
Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате реакции.
Этот закон является частным случаем основополагающего закона природы – закона сохранения материи.
Закон постоянства состава.
Одним из важнейших законов химии является закон постоянства состава.
Всякое химически чистое индивидуальное вещество, независимо от способа его получения, имеет постоянный качественный и количественный состав.
Исходя из представлений атомно-молекулярной теории это означает, что каждое химически чистое вещество состоит из одинаковых молекул, в состав которых входят атомы определенных элементов. При этом соотношение между числом атомов каждого элемента и, следовательно, соотношение между их массами определяются молекулярной формулой вещества и остаются постоянными независимо от количества вещества и способа его получения.
Законы сохранения массы вещества и постоянства состава в химии выражаются в составлении уравнения реакции, которое показывает, какие вещества и в каком количественном соотношении участвуют в данном процессе.
Химическое уравнение состоит из двух частей, соединенных знаком равенства. В левой части записываются формулы веществ, вступающих в реакцию (исходные вещества), а в правой – формулы веществ, образующихся в результате реакции (продукты реакции). Согласно закону сохранения массы вещества число атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения должно быть одинаковым. Для этого в случае необходимости подбирают и расставляют перед формулами исходных и конечных веществ коэффициенты, которые называются стехиометрическими коэффициентами.
|
|
|
Так, уравнение взаимодействия гидроксида алюминия с серной кислотой
после подбора коэффициентов будет выглядеть следующим образом:
(1)
Коэффициенты в обеих частях уравнения химической реакции можно увеличивать или уменьшать в одинаковое число раз. Так, уравнение (1) можно записать следующим образом:
Примем n равным: 2. Тогда уравнение (1) будет иметь вид
(2)
Все записанные уравнения удовлетворяют закону сохранения массы вещества.
Обычно расставляют минимальные целочисленные коэффициенты, причем коэффициент 1 опускается. В рассмотренном примере таким уравнением является уравнение (1). Уравнение реакции считается составленным только тогда, когда подобраны коэффициенты. Если при подборе коэффициентов не удается уравнять количество атомов в обеих частях уравнения, то это означает, что формулы веществ, участвующих в реакции, написаны неправильно.
|
|
|
Химические уравнения можно складывать и вычитать как обычные алгебраические уравнения, если продукты одной реакции являются исходными веществами для другой. В этом случае расставляются удобные для сложения или вычитания коэффициенты.
Так, чтобы составить суммарное уравнение получения фосфорной кислоты из фосфора, кислорода и воды, надо составить два уравнения:
а)
б)
Чтобы исключить промежуточное вещество 
, надо удвоить коэффициенты в уравнении б) и сложить оба уравнения
+
______________________
Если в реакции участвуют газообразные вещества, то на основании уравнения реакции можно определить не только массы реагирующих газов, но их объемы. Объем газа зависит от его количества, давления и температуры.
Количественные расчеты объемов газообразных веществ, участвующих в химической реакции, базируются на законе Авогадро.
В равных объемах любых газов, взятых при одинаковой температуре и давлении, содержится одно и то же число молекул.
В соответствии с законом Авогадро одинаковое число молекул газа занимает при одних и тех же условиях одинаковый объем. С другой стороны, 1 моль любого вещества содержит (по определению) одинаковое число частиц. Отсюда следует важный вывод (следствие из закона Авогадро):
|
|
|
При определенных температуре и давлении 1 моль любого вещества в газообразном состоянии занимает один и тот же объем.
Поскольку объем данной массы газа зависит от давления и температуры, то при расчетах по химическим реакциям с участием газообразных веществ необходимо указывать условия, при которых находится газ. Наиболее употребительными являются так называемые «нормальные условия» (н.у.). К нормальным условиям относятся: температура 00С (273К) и давление, равное 
Объем 1 моль любого газообразного вещества при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4л.
Этот объем называется молярным или мольным объемом газа при нормальных условиях.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 152; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!