Решение: Расстановка коэффициентов в уравнении CH4 + O2 -> CO2 + H2O

Вот решения для каждого уравнения реакции с расставленными коэффициентами. Я буду использовать формат, удобный для переписывания в тетрадь, и MathJax для формул. 1. Расставьте коэффициенты, преобразовав схемы уравнений реакций: а) \( \text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Сначала уравниваем углерод (C) и водород (H). В левой части 1 атом C, в правой 1 атом C. Углерод уравнен. В левой части 4 атома H, в правой 2 атома H. Чтобы уравнять водород, ставим коэффициент 2 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \) Теперь уравниваем кислород (O). В правой части: 2 атома O в \( \text{CO}_2 \) и \( 2 \times 1 = 2 \) атома O в \( 2\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 2 + 2 = 4 \) атома O. В левой части 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Чтобы уравнять кислород, ставим коэффициент 2 перед \( \text{O}_2 \). Окончательное уравнение: \[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \] б) \( \text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Уравниваем углерод (C): В левой части 2 атома C, в правой 1 атом C. Ставим коэффициент 2 перед \( \text{CO}_2 \). \( \text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Уравниваем водород (H): В левой части 6 атомов H, в правой 2 атома H. Ставим коэффициент 3 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} \) Уравниваем кислород (O): В правой части: \( 2 \times 2 = 4 \) атома O в \( 2\text{CO}_2 \) и \( 3 \times 1 = 3 \) атома O в \( 3\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 4 + 3 = 7 \) атомов O. В левой части 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Чтобы получить 7 атомов O, нужно \( 7/2 \) молекул \( \text{O}_2 \). \( \text{C}_2\text{H}_6 + \frac{7}{2}\text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} \) Чтобы избавиться от дробного коэффициента, умножаем все коэффициенты на 2. Окончательное уравнение: \[ 2\text{C}_2\text{H}_6 + 7\text{O}_2 \rightarrow 4\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \] в) \( \text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Уравниваем углерод (C): В левой части 3 атома C, в правой 1 атом C. Ставим коэффициент 3 перед \( \text{CO}_2 \). \( \text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Уравниваем водород (H): В левой части 8 атомов H, в правой 2 атома H. Ставим коэффициент 4 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} \) Уравниваем кислород (O): В правой части: \( 3 \times 2 = 6 \) атомов O в \( 3\text{CO}_2 \) и \( 4 \times 1 = 4 \) атома O в \( 4\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 6 + 4 = 10 \) атомов O. В левой части 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Ставим коэффициент 5 перед \( \text{O}_2 \). Окончательное уравнение: \[ \text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O} \] г) \( \text{ZnS} + \text{O}_2 \rightarrow \text{ZnO} + \text{SO}_2 \) Решение: Уравниваем цинк (Zn) и серу (S). В левой части 1 атом Zn, в правой 1 атом Zn. Цинк уравнен. В левой части 1 атом S, в правой 1 атом S. Сера уравнена. Уравниваем кислород (O): В правой части: 1 атом O в \( \text{ZnO} \) и 2 атома O в \( \text{SO}_2 \). Всего \( 1 + 2 = 3 \) атома O. В левой части 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Чтобы получить 3 атома O, нужно \( 3/2 \) молекул \( \text{O}_2 \). \( \text{ZnS} + \frac{3}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{ZnO} + \text{SO}_2 \) Чтобы избавиться от дробного коэффициента, умножаем все коэффициенты на 2. Окончательное уравнение: \[ 2\text{ZnS} + 3\text{O}_2 \rightarrow 2\text{ZnO} + 2\text{SO}_2 \] д) \( \text{Al}_2\text{S}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{SO}_2 \) Решение: Уравниваем алюминий (Al): В левой части 2 атома Al, в правой 2 атома Al. Алюминий уравнен. Уравниваем серу (S): В левой части 3 атома S, в правой 1 атом S. Ставим коэффициент 3 перед \( \text{SO}_2 \). \( \text{Al}_2\text{S}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{SO}_2 \) Уравниваем кислород (O): В правой части: 3 атома O в \( \text{Al}_2\text{O}_3 \) и \( 3 \times 2 = 6 \) атомов O в \( 3\text{SO}_2 \). Всего \( 3 + 6 = 9 \) атомов O. В левой части 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Чтобы получить 9 атомов O, нужно \( 9/2 \) молекул \( \text{O}_2 \). \( \text{Al}_2\text{S}_3 + \frac{9}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 3\text{SO}_2 \) Чтобы избавиться от дробного коэффициента, умножаем все коэффициенты на 2. Окончательное уравнение: \[ 2\text{Al}_2\text{S}_3 + 9\text{O}_2 \rightarrow 2\text{Al}_2\text{O}_3 + 6\text{SO}_2 \] е) \( \text{C}_6\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Уравниваем углерод (C): В левой части 6 атомов C, в правой 1 атом C. Ставим коэффициент 6 перед \( \text{CO}_2 \). \( \text{C}_6\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Уравниваем водород (H): В левой части 6 атомов H, в правой 2 атома H. Ставим коэффициент 3 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{C}_6\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} \) Уравниваем кислород (O): В правой части: \( 6 \times 2 = 12 \) атомов O в \( 6\text{CO}_2 \) и \( 3 \times 1 = 3 \) атома O в \( 3\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 12 + 3 = 15 \) атомов O. В левой части 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Чтобы получить 15 атомов O, нужно \( 15/2 \) молекул \( \text{O}_2 \). \( \text{C}_6\text{H}_6 + \frac{15}{2}\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 3\text{H}_2\text{O} \) Чтобы избавиться от дробного коэффициента, умножаем все коэффициенты на 2. Окончательное уравнение: \[ 2\text{C}_6\text{H}_6 + 15\text{O}_2 \rightarrow 12\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \] ж) \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Уравниваем углерод (C): В левой части 6 атомов C, в правой 1 атом C. Ставим коэффициент 6 перед \( \text{CO}_2 \). \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Уравниваем водород (H): В левой части 12 атомов H, в правой 2 атома H. Ставим коэффициент 6 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \) Уравниваем кислород (O): В правой части: \( 6 \times 2 = 12 \) атомов O в \( 6\text{CO}_2 \) и \( 6 \times 1 = 6 \) атомов O в \( 6\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 12 + 6 = 18 \) атомов O. В левой части: 6 атомов O в \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \) и 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Нам нужно, чтобы в левой части было 18 атомов O. Уже есть 6 атомов O от \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \). Значит, от \( \text{O}_2 \) нужно получить \( 18 - 6 = 12 \) атомов O. Для этого ставим коэффициент 6 перед \( \text{O}_2 \). Окончательное уравнение: \[ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \] з) \( \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Уравниваем углерод (C): В левой части 12 атомов C, в правой 1 атом C. Ставим коэффициент 12 перед \( \text{CO}_2 \). \( \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{O}_2 \rightarrow 12\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Уравниваем водород (H): В левой части 22 атома H, в правой 2 атома H. Ставим коэффициент 11 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{O}_2 \rightarrow 12\text{CO}_2 + 11\text{H}_2\text{O} \) Уравниваем кислород (O): В правой части: \( 12 \times 2 = 24 \) атома O в \( 12\text{CO}_2 \) и \( 11 \times 1 = 11 \) атомов O в \( 11\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 24 + 11 = 35 \) атомов O. В левой части: 11 атомов O в \( \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} \) и 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Нам нужно, чтобы в левой части было 35 атомов O. Уже есть 11 атомов O от \( \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} \). Значит, от \( \text{O}_2 \) нужно получить \( 35 - 11 = 24 \) атома O. Для этого ставим коэффициент 12 перед \( \text{O}_2 \). Окончательное уравнение: \[ \text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + 12\text{O}_2 \rightarrow 12\text{CO}_2 + 11\text{H}_2\text{O} \] и) \( \text{CH}_3\text{OH} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \) Решение: Уравниваем углерод (C): В левой части 1 атом C, в правой 1 атом C. Углерод уравнен. Уравниваем водород (H): В левой части \( 3 + 1 = 4 \) атома H, в правой 2 атома H. Ставим коэффициент 2 перед \( \text{H}_2\text{O} \). \( \text{CH}_3\text{OH} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \) Уравниваем кислород (O): В правой части: 2 атома O в \( \text{CO}_2 \) и \( 2 \times 1 = 2 \) атома O в \( 2\text{H}_2\text{O} \). Всего \( 2 + 2 = 4 \) атома O. В левой части: 1 атом O в \( \text{CH}_3\text{OH} \) и 2 атома O в \( \text{O}_2 \). Нам нужно, чтобы в левой части было 4 атома O. Уже есть 1 атом O от \( \text{CH}_3\text{OH} \). Значит, от \( \text{O}_2 \) нужно получить \( 4 - 1 = 3 \) атома O. Для этого ставим коэффициент \( 3/2 \) перед \( \text{O}_2 \). \( \text{CH}_3\text{OH} + \frac{3}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \) Чтобы избавиться от дробного коэффициента, умножаем все коэффициенты на 2.