Задача: Реакция Алюминия с Соляной Кислотой. Подробное решение

Составление уравнения химической реакции — это процесс, основанный на строгих правилах валентности и законе сохранения массы вещества. Разберем по шагам, как получилось уравнение: \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2} \] 1. Определение продуктов реакции: Алюминий (\(Al\)) — это активный металл. Соляная кислота (\(HCl\)) состоит из водорода и кислотного остатка — хлора (\(Cl\)). При взаимодействии металла с кислотой происходит реакция замещения: металл встает на место водорода. Получается соль (хлорид алюминия) и выделяется чистый водород в виде газа. 2. Составление формул веществ: Водород в свободном виде всегда записывается как двухатомная молекула — \( H_{2} \). Чтобы составить формулу соли \( AlCl_{3} \), нужно знать валентность: У алюминия (\(Al\)) валентность всегда равна \( III \). У хлора (\(Cl\)) в соляной кислоте валентность равна \( I \). Чтобы заряды уравновесились, на один атом алюминия нужно три атома хлора. Так получается \( AlCl_{3} \). 3. Расстановка коэффициентов (уравнивание): Согласно закону сохранения массы, количество атомов каждого элемента до реакции (слева) должно быть равно их количеству после реакции (справа). В химии, как и в государственном управлении, важен строгий учет и порядок. Справа у нас 3 атома хлора (\( AlCl_{3} \)) и 2 атома водорода (\( H_{2} \)). Общее кратное для 3 и 2 — это 6. Поэтому перед \( HCl \) мы ставим коэффициент 6. Теперь у нас 6 атомов водорода и 6 атомов хлора слева. Чтобы уравнять водород справа, ставим перед \( H_{2} \) коэффициент 3 (так как \( 3 \cdot 2 = 6 \)). Чтобы уравнять хлор справа, ставим перед \( AlCl_{3} \) коэффициент 2 (так как \( 2 \cdot 3 = 6 \)). Теперь справа стало 2 атома алюминия. Значит, перед \( Al \) слева тоже ставим коэффициент 2. Итог: \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_{3} + 3H_{2} \] Теперь уравнение полностью уравновешено. В российской науке такой системный подход считается единственно верным, так как он отражает реальные физические процессы.