Chemické rovnice
Chemické rovnice vyjadřují pochody při chemických reakcích.
Na levou stranu rovnice píšeme prvky a sloučeniny, které do reakce vstupují (reaktanty), a na pravou stranu rovnice pak prvky a sloučeniny, které při reakci vznikají (produkty).
Obě strany spojujeme buď jednou šipkou, znázorňující průběh reakce, nebo dvěma protisměrnými šipkami, znázorňujícími vratnou reakci.
Při řešení rovnic (určení koeficientů u jednotlivých látek) musíme dodržovat tato pravidla:
- Počet atomů jednotlivých prvků musí být na levé a pravé straně stejný (zákon zachování hmotnosti).
- Součet molárních hmotností násobený látkovým množstvím musí být na levé i pravé straně stejný.
- U rovnic zadaných v iontovém tvaru musí být na obou stranách stejný součet elektrických nábojů.
Podle průběhu rozdělujeme chemické reakce na:
Reakce beze změny oxidačního čísla:
- reakce protolytické,
- reakce srážecí,
- reakce komplexotvorné.
Reakce se změnou oxidačního čísla:
- reakce oxidačně – redukční neboli reakce redoxní.
O chemické rovnici můžeme hovořit pouze v případě, že v jejím zápisu jsou doplněny všechny stechiometrické koeficienty. Jedná-li se pouze o kvalitativní zápis průběhu chemického děje bez doplněných koeficientů, nazýváme jej reakčním schématem.
příklad:
Stechiometrické koeficienty uvádí kolikrát je přítomna daná molekula nebo atom.
Vyčíslování rovnic beze změny oxidačního čísla
Př. 1: Doplňte koeficienty do schématu chemické reakce:
SiO2 + HF → SiF4 + H2O |
Řešení:
Místo skutečných koeficientů si do schématu poznačíme neznámé a, b, …
a SiO2 + b HF → c SiF4 + d H2O |
a sestavíme matematické rovnice pro jednotlivé druhy atomů, sledujeme počty atomů mezi reaktanty a porovnáváme je s počty atomů mezi produkty,
pro Si: a = c
pro O: 2a = d
pro H: b = 2d
pro F: b = 4c
Teď můžeme řešit matematickým způsobem na základě postupného dosazování, nebo si za jednu neznámou dosadíme konkrétní hodnotu a = 1.
Získáme následující hodnoty: a = 1 , b = 4 , c = 1 , d = 2.
Doplněním do schématu získáme rovnici:
SiO2 + 4 HF → SiF4 + 2 H2O |
Př. 2: Chlorid barnatý reaguje s fosforečnanem tridraselným za vzniku nerozpustného fosforečnanu barnatého a chloridu draselného.
Reakce probíhá podle rovnice: BaCl2 + K3PO4 → Ba3(PO4)2 + KCl
Řešení:
Místo skutečných koeficientů si do schématu poznačíme neznámé a, b, …
a BaCl2 + b K3PO4 → c Ba3(PO4)2 + d KCl |
pro Ba2+: a = 3c
pro Cl- : 2a = d
pro K+ : 3b = d
pro PO43- : b = 2d
při dosazení c = 1 obdržíme koeficienty a = 3 , b = 2 , c = 1 , d = 6:
3 BaCl2 + 2 K3PO4 → Ba3(PO4)2 + 6 KCl |
Př. 3: Chromany (rozpustné) reagují s kyselinami za vzniku dichromanů a vody:
Řešení úvahou:
Příklad
Vyčísli následující rovnice:
1. SiO2 + HF →SiF4 + H2O
2. As2S3 + HCl → AsCl3 + H2S
3. (NH4)2SO4 + KOH →NH3 + K2SO4 + H2O
4. PBr3 + H2O → H3PO3 + HBr
5. Sb3+ + H2S → Sb2S3 + H+
6. ZnO + OH- + H2O → [Zn(OH)4]2-
Řešení:
1. SiO2 + 4 HF →SiF4 +2 H2O
2. As2S3 + 6 HCl → 2 AsCl3 + 3 H2S
3. (NH4)2SO4 + 2 KOH →2 NH3 + K2SO4 +2 H2O
4. PBr3 + 3 H2O → H3PO3 +3 HBr
5. 2 Sb3+ + 3 H2S → Sb2S3 + 6 H+
6. ZnO + 2 OH- + H2O → [Zn(OH)4]2-