Sådan forudsiger man produkter i kemiske reaktioner

Kemistuderende har typisk problemer med at forudsige produkterne fra kemiske reaktioner. Med praksis bliver processen imidlertid gradvis lettere.

Det første trin --- identificering af den involverede reaktion --- er normalt det sværeste. De primære reaktionstyper, de studerende støder på, er forskydning, syre-base og forbrænding. De kan let identificeres, hvis fortællestegnene er kendte. Forskydningsreaktioner involverer to ioniske forbindelser med kationer og anioner, såsom natriumsulfat, hvor natrium (Na?) Er kationen, og sulfat (S02²) er anionen. Ioniske forbindelser består altid af et metal og en ikke-metallisk eller polyatomisk (multiple atom) anion. Nedbrydningsreaktioner involverer en enkelt forbindelse, der bryder i to eller flere forbindelser. Syre-basereaktioner skal involvere en syre (identificeret ved dets kemiske formel, der begynder med “H”, såsom HCl). Forbrændingsreaktioner involverer hydrogen eller et carbonhydrid (såsom CH?), Der reagerer med ilt (O?).
Displacement Reactions -

Identificer kation og anion af de forbindelser, der er involveret i reaktionen, samt som deres gebyrer. Se om nødvendigt tabeller over kationer og anioner, f.eks. Den, der er tilgængelig på Penn State Universitys websted (se Ressourcer). Natriumchlorid (NaCl) består for eksempel af en natriumion (Na?) Og en chloridion (Cl?).


Udskift anionerne i de to reaktanter for at bestemme reaktionens produkter. Forskydningsreaktioner har denne generelle form:


AB + CD? AD + CB


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


NaCl + AgNO? ? NaNO? + AgCl


Bestem, om produkterne er opløselige. Dette kan kræve, at der henvises til en liste over "opløselighedsregler", såsom den på Southern Methodist University (se Ressourcer). "In the example from Step 2, NaNO?", 3, [[er opløselig og forbliver således i opløsning, men AgCl er uopløselig og vil danne et bundfald.


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

Syre-base-reaktioner


Identificer den sure forbindelse (indeholder H? i formlen) og den basiske forbindelse (normalt et hydroxid, OH?).


Bestem produkterne i henhold til den generelle reaktion:


syre + base? salt + vand


For eksempel frembringer omsætningen af saltsyre (HCI) med natriumhydroxid (NaOH) natriumchlorid og vand:


HCI + NaOH? NaCl + H? O


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


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

Forbrændingsreaktioner


Bestem brændstof (kilden til kulstof og /eller brint) og oxidanten (kilden til ilt) (se Ressourcer). Hvis forbrændingen udføres i luft, antages oxidanten at være molekylært ilt (O?). Andre oxidanter, såsom nitrogenoxid (N? O), er mulige, men dette kræver særlige reaktionsbetingelser.


Forudsig produkterne ved at antage denne generelle reaktion:


Brændstof + oxidant? CO? + H? O


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


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


Afvej reaktionen. For eksemplet i trin 2:


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