Πώς να προβλέψετε προϊόντα σε χημικές αντιδράσεις

Οι μαθητές της Χημείας συνήθως αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην πρόβλεψη των προϊόντων των χημικών αντιδράσεων. Με την πρακτική, ωστόσο, η διαδικασία γίνεται σταδιακά πιο εύκολη.

Το πρώτο βήμα --- προσδιορισμός του τύπου της αντίδρασης που εμπλέκεται --- είναι συνήθως το πιο δύσκολο. Οι κύριοι τύποι αντιδράσεων που συναντούν οι μαθητές είναι η μετατόπιση, η οξεοβασική και η καύση. Αναγνωρίζονται εύκολα εάν είναι γνωστά τα ενδεικτικά σημάδια. Οι αντιδράσεις μετατόπισης περιλαμβάνουν δύο ιοντικές ενώσεις με κατιόντα και ανιόντα, όπως το θειικό νάτριο, όπου το νάτριο (Ναβ) είναι το κατιόν και το θειικό (SO22) είναι το ανιόν. Οι ιοντικές ενώσεις αποτελούνται πάντα από ένα μέταλλο και ένα αμέταλλο ή πολυατομικό (πολλατόμων) ανιόν. Οι αντιδράσεις αποσύνθεσης περιλαμβάνουν μια μεμονωμένη ένωση που διασπάται σε δύο ή περισσότερες ενώσεις. Οι αντιδράσεις οξέος-βάσης πρέπει να περιλαμβάνουν ένα οξύ (που προσδιορίζεται από τον χημικό του τύπο που ξεκινά με «Η», όπως το HCl). Οι αντιδράσεις καύσης περιλαμβάνουν υδρογόνο ή υδρογονάνθρακα (όπως CH?) που αντιδρούν με οξυγόνο (O?).

Αντιδράσεις μετατόπισης

Προσδιορίστε το κατιόν και το ανιόν των ενώσεων που συμμετέχουν στην αντίδραση, καθώς και τα φορτία τους. Εάν είναι απαραίτητο, ανατρέξτε σε πίνακες κατιόντων και ανιόντων, όπως αυτός που είναι διαθέσιμος στον ιστότοπο του Πανεπιστημίου Penn State (Βλ. Πηγές). Το χλωριούχο νάτριο (NaCl), για παράδειγμα, αποτελείται από ένα ιόν νατρίου (Na?) και ένα ιόν χλωρίου (Cl?).

Ανταλλάξτε τα ανιόντα των δύο αντιδρώντων για τον προσδιορισμό των προϊόντων της αντίδρασης. Οι αντιδράσεις μετατόπισης έχουν αυτή τη γενική μορφή:

AB + CD ? AD + CB

Έτσι, για μια αντίδραση μεταξύ χλωριούχου νατρίου (NaCl) και νιτρικού αργύρου (AgNO?):

NaCl + AgNO; ? NaNO; + AgCl

Προσδιορίστε εάν τα προϊόντα είναι διαλυτά. Αυτό μπορεί να απαιτεί αναφορά σε μια λίστα «κανόνων διαλυτότητας», όπως αυτός στο Southern Methodist University (βλ. Πηγές). Στο παράδειγμα από το Βήμα 2, NaNO; είναι διαλυτό και επομένως παραμένει σε διάλυμα, αλλά το AgCl είναι αδιάλυτο και θα σχηματίσει ένα ίζημα.

Επαληθεύστε ότι η αντίδραση είναι ισορροπημένη προσθέτοντας συντελεστές μπροστά από τα αντιδρώντα και τα προϊόντα όπως απαιτείται για να διασφαλιστεί ότι κάθε τύπος ατόμου υπάρχει σε κάθε πλευρά του βέλους αντίδρασης σε ίσους αριθμούς. Στο παράδειγμα από το Βήμα 2, η αριστερή πλευρά της εξίσωσης περιέχει 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N και 3 O. η δεξιά πλευρά περιέχει 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N και 3 O. Έτσι, η αντίδραση εξισορροπείται.

Αντιδράσεις οξέος-βάσης

Προσδιορίστε την όξινη ένωση (που περιέχει Ηβ στον τύπο της) και τη βασική ένωση (συνήθως ένα υδροξείδιο, ΟΗ;).

Προσδιορίστε τα προϊόντα σύμφωνα με τη γενική αντίδραση:

οξύ + βάση; αλάτι + νερό

Για παράδειγμα, η αντίδραση υδροχλωρικού οξέος (HCl) με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) παράγει χλωριούχο νάτριο και νερό:

HCl + NaOH; NaCl + H?O

Προσδιορίστε εάν το αλάτι είναι διαλυτό ή αδιάλυτο ανατρέχοντας στους κανόνες διαλυτότητας.

Ισορροπήστε την αντίδραση. Σε αυτήν την περίπτωση, η αντίδραση από το Βήμα 2 είναι ήδη ισορροπημένη.

Αντιδράσεις Καύσης

Προσδιορίστε το καύσιμο (την πηγή άνθρακα ή/και υδρογόνου) και το οξειδωτικό (την πηγή οξυγόνου) (βλ. Πόροι). Εάν η καύση πραγματοποιείται στον αέρα, το οξειδωτικό θεωρείται ότι είναι μοριακό οξυγόνο (Οα). Άλλα οξειδωτικά, όπως το υποξείδιο του αζώτου (N?O), είναι πιθανά, αλλά αυτό θα απαιτούσε ειδικές συνθήκες αντίδρασης.

Προβλέψτε τα προϊόντα υποθέτοντας αυτή τη γενική αντίδραση:

Καύσιμο + οξειδωτικό; CO; + H?O

Για παράδειγμα, το προπάνιο (C?H?) συνδυάζεται με το O? κατά την καύση ως:

C?H? + Ο; ? CO; + H?O

Ισορροπήστε την αντίδραση. Για το παράδειγμα στο Βήμα 2:

C?H? + 5 Ο? ? 3 CO? + 4 H?O

Πράγματα που θα χρειαστείτε

• Πίνακας κατιόντων και ανιόντων (δείτε Πόρους)
• Κανόνες διαλυτότητας (δείτε Πόρους)