Задание: Уравнять химические реакции.
Решение:
1. Первое уравнение:
\[ \text{Al} + \text{O}_2 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 \]
Это реакция взаимодействия алюминия с кислородом, в результате которой образуется оксид алюминия. Чтобы уравнять это уравнение, нужно убедиться, что количество атомов каждого элемента одинаково с обеих сторон.
Слева: 1 атом Al, 2 атома O.
Справа: 2 атома Al, 3 атома O.
Для уравнивания кислорода, найдем наименьшее общее кратное для 2 и 3, это 6. Значит, нам нужно 6 атомов кислорода с каждой стороны.
Для этого поставим коэффициент 3 перед \(\text{O}_2\) и коэффициент 2 перед \(\text{Al}_2\text{O}_3\):
\[ \text{Al} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3 \]
Теперь у нас 6 атомов кислорода с обеих сторон. Но количество атомов алюминия не совпадает:
Слева: 1 атом Al.
Справа: \(2 \times 2 = 4\) атома Al.
Поставим коэффициент 4 перед \(\text{Al}\) слева:
\[ 4\text{Al} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3 \]
Проверим еще раз:
Слева: 4 атома Al, \(3 \times 2 = 6\) атомов O.
Справа: \(2 \times 2 = 4\) атома Al, \(2 \times 3 = 6\) атомов O.
Уравнение уравнено.
2. Второе уравнение:
\[ \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_3 \]
Это реакция взаимодействия серы с кислородом, в результате которой образуется оксид серы(VI).
Слева: 1 атом S, 2 атома O.
Справа: 1 атом S, 3 атома O.
Для уравнивания кислорода, найдем наименьшее общее кратное для 2 и 3, это 6. Значит, нам нужно 6 атомов кислорода с каждой стороны.
Для этого поставим коэффициент 3 перед \(\text{O}_2\) и коэффициент 2 перед \(\text{SO}_3\):
\[ \text{S} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3 \]
Теперь у нас 6 атомов кислорода с обеих сторон. Но количество атомов серы не совпадает:
Слева: 1 атом S.
Справа: 2 атома S.
Поставим коэффициент 2 перед \(\text{S}\) слева:
\[ 2\text{S} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3 \]
Проверим еще раз:
Слева: 2 атома S, \(3 \times 2 = 6\) атомов O.
Справа: 2 атома S, \(2 \times 3 = 6\) атомов O.
Уравнение уравнено.
3. Третье уравнение:
\[ \text{C}_5\text{H}_{12} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Это реакция горения пентана (\(\text{C}_5\text{H}_{12}\)). При горении углеводородов образуются углекислый газ и вода.
Сначала уравняем углерод (C) и водород (H), а затем кислород (O).
Углерод (C):
Слева: 5 атомов C.
Справа: 1 атом C в \(\text{CO}_2\).
Поставим коэффициент 5 перед \(\text{CO}_2\):
\[ \text{C}_5\text{H}_{12} + \text{O}_2 \rightarrow 5\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Водород (H):
Слева: 12 атомов H.
Справа: 2 атома H в \(\text{H}_2\text{O}\).
Поставим коэффициент 6 перед \(\text{H}_2\text{O}\) (\(12 / 2 = 6\)):
\[ \text{C}_5\text{H}_{12} + \text{O}_2 \rightarrow 5\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \]
Кислород (O):
Справа: \(5 \times 2 = 10\) атомов O в \(\text{CO}_2\) и \(6 \times 1 = 6\) атомов O в \(\text{H}_2\text{O}\).
Всего справа: \(10 + 6 = 16\) атомов O.
Слева: 2 атома O в \(\text{O}_2\).
Поставим коэффициент 8 перед \(\text{O}_2\) (\(16 / 2 = 8\)):
\[ \text{C}_5\text{H}_{12} + 8\text{O}_2 \rightarrow 5\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \]
Проверим еще раз:
Слева: 5 атомов C, 12 атомов H, \(8 \times 2 = 16\) атомов O.
Справа: 5 атомов C, \(6 \times 2 = 12\) атомов H, \(5 \times 2 + 6 \times 1 = 10 + 6 = 16\) атомов O.
Уравнение уравнено.
Ответы:
1. \[ 4\text{Al} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3 \]
2. \[ 2\text{S} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3 \]
3. \[ \text{C}_5\text{H}_{12} + 8\text{O}_2 \rightarrow 5\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \]