Задание 3.3: Химические реакции
1. Реакция железа с кислородом:
Уравнение реакции: $$Fe + O_2 = Fe_3O_4$$
Чтобы уравнять реакцию, нужно подобрать коэффициенты. Атомы железа (Fe) и кислорода (O) должны быть сбалансированы по обе стороны уравнения.
- Сначала уравняем кислород: перед $$O_2$$ поставим коэффициент 2, а перед $$Fe_3O_4$$ – 1 (по умолчанию). Получим: $$Fe + 2O_2 = Fe_3O_4$$. Теперь слева 4 атома кислорода, справа – 4.
- Теперь уравняем железо: перед $$Fe$$ поставим коэффициент 3. Получим: $$3Fe + 2O_2 = Fe_3O_4$$.
- Проверим баланс атомов: Слева: 3 атома Fe, 4 атома O. Справа: 3 атома Fe, 4 атома O. Реакция уравнена.
Уравненное уравнение: $$3Fe + 2O_2 = Fe_3O_4$$
Коэффициенты:
- Левая часть: 3 (для Fe) + 2 (для $$O_2$$) = 5
- Правая часть: 1 (для $$Fe_3O_4$$) = 1
Сумма коэффициентов: Левая часть: 5. Правая часть: 1.
2. Реакция карбоната кальция с соляной кислотой:
Уравнение реакции: $$CaCO_3 + HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2$$
Сначала уравняем хлор (Cl): перед $$HCl$$ поставим коэффициент 2. Получим: $$CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2$$.
Проверим баланс атомов:
- Слева: 1 атом Ca, 1 атом C, 3 атома O, 2 атома H, 2 атома Cl.
- Справа: 1 атом Ca, 1 атом Cl, 2 атома H, 1 атом O, 1 атом C, 2 атома O.
- Справа: 1 атом Ca, 2 атома Cl, 2 атома H, 3 атома O (1+2), 1 атом C.
- Слева: 1 атом Ca, 1 атом C, 3 атома O, 2 атома H, 2 атома Cl.
- Реакция уравнена.
Уравненное уравнение: $$CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2$$
Коэффициенты:
- Левая часть: 1 (для $$CaCO_3$$) + 2 (для $$HCl$$) = 3
- Правая часть: 1 (для $$CaCl_2$$) + 1 (для $$H_2O$$) + 1 (для $$CO_2$$) = 3
Сумма коэффициентов: Левая часть: 3. Правая часть: 3.
3. Реакция серной кислоты с алюминием:
Уравнение реакции: $$H_2SO_4 + Al = Al_2(SO_4)_3 + H_2$$
Уравняем:
- Сначала уравняем сульфатные группы ($$SO_4$$). Перед $$Al$$ поставим 2, перед $$Al_2(SO_4)_3$$ – 1. Получим: $$H_2SO_4 + 2Al = Al_2(SO_4)_3 + H_2$$.
- Теперь уравняем серную кислоту. Перед $$H_2SO_4$$ поставим 3, чтобы сбалансировать 3 сульфатные группы справа. Получим: $$3H_2SO_4 + 2Al = Al_2(SO_4)_3 + H_2$$.
- Теперь уравняем водород (H). Перед $$H_2$$ поставим 3. Получим: $$3H_2SO_4 + 2Al = Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$$.
- Проверим баланс атомов:
- Слева: 6 атомов H, 3 атома S, 12 атомов O, 2 атома Al.
- Справа: 2 атома Al, 3 атома S, 12 атомов O, 6 атомов H.
- Реакция уравнена.
Уравненное уравнение: $$3H_2SO_4 + 2Al = Al_2(SO_4)_3 + 3H_2$$
Коэффициенты:
- Левая часть: 3 (для $$H_2SO_4$$) + 2 (для $$Al$$) = 5
- Правая часть: 1 (для $$Al_2(SO_4)_3$$) + 3 (для $$H_2$$) = 4
Сумма коэффициентов: Левая часть: 5. Правая часть: 4.
4. Разложение гидроксида цинка:
Уравнение реакции: $$Zn(OH)_2 = ZnO + H_2O$$
Проверим баланс атомов:
- Слева: 1 атом Zn, 2 атома O, 2 атома H.
- Справа: 1 атом Zn, 1 атом O (в ZnO) + 1 атом O (в H2O) = 2 атома O, 2 атома H.
- Реакция уравнена. Коэффициенты равны 1.
Уравненное уравнение: $$Zn(OH)_2 = ZnO + H_2O$$
Коэффициенты:
- Левая часть: 1 (для $$Zn(OH)_2$$) = 1
- Правая часть: 1 (для $$ZnO$$) + 1 (для $$H_2O$$) = 2
Сумма коэффициентов: Левая часть: 1. Правая часть: 2.