Номер 81, страница 22 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

81. Что показывают коэффициенты перед веществами в уравнениях химических реакций? Могут ли они иметь не целые (дробные) значения?

Что показывают коэффициенты перед веществами в уравнениях химических реакций?

Коэффициенты в уравнениях химических реакций, также известные как стехиометрические коэффициенты, показывают количественные соотношения, в которых вещества вступают в реакцию и образуются в её результате. Они необходимы для уравнивания химической реакции, то есть для соблюдения закона сохранения массы, согласно которому число атомов каждого химического элемента в левой части уравнения (реагенты) должно быть равно числу атомов этого же элемента в правой части (продукты).

Таким образом, коэффициенты показывают:
1. Относительное число молекул или других формульных единиц веществ.
2. Отношение количеств веществ (числа молей). Это наиболее важное значение коэффициентов, так как оно используется в стехиометрических расчетах.
3. Для реакций с участием газов (при одинаковых температуре и давлении) коэффициенты также показывают соотношение их объемов.

Например, рассмотрим реакцию синтеза аммиака:
$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$
Коэффициенты в этом уравнении означают, что 1 моль азота ($N_2$) реагирует с 3 молями водорода ($H_2$) с образованием 2 молей аммиака ($NH_3$). Соотношение веществ составляет $1:3:2$.

Ответ: Коэффициенты показывают мольное (а также молекулярное или объемное для газов) соотношение реагентов и продуктов в химической реакции.

Могут ли они иметь не целые (дробные) значения?

Да, коэффициенты в уравнениях химических реакций могут быть дробными (нецелыми).

Хотя на уровне отдельных частиц (атомов и молекул) реакция всегда происходит с целым их числом (нельзя взять половину молекулы для реакции), в химических расчетах, где оперируют макроскопическими количествами вещества (молями), использование дробных коэффициентов является общепринятой практикой. Моль — это огромное число частиц, поэтому полмоля или любая другая дробная часть моля — это вполне реальное и измеримое количество вещества.

Дробные коэффициенты часто используются в термохимических уравнениях, где тепловой эффект реакции (энтальпию) указывают в расчете на 1 моль определенного вещества.

Например, уравнение образования 1 моля воды из простых веществ записывается с дробным коэффициентом:
$H_2 + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O$
Это уравнение абсолютно корректно и показывает, что 1 моль газообразного водорода реагирует с 0,5 молями газообразного кислорода, образуя 1 моль воды.

Любое уравнение с дробными коэффициентами можно привести к уравнению с целочисленными коэффициентами, умножив все коэффициенты на общий знаменатель дробей. Однако для некоторых расчетов форма с дробными коэффициентами бывает более удобной.

Ответ: Да, коэффициенты могут иметь дробные значения. Это удобно при проведении расчетов, особенно в термохимии, когда величины приводятся в расчете на 1 моль вещества.