science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe producten in chemische reacties te voorspellen

Chemiestudenten ervaren doorgaans problemen bij het voorspellen van de producten van chemische reacties. Met oefenen wordt het proces echter geleidelijk eenvoudiger.

De eerste stap --- het identificeren van het type reactie dat hierbij betrokken is --- is meestal het moeilijkst. De primaire reactiesoorten die studenten tegenkomen, zijn verplaatsing, zuur-base en verbranding. Ze worden gemakkelijk geïdentificeerd als de verklikkerborden bekend zijn. Verplaatsingsreacties omvatten twee ionische verbindingen met kationen en anionen, zoals natriumsulfaat, waarin natrium (Na?) Het kation is en sulfaat (SO ^ 2?) Het anion is. Ionische verbindingen bestaan ​​altijd uit een metaal en een niet-metaal of meeratomisch (meervoudig-atoom) anion. Ontledingsreacties omvatten een enkele verbinding die in twee of meer verbindingen breekt. Zuur-base-reacties moeten gepaard gaan met een zuur (geïdentificeerd door de chemische formule die begint met "H", zoals HCl). Bij verbrandingsreacties gaat het om waterstof of een koolwaterstof (zoals CH?) Die reageert met zuurstof (O?).

Verplaatsingsreacties

Identificatie van het kation en het anion van de verbindingen die bij de reactie zijn betrokken, evenals als hun aanklacht. Raadpleeg indien nodig tabellen met kationen en anionen, zoals de tabel die beschikbaar is op de website van Penn State University (zie bronnen). Natriumchloride (NaCl), bijvoorbeeld, bestaat uit een natriumion (Na?) En een chloride-ion (Cl?).

Wissel de anionen van de twee reactanten uit om de producten van de reactie te bepalen. Verplaatsingsreacties nemen deze algemene vorm aan:

AB + CD? AD + CB

Dus, voor een reactie tussen natriumchloride (NaCl) en zilvernitraat (AgNO?):

NaCl + AgNO? ? NaNO? + AgCl

Bepaal of de producten oplosbaar zijn. Dit kan een verwijzing vereisen naar een lijst met 'oplosbaarheidsregels', zoals die bij Southern Methodist University (zie bronnen). In het voorbeeld van Stap 2, NaNO? is oplosbaar en blijft dus in oplossing, maar AgCl is onoplosbaar en vormt een neerslag.

Controleer of de reactie in balans is door voor de reactanten en producten zonodig coëfficiënten toe te voegen om ervoor te zorgen dat elk type atoom aanwezig is 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 3 O; de rechterkant bevat 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N en 3 O. Dus de reactie is gebalanceerd.

Zuur-basereacties

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 door te verwijzen naar 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 wordt uitgevoerd in lucht, wordt aangenomen dat het oxidatiemiddel moleculaire zuurstof (O?) Is. Andere oxidatiemiddelen, zoals stikstofoxide (N? O), zijn mogelijk, maar hiervoor zijn speciale reactieomstandigheden nodig.

Voorspel de producten door deze algemene reactie aan te nemen:

Brandstof + oxidatiemiddel? CO? + H? O

Bijvoorbeeld, propaan (C? H?) Combineert met O? tijdens de verbranding als:

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

Balanceer de reactie. Voor het voorbeeld in stap 2:

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