science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe producten in chemische reacties te voorspellen

Chemiestudenten ervaren meestal problemen bij het voorspellen van de producten van chemische reacties. Met de praktijk wordt het proces echter steeds eenvoudiger.

De eerste stap - het identificeren van het type reactie - is meestal de moeilijkste. De primaire reactietypen die studenten tegenkomen zijn verdringing, zuurbase en verbranding. Ze zijn gemakkelijk te herkennen als de veelzeggende tekens bekend zijn. Verplaatsingsreacties omvatten twee ionische verbindingen met kationen en anionen, zoals natriumsulfaat, waarbij natrium (Na?) Het kation is en sulfaat (SO? ²?) Het anion is. Ionische verbindingen bestaan altijd uit een metaal en een niet-metalen of polyatomisch (meervoudig) anion. Ontledingsreacties omvatten een enkele verbinding die in twee of meer verbindingen breekt. Zuur-base reacties moeten een zuur bevatten (geïdentificeerd door zijn chemische formule die begint met "H", zoals HCl). Verbrandingsreacties omvatten waterstof of een koolwaterstof (zoals CH?) Die reageren met zuurstof (O?).
Verplaatsingsreacties

    Identificeer het kation en anion van de bij de reactie betrokken verbindingen, evenals als hun kosten. Raadpleeg indien nodig tabellen met kationen en anionen, zoals die beschikbaar zijn op de website van Penn State University (zie bronnen). Natriumchloride (NaCl) bestaat bijvoorbeeld uit een natriumion (Na?) En een chloride-ion (Cl?). Vervang de anionen van de twee reactanten om de reactieproducten te bepalen. Verplaatsingsreacties nemen deze algemene vorm aan:

    AB + CD? AD + CB

    Voor een reactie tussen natriumchloride (NaCl) en zilvernitraat (AgNO?):

    NaCl + AgNO? ? NaNO? + AgCl

    Bepaal of de producten oplosbaar zijn. Dit kan nodig zijn om te verwijzen naar een lijst met "oplosbaarheidsregels", zoals die aan de Southern Methodist University (zie bronnen). In het voorbeeld van stap 2, NaNO? is oplosbaar en blijft dus in oplossing, maar AgCl is onoplosbaar en zal een neerslag vormen. aanwezig aan elke zijde van de reactiepijl in gelijke aantallen. In het voorbeeld van stap 2 bevat de linkerkant van de vergelijking 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N en 30; de rechterkant bevat 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N en 3 O. De reactie is dus evenwichtig.

    Zuur-base reacties

      Identificeer de zure verbinding (bevat H? in zijn formule) en de basische verbinding (meestal een hydroxide, OH?).

      Bepaal de producten volgens de algemene reactie:

      zuur + base? zout + water

      Bijvoorbeeld, de reactie van zoutzuur (HCl) met natriumhydroxide (NaOH) produceert natriumchloride en water:

      HCl + NaOH? NaCl + H? O

      Bepaal of het zout oplosbaar of onoplosbaar is aan de hand van de oplosbaarheidsregels.

      Breng de reactie in evenwicht. In dit geval is de reactie van stap 2 al in evenwicht.

      Verbrandingsreacties

        Bepaal de brandstof (de bron van koolstof en /of waterstof) en het oxidatiemiddel (de bron van zuurstof) (zie bronnen). Als de verbranding in lucht wordt uitgevoerd, wordt aangenomen dat het oxidatiemiddel moleculaire zuurstof (O?) Is. Andere oxidatiemiddelen, zoals stikstofoxide (N? O), zijn mogelijk, maar dit vereist speciale reactieomstandigheden.

        Voorspel de producten door deze algemene reactie aan te nemen:

        Brandstof + oxidatiemiddel? CO? + H? O

        Propaan (C? H?) Combineert bijvoorbeeld met O? tijdens verbranding als:

        C? H? + O? ? CO? + H? O

        Evenwicht tussen de reactie. Voor het voorbeeld in stap 2:

        C? H? + 5 O? ? 3 CO? + 4 H? O