chemickÉ reakce, rovnice...chemickÉ reakce, rovnice datum (období) tvorby: 27. 8. 2012 ro čník:...
TRANSCRIPT
CHEMICKÉ REAKCE, ROVNICE
Datum (období) tvorby: 27. 8. 2012
Ročník: osmý
Autor: Mgr. Stanislava Bubíková
Vzdělávací oblast: Člověk a příroda / Chemie / Chemické reakce
1Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Anotace:Žáci se seznámí chemickými reakcemi a jejich typy. Vysvětlí pojem reaktant a produkt.V rámci tohoto modulu žáci rozdělí chemické reakce podle více hledisek. Popíší zákon zachování hmoty. Vyjmenují charakteristické znaky redoxních a acidobazických reakcí a přiřadí k nim typické reakce.
2Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Chemická reakce
• proces, při kterém zanikají vazby ve výchozích látkách (reaktantech) a vznikají nové vazby v produktech
3
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
OHSONaNaOHSOH 24242 22 +→+
reaktanty
průběh reakce
produkty
reaktant = látka, která vstupuje do reakce
produkt = látka, která reakcí vzniká
Zákon zachování hmotnosti
• roku 1748 zákon definoval ruský chemik Michail Vasilijevič Lomonosov(jeho jméno nese univerzita v Moskvě)
• nezávisle na něm v roce 1788 také francouzský chemik Antoine Laurent Lavoisier (popraven v
průběhu francouzské revoluce) [1]
4
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
V uzavřené soustavě se součet hmotností látek, které vstupují
do reakce, rovná součtu hmotností látek, které reakcí vznikají.
Obr. č. 2: Lavoisier [3] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lavoisier_cour_Napoleon_Louvre.jpg
Obr. č. 1: Lomonosova univerzita [2] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moscow_State_University_%28my_pic%29.JPG
Typy chemických reakcípodle vnější změny
• syntéza (slučování) – z více reaktantů vznikne jeden produkt
N2 + 3 H2 → 2 NH3
• analýza (rozklad, dekompozice) -molekula se rozpadne na několik jednodušších látek
CaCO3 → CaO + CO2
5
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Obr. č. 3: Znázornění jednotlivých typů (upraveno) [4] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chemical_reactions.svg
• substituce (náhrada, záměna) – část molekuly je nahrazena jiným atomem nebo skupinou
CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu
• konverze (podvojná záměna) – dvě látky si při reakci vymění atomy nebo funkční skupiny; např. neutralizace a srážení
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl↓
Zápisy chemické reakce
6
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
• reaktanty na levé straně
• produkty na pravé straně
• podmínky reakce (teplota, katalyzátor) nad a pod šipkou
chemická rovnice
(anorganická chemie)
• hlavní reaktant vlevo
• hlavní produkt vpravo
• vedlejší reaktanty nad šipkou
• vedlejší produkty pod šipkou
schéma chemické
reakce (organická
chemie)
OHNaClHClNaOH 2+→+
OHCHCHCHCH OH −− →= 23222
Stechiometrické koeficienty
• udávají v chemické rovnici počet reagujících molů (molekul) chemických prvků a sloučenin v nejmenších možných celých číslech
Obr. č. 7: Oxid dusnatý [8] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nitrogen_dioxide.jpg 7
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Obr. č. 4: Měď [5] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copper.jpg
Obr. č. 5: Kyselina dusičná [6] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Salpetersaeure.jpg
Obr. č. 6: Dusičnan měďnatý [7] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copper%28II%29_nitrate.jpg
Typy chemických reakcí
podle typu přenášených částic
8
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
oxidačně-redukční
(redoxní) reakce
• přenášenými částicemi jsou elektrony e-
• současně probíhá oxidace a redukce
protolytické
(acidobazické) reakce
• přenášenou částicí je vodíkový kationt H+
• např. neutralizace(reakce kyseliny se zásadou)
Redoxní reakce
přenášenými částicemi jsou elektrony e-
� oxidace - částice odevzdává elektrony, zvyšuje se oxidační číslo
� redukce - částice přijímá elektrony, snižuje se oxidační číslo
• oxidační činidlo – látka, která způsobí oxidaci jiné látky a sama se redukuje (kyslík)
• redukční činidlo – látka, která způsobí redukci jiné látky a sama se oxiduje (vodík, kovy) Obr. č. 8: Redoxní reakce železa (hřebík) a mědi (drát) v agaru s
hexakyanoželezitanem draselným a fenolftaleinem [9] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corros%C3%A3o_de_ferro_por_sacrif%C3%ADcio_em_contacto_com_cobre.jpg
9
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Úprava redoxních rovnic
1. chemickým látkám v rovnici doplníme oxidační čísla
a označíme prvky, které se oxidují a redukují
2. zapíšeme počty elektronů přenášených při oxidaci a
redukci
3. čísla prohodíme a doplníme do rovnice
4. dopočítáme zbývající látky
10
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
PLATÍ:�samostatně stojící prvky mají nulový náboj�celkový náboj sloučenin je také nulový
IIIIIIIIIVIIVI OHONONCuONHCuII −+−+−++++ ++→+
−
22330 )(
IICueCuoxidace +− →− 10 2:
IIV NeNredukce +−+ →+ 13:
2 33 2
redukceoxidace
počet atomů dusíku na pravé straně rovnice
2 + 3·2 = 8
Acidobazické(protolytické) reakce
• přenášenou částicí je vodíkový kationt H+
• např. neutralizace (reakce kyseliny se zásadou)
• nedochází ke změně oxidačních čísel
11
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
OHNaClHClNaOH 2+→+
Obr. č. 9: NaOH [10] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium_hydroxide_by_Danny_S._-_001.jpg
Obr. č. 10: HCl [11] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrochloric_acid_30_percent.jpg
Obr. č. 11: NaCl [12] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl-zoutkristallen_op_Schott_Duran_100_ml.JPG
Neutralizace
hydroxid + kyselina → sůl + voda
Obr. č. 4: Titrace (acidimetrie) [5] dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acid_Titration.PNG
12Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
OHNaClHClNaOH 2+→+
( ) OHCaSOSOHOHCa 24422 2+→+
( ) OHCaClHClOHCa 222 22 +→+
OHSONaSOHNaOH 24242 22 +→+
Zdroje
13Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
1. BENEŠ, Pavel, Václav PUMPR a Jiří BANÝR. Základy chemie pro 2. stupeň základní školy, nižší ročníky víceletých gymnázií a střední školy. 3. vyd. Praha: Fortuna, 2000, 143 s. ISBN 80-716-8720-0 .
2. Moscow_State_University_%28my_pic%29.JPG. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Moscow_State_University_%28my_pic%29.JPG
3. Lavoisier_cour_Napoleon_Louvre.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lavoisier_cour_Napoleon_Louvre.jpg
4. Chemical_reactions.svg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chemical_reactions.svg
5. Copper.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copper.jpg
6. Salpetersaeure.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Salpetersaeure.jpg
7. Copper%28II%29_nitrate.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Copper%28II%29_nitrate.jpg
8. Nitrogen_dioxide.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nitrogen_dioxide.jpg
9. Corros%C3%A3o_de_ferro_por_sacrif%C3%ADcio_em_contacto_com_cobre.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Corros%C3%A3o_de_ferro_por_sacrif%C3%ADcio_em_contacto_com_cobre.jpg
10. Sodium_hydroxide_by_Danny_S._-_001.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium_hydroxide_by_Danny_S._-_001.jpg
11. Hydrochloric_acid_30_percent.jpg. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hydrochloric_acid_30_percent.jpg
12. NaCl-zoutkristallen_op_Schott_Duran_100_ml.JPG. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NaCl-zoutkristallen_op_Schott_Duran_100_ml.JPG
13. Acid_Titration.PNG. Wikimedia Commons [online]. 2004 [cit. 2012-08-27]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acid_Titration.PNG