Kimyo · Kimyoviy reaksiyalar · 7-sinf

Reaksiya tenglamalari

Yopiq kolbada temir yonsa, tarozi nimani ko‘rsatadi? Atomlar qayerga ketadi?

Vaziyat

Kimyo xonasida tarozi ustida shisha qalpoq turibdi, ichida — po‘lat jun. O‘qituvchi uni elektr spiral bilan yondirdi: jun cho‘g‘lanib, qoramtir kukunga aylandi, tarozi ko‘rsatkichi esa milligrammgacha o‘zgarmadi. Qalpoqning jo‘mragi ochilganda esa tarozi og‘irlashdi. Ochiq likopchada yonayotgan sham, aksincha, yengillashib boradi. Modda qayerdan keladi, qayerga ketadi va atomlar yo‘qolmasa, reaksiyani qanday yozish kerak?

Mavzu

Kimyoviy reaksiya tenglamalari va massaning saqlanish qonuni. Yopiq kolba tarozida: ichida temir kukuni yonsa ham massa o‘zgarmaydi — atomlar yo‘qolmaydi, faqat qayta guruhlanadi

Asosiy tushunchalar

Massaning saqlanishi
Koeffitsientlar
Reaksiya turlari

Formulalar

\sum m (reagentlar) = \sum m (mahsulotlar)

Massaning saqlanish qonuni: reaksiyaga kirgan moddalar massasi hosil bo‘lgan moddalar massasiga teng.

2 H_{2} + O_{2} \overset{}{\to} 2 H_{2} O

Reaksiya tenglamasi: koeffitsientlar har bir element atomlari soni chapda va o‘ngda teng bo‘lishini ta’minlaydi.

3 Fe + 2 O_{2} \overset{}{\to} Fe_{3} O_{4}

Temir kislorodda yonganda temir kuyindisi (Fe₃O₄) hosil bo‘ladi — massa ortadi.

V (H_{2}) : V (O_{2}) : V (H_{2} O) = 2 : 1 : 2

Hajmiy nisbatlar qonuni: bir xil sharoitda reaksiyaga kirishuvchi gazlar hajmlari kichik butun sonlar kabi nisbatda — tenglama koeffitsientlari nisbatida.

\begin{matrix} A + B \to A B & A B \to A + B \\ A + B C \to A C + B & A B + C D \to A D + C B \end{matrix}

Reaksiya turlari: birikish, parchalanish, o‘rin olish, almashinish.

Nazariya

Massaning saqlanish qonuni

Reaksiyaga kirgan moddalar massasi hosil bo‘lgan moddalar massasiga teng. Sababi: reaksiyada atomlar yo‘qolmaydi va yangidan paydo bo‘lmaydi — faqat qayta guruhlanadi. 1673-yilda R. Boyl qo‘rg‘oshinni kavsharlangan retortada qizdirib, idishni ochgandan keyin tortgan va massa ortganini «olov zarralari» bilan tushuntirgan. M. V. Lomonosov 1756-yilda tajribani idishni ochmasdan takrorladi: massa o‘zgarmadi; u havo kirsagina metall og‘irlashishini yozgan (natijalar o‘shanda nashr etilmagan). A. Lavuazye 1770-yillarda yopiq idishda qalayni kuydirib, metall qancha og‘irlashsa, idishdagi havo shuncha yengillashganini ko‘rsatdi va qonunni 1789-yilgi darsligida aniq ta’rifladi. Ochiq idishda natija boshqacha ko‘rinadi: metall kuydirilsa massa ortadi (havodan kislorod birikadi), sham yoki yog‘och yonsa — kamayadi (CO₂ va suv bug‘i uchib ketadi).

Kimyoviy reaksiya tenglamasi

Tenglamaning chap tomonida — reagentlar, o‘ngida — mahsulotlar, o‘rtada strelka. Formula oldidagi raqam — koeffitsient (nechta molekula yoki formula birligi); formuladagi indekslarni o‘zgartirib bo‘lmaydi, aks holda boshqa modda bo‘lib qoladi (H₂O ≠ H₂O₂). Tenglash tartibi: 1) har bir element atomlarini chapda va o‘ngda sanang; 2) murakkabroq moddadan boshlang; 3) kislorodni va vodorodni oxirida tenglang; 4) kasr chiqsa, hamma koeffitsientlarni 2 ga ko‘paytiring; 5) koeffitsientlar eng kichik butun sonlar bo‘lsin. Masalan: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O — C: 3 = 3, H: 8 = 4 · 2, O: 5 · 2 = 3 · 2 + 4. Tenglangan tenglamada chap va o‘ng tomon massalari ham teng — sahnadagi pallali tarozi muvozanatga keladi.

Reaksiya turlari

Birikish — ikki yoki bir nechta moddadan bitta modda hosil bo‘ladi: 2Mg + O₂ → 2MgO. Parchalanish — bitta moddadan bir nechta modda: 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑ (MnO₂ — katalizator, o‘zi sarflanmaydi). O‘rin olish — oddiy modda atomlari murakkab moddadagi atomlardan birining o‘rnini oladi: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu. Almashinish — ikki murakkab modda tarkibiy qismlarini almashtiradi: CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄. Reaksiya borganini belgilar ko‘rsatadi: gaz ajralishi, cho‘kma tushishi, rang o‘zgarishi, issiqlik va yorug‘lik chiqishi.

Dastlabki kimyoviy qonunlar

Tarkib doimiyligi (J. Prust, XVIII asr oxiri): toza modda qanday usulda olinmasin, tarkibi bir xil — har qanday toza suvda vodorodning massa ulushi 11,19 %. Karrali nisbatlar (J. Dalton, 1803): ikki element bir necha birikma hosil qilsa, bitta elementning bir xil massasiga to‘g‘ri keladigan ikkinchisining massalari kichik butun sonlar kabi nisbatda — azot oksidlarida 14 g azotga 8, 16, 24, 32 va 40 g kislorod (1 : 2 : 3 : 4 : 5). Hajmiy nisbatlar (J. Gey-Lyussak, 1808): reaksiyaga kirishuvchi va hosil bo‘luvchi gazlar hajmlari kichik butun sonlar nisbatida: 1 hajm H₂ + 1 hajm Cl₂ → 2 hajm HCl. Buni 1811-yilda A. Avogadro tushuntirdi: teng hajmlarda molekulalar soni teng, demak hajmlar nisbati — koeffitsientlar nisbati. Batafsil — «Mol, molyar massa va hajm» tajribasida.

Lomonosov va kimyo laboratoriyasi

M. V. Lomonosov (1711–1765) Peterburg Fanlar akademiyasida Rossiyadagi birinchi ilmiy kimyo laboratoriyasini qurdirgan (1748-yilda ishga tushgan): unda shisha, bo‘yoqlar va mineral moddalar bilan amaliy tajribalar o‘tkazilgan, tarozida aniq tortish asosiy usul bo‘lgan. 1748-yilda L. Eylerga yozgan maktubida u «bir jismdan qancha modda kamaysa, boshqasiga shuncha qo‘shiladi» degan umumiy saqlanish g‘oyasini bayon qilgan. Kimyoni fizika va matematika bilan bog‘lashga intilgani uchun uni fizik kimyo g‘oyasining dastlabki tarafdorlaridan biri deyishadi.

Xavfsizlik va model

Xavfsizlik: cho‘g‘langan po‘lat jun va sham issiq — yonmaydigan tagliklarda ishlang; magniy alangasiga tik qaramang — u juda yorqin; NaOH ishqor — himoya ko‘zoynagi taqing, ko‘zga tushsa ko‘p suv bilan yuving; mis tuzlari zaharli — tatib ko‘rmang; vodorod va xlor aralashmasi yorug‘likda portlaydi — bunday tajribalarni faqat o‘qituvchi ko‘rsatadi. Model: qalpoq germetik, havo 20 °C va 101,3 kPa da; po‘lat jun to‘liq Fe₃O₄ ga aylanadi (aslida temir oksidlari aralashmasi); parafin C₂₅H₅₂ deb olingan; sham qalpoq ostida kislorod ≈ 16 % ga tushganda o‘chadi; reaksiya turlari tezlashtirib ko‘rsatilgan; ammiak sintezi oxirigacha boradi deb olingan (aslida u qaytar reaksiya); hajmlar bir xil harorat va bosimda solishtiriladi.

Bilasizmi?

M. V. Lomonosov 1756-yilda metallni kavsharlangan idishda qizdirib, idish ochilmaguncha uning massasi o‘zgarmasligini ko‘rsatgan, ammo bu natijalar o‘sha davrda nashr etilmagan.
A. Lavuazye 1789-yilgi «Kimyoning boshlang‘ich darsligi»da massaning saqlanish qonunini ta’riflagan va 33 ta «oddiy modda» ro‘yxatini bergan — ular orasida yorug‘lik va «issiqlik moddasi» (kalorik) ham bor edi.

Tajribada nima bor

Tajriba hayotiy vaziyatdan boshlanadi: natijani taxmin qilasiz, boshqaruvlarni o‘zgartirib tajriba o‘tkazasiz va xulosa chiqarasiz. Ichida topshiriqlar, nazariya, test va ekskursiya bor — kamera o‘zi harakatlanib, eng muhim joylarni tushuntiradi.

Shu bo‘limdagi boshqa tajribalar

Yonish, alanga va oksidlar — 7-sinf
Reaksiya tezligi va katalizator — 8-sinf
Qaytar reaksiya va muvozanat — 8-sinf
Kimyo sanoati va zavodlar — 9-sinf