Стехиометрические коэффициенты
Стехиометрические коэффициенты — это числа перед формулами веществ в уравнении химической реакции. Они показывают количественное соотношение частиц или веществ и подбираются так, чтобы число атомов каждого элемента до и после реакции было одинаковым.
Коэффициент относится ко всей формуле вещества. Если перед формулой коэффициент не записан, его считают равным единице. Например, в записи \(2\mathrm{H_2O}\) коэффициент равен 2: это две молекулы воды, содержащие всего 4 атома водорода и 2 атома кислорода.
Подбор коэффициентов основан на законе сохранения массы веществ: атомы не исчезают и не возникают заново, а только перегруппировываются. Поэтому коэффициенты также задают мольное соотношение веществ. В реакции \(2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}\) водород, кислород и вода находятся в соотношении \(2:1:2\).
Уравняем образование воды: \(\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{H_2O}\). Слева два атома кислорода, а справа один, поэтому ставим коэффициент 2 перед водой: \(\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}\). Теперь справа четыре атома водорода, значит, ставим 2 перед \(\mathrm{H_2}\): \(2\mathrm{H_2}+\mathrm{O_2}\rightarrow2\mathrm{H_2O}\).
Индекс входит в состав формулы и показывает число атомов в одной частице: в \(\mathrm{H_2O}\) два атома водорода. Коэффициент меняет число частиц: \(2\mathrm{H_2O}\) — две молекулы воды. При расстановке коэффициентов индексы изменять нельзя: изменение индекса означает уже другое вещество.
Какие коэффициенты делают уравнение \(\mathrm{Fe}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{Fe_2O_3}\) правильным?
Главное
- Коэффициент ставят перед формулой и относят ко всему веществу.
- Коэффициенты уравнивают число атомов каждого элемента и выражают мольное соотношение веществ.
- Индексы формул при уравнивании не изменяют; изменяют только коэффициенты.