Sådan forutsiger du produkter i kemiske reaktioner

Kemi studerende oplever typisk vanskeligheder med at forudsige produkterne af kemiske reaktioner. Med praksis bliver processen dog gradvist lettere.

Det første skridt --- identifikation af den involverede type reaktion --- er normalt det sværeste. De primære reaktionstyper, som eleverne støder på, er forskydning, syre-base og forbrænding. De identificeres let, hvis fortællingsskiltene er kendt. Forskydningsreaktioner involverer to ioniske forbindelser med kationer og anioner, såsom natriumsulfat, hvor natrium (Naa) er kation og sulfat (SOa2) er anionen. Joniske forbindelser består altid af et metal og et nonmetalt eller polyatomisk (multipleatom) anion. Nedbrydning reaktioner involverer en enkelt forbindelse, der bryder ind i to eller flere forbindelser. Syrebase-reaktioner skal involvere en syre (identificeret ved sin kemiske formel, der begynder med "H", såsom HCI). Forbrændingsreaktioner involverer hydrogen eller et carbonhydrid (såsom CH?), Der reagerer med oxygen (O?).

Forskydningsreaktioner

Identificer kation og anion af forbindelserne involveret i reaktionen som deres gebyrer. Om nødvendigt henvises til tabeller af kationer og anioner, såsom den, der er tilgængelig på Penn State Universitys hjemmeside (Se Resources). Natriumchlorid (NaCl) består for eksempel af en natriumion (Naa) og en chloridion (Cl?).

Udveksl anionerne af de to reaktanter for at bestemme reaktionsprodukterne. Fordelingsreaktioner tager denne generelle form:

AB + CD? AD + CB

Således til en reaktion mellem natriumchlorid (NaCl) og sølvnitrat (AgNO?):

NaCl + AgNO? ? NaNO? + AgCl

Bestem om produkterne er opløselige. Dette kan kræve at henvise til en liste over "opløselighedsregler", som f.eks. Ved Southern Methodist University (se Resources). I eksemplet fra Trin 2, NaNO? er opløselig og forbliver i opløsning, men AgCl er uopløselig og vil danne et bundfald.

Kontroller, at reaktionen er afbalanceret ved at tilføje koefficienter foran reagenserne og produkterne som nødvendigt for at sikre, at hver type atom er til stede på hver side af reaktionspilen i lige antal. I eksemplet fra Trin 2 indeholder den venstre side af ligningen 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N og 3 O; højre side indeholder 1 Na, 1 Cl, 1 Ag, 1 N og 3 O. Således er reaktionen afbalanceret.

Syrebasereaktioner

Identificer den sure forbindelse (indeholdende H ? i sin formel) og den basiske forbindelse (normalt et hydroxid, OH?).

Bestem produkterne i henhold til den generelle reaktion:

syre + base? salt + vand

For eksempel producerer reaktionen af ​​saltsyre (HCI) med natriumhydroxid (NaOH) natriumchlorid og vand:

HCI + NaOH? NaCl + H o O

Bestem om saltet er opløseligt eller uopløseligt ved at henvise til opløselighedsreglerne.

Balancere reaktionen. I dette tilfælde er reaktionen fra trin 2 allerede afbalanceret.

Forbrændingsreaktioner

Bestem brændstoffet (kilden til kulstof og /eller hydrogen) og oxidanten (iltkilden) ( se ressourcer). Hvis forbrændingen udføres i luft antages oxidationsmidlet at være molekylært oxygen (Oa). Andre oxidanter, såsom nitrousoxid (N o O), er mulige, men dette ville kræve særlige reaktionsbetingelser.

Forvent produkterne ved at antage denne generelle reaktion:

Brændstof + oxidant? CO? + H? O

For eksempel kombinerer propan (C? H?) Med O? under forbrænding som:

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

Balancere reaktionen. For eksemplet i trin 2:

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