Hej potrzebuję odpowiedzi na jedno małe pytanie,mam problem z reakcją spalania alkanów,tak jak w tym pytaniu http://zadane.pl/zadanie/40140 i tylko nie wiem skąd się bierze np w pierwszym 2H2O itp,czyli jak to podliczać i liczyć,PROSZĘ O POMOC!
More Questions From This User See All
Metan ulega reakcjom spalania całkowitego oraz niecałkowitego (gdzie wyróżnić można również półspalanie)
1)spalanie całkowite
zachodzi wtedy, gdy metan ma nieograniczony dostep do tlenu
pali sie wówczas niebieskim płomieniem
- substraty (czyli początkowe związki, które będą brały udział w reakcji) to:
metan (o wzorze sumarycznym CH₄) oraz występujący w powietrzu tlen (o wzorze O₂, gdyż należy pamiętać, że tlen występuje zawsze w cząsteczce dwuatomowej, dlatego O₂, a nie samo O) potrzebny aby zaszła reakcja spalania, czyli gwałtownego utleniania
- produktami (czyli związkami otrzymanymi w wyniku reakcji) są dwutlenek węgla IV (o wzorze sumarycznym CO₂) oraz woda (czyli H₂O)
zachodzi nastepująca reakcja:
substraty produkty
CH₄ + O₂ -> CO₂ + H₂O
Pod względem chemicznym wszystko jest w porządku, ale nie pod względem matematycznym. Łatwo zauważyć, że np. liczba atomów wodoru po lewej stronie równania (czyli 4 atomy), nie jest równa liczbie atomów wodoru po prawej stronie równania reakcji chemicznej (czyli 2 atomom). Żaden z atomów substratów nie mógł zniknąć i nie wziąć udziału w reakcji. Przereagować musiała każda substancja w całosci. To samo po drugiej stronie tzn. nie może tam pojawić sie dodatkowy atom, którego nie uwzględniliśmy po lewej stronie równania reakcji.
Tak więc co musimy zrobić?
Musimy sprawić aby liczba atomów poszczególnych pierwiastków była równa sobie po lewej i po prawej stronie równania. Mówiąc nieco bardziej naukowo: musimy uwzględnić w równaniu reakcji chemicznej współczynniki stechiometryczne.
!Nie należy mylić współczynników stechiometrycznych z indeksami stechiometrycznymi!
Zasada mówi, że w przypadku chemii organicznej najlepiej zaczynać od atomów węgla.
Tak więc najpirw sprawdzamy węgiel: po lewej stronie mamy 1 atom, po prawej stronie także mamy tylko 1 atom. Oznacza to, że liczba atomów węgla się zgadza i nie musimy dopisywać żadnych współczynników stechiometrycznych. Nastepnie sprawdzamy tlen. Po lewej stronie mamy 2 atomy tlenu, a po prawej stronie mamy 3 atomy tlenu. Oznacza to, że musimy zwiększyć liczbę atomów tlenu po lewej stronie. Tylko jak?
Dopisując współczynnik stechiometryczny, oczywiście! Musimy wyrównać obie strony najlepiej omijając współczynnikami cząsteczki w których występuje wegiel, który mamy już przecież wyrównany i nie chcemy go sobie zepsuć.
Tak więc dopisujemy 2 przed O₂ po lewej stronie równania.
CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + H₂O
Teraz mamy po lewej stronie 4 atomy tlenu, a po prawej tylko 3. Aby wyrównać obie strony nie możemy dopisać 2 przed CO₂, gdyż wtedy po prawej stronie będzie już 5 atomów tlenu, a w dodatku znów nie równy sobie będzie węgiel. Dlatego dopisujemy 2 przed H₂O po prawej stronie równania.
CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + 2 H₂O
Otrzymujemy następujące wyniki:
Lewa strona: 2 cząsteczki dwuatomowego tlenu (O₂), czyli 2 × 2 = 4
Prawa strona: 2 atomy tlenu w cząsteczce CO₂ i po jednym atomie w każdej z dwóch cząsteczek wody, czyli 2 + 2 × 1 = 2 + 2 = 4
Liczba atomów tlenu, podobnie jak węgla zgadza się. Został nam już tylko wodór. Po lewej stronie mamy jedną cząsteczke metanu, w której znajdują się 4 atomy wodoru. Po prawej stronie mamy natomiast 2 cząsteczki wody, z czego w każdej znajdują się 2 atomy wody. Oznacza to, że zarówno po lewej, jak i po prawej stronie mamy 4 atomy wodoru, czyli wszystkie współczynniki zostały dobrze zapisane.
Ostateczny wzór, po uwzględnieniu współczynników stezchiometrycznych wygląda następująco:
CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + 2 H₂O
Być może nie zrozumiałeś/aś wszystkiego dotyczącego ustalania wspólczynników. Napisałam ci o zasadzie kolejności stosowanej w przypadku reakcji węglowodorów, ale nie jest ona bardzo ważna i ma jedynie ułatwić ci zadanie, a nie je utrudnić. Dlatego warto spróbować w tym przykładzie zamienić kolejnością zapisywanie wspólłczynników stechiometrycznych tlenu i wodoru. Wyobraźmy sobie, że sprawdziliśmy już węgiel i wszystko sie zgadza. Teraz zamiast rozpatrywać tlen, zastanowimy się nad wodorem.
CH₄ + O₂ -> CO₂ + H₂O
Po lewej stronie mamy 4 atomy wodoru, a po prawej tylko 2. Łatwo zauważyć, że aby zgadzała nam sie ich ilość wystarczy dopisać 2 przed H₂O. Teraz po jednej i po drugiej stronie mamy 4 atomy wodoru.
Spawdźmy teraz tlen.
Po lewej stronie mamy 2 atomy, a po prawej 4 atomy. Wystarczy więc dopisać 2 przed O₂ i juz mamy wszędzie po 4 atomy tlenu.
CH₄ + 2 O₂ -> CO₂ + 2 H₂O
I wszystko sie zgadza.
Dobrze jest na początku poćwiczyć sobie stechiometrię na prostych przykładach, np.
Al₂S₃ -> Al + S czyli
Al₂S₃ -> 2 Al + 3 S
albo
Fe + Cl₂ -> FeCl₃ czyli
chlor sie nie zgadza, po lewej stronie mamy 2 atomu chloru, a po prawej 3. Najmniejsza wspólna wielokrotnośc tych liczb to 6. Dzielimy więc 6 prze 2 po lewej stronie, co daje nam 3 cząsteczki. A po prawej stronie przez 3, co daje 2 cząsteczki.
Fe + 3 Cl₂ -> 2 FeCl₃
teraz nie zgadza się żelazo. Po lewej stronie jest tylko 1 atom, a po prawej aż 2. Dopisujemy więc 2 przed atomem żelaza po lewej stronie i otrzymujemy ostateczny wzór:
2 Fe + 3 Cl₂ -> 2 FeCl₃
Myślę, że analogicznie uda ci się zapisać reakcję spalania innych węglowodorów. Mam nadzieję, że chociaż trochę pomogłam. Stechiometria na początku wydaje sie trudna, ale naprawdę wystarczy tylko trochę poćwiczyć. W razie dalszych kłopotów - pisz. Życzę udanej pracy ze stechiometrią i alkanami.
Pozdrawiam!