Хімічні рівняння: Вилучення заліза з оксиду заліза

Земна кора містить багато заліза, близько п'яти відсотків його маси. Але залізо, яке зустрічається в природі, ніколи не буває в чистому вигляді. Залізо завжди з'єднується з іншими елементами, в хімічних сполуках. Одне поширене з'єднання заліза складається з заліза і кисню - оксиду заліза. Ви можете добути чисте залізо, шляхом нагрівання оксиду заліза разом з вугіллям. Оксид заліза стає чистим залізом. Куди йде кисень? Він реагує з вуглецем вугілля і утворює вуглекислий газ. Тобто: оксид заліза плюс вуглець... стає... залізо плюс вуглекислий газ. Існує кілька видів оксиду заліза. Найпоширеніший має два «заліза» на кожні три «кисни». Залізо записується як Fe, тому хімічна формула цього типу оксиду заліза — Fe2O3. Оксид заліза не складається з молекул містить лише два заліза і три кисень. Але Fe2O3 є найменшою одиницею, яку ми можемо використовувати виразити хімічну формулу речовини. Один Fe2O3 називають формульною одиницею оксиду заліза. Використовуючи хімічні формули для всіх чотирьох речовин, хімічне рівняння звучить так: Fe2O3 + C перетворюється на Fe + CO2 Якщо у вас є певна кількість оксиду заліза, Ви можете визначити необхідну кількість вуглецю для вилучення металевого заліза. А скільки чистого заліза отримаєш. Щоб розрахувати їх, вам потрібно збалансувати рівняння. Коли ми врівноважуємо хімічне рівняння, ми підраховуємо кожен тип атома, і переконайтеся, що їх номери раніше однакові, і після реакції. Одна річ, перш ніж почати: залізо і кисень насправді знаходяться в іонній формі в оксиді заліза. Але ми можемо назвати їх «атомами» просто з метою збалансування рівняння. Для кожної формулної одиниці оксиду заліза, з якої ми починаємо, отримаємо два атоми заліза. Записуємо коефіцієнт два перед атомами заліза у правій частині рівняння. А що з атомами кисню? Три з них для початку... Однієї молекули вуглекислого газу недостатньо поглинати три атоми кисню. Давайте замість цього спробуємо дві молекули вуглекислого газу. Ні, тоді буде занадто багато атомів кисню праворуч. Нам потрібно помістити три атоми кисню з оксиду заліза, в речовину, у кожній молекулі якої є два атоми кисню. Як нам це вирішити? Призупиніть відео і подивіться, чи зможете ви впоратися з цим самостійно! Ми можемо почати з двох формульних одиниць Fe2O3. Тоді ми матимемо всього шість атомів кисню перед реакцією. Шість атомів кисню добре вписуються в три молекули вуглекислого газу. Але пам'ятайте! Тепер, коли ми змінили суму оксиду заліза, з якого ми починаємо... ... ми також повинні змінити номер атомів заліза в продуктах, до чотирьох. Нарешті, нам потрібно збалансувати атоми вуглецю. Нам знадобиться три атома вуглецю з утворенням трьох молекул вуглекислого газу. Давайте перевіримо цифри. Чотири атоми заліза з кожного боку стрілки реакції. Шість атомів кисню до реакції і шість після. По три атоми вуглецю з кожного боку. Рівняння збалансовано! Два оксиду заліза плюс три вуглецю утворюють чотири заліза плюс три вуглекислого газу. Ви слідкували за тим, що ми робили з атомами кисню? Проблема полягала в отриманні трьох атомів кисню з реагентів... ... вмістити в молекулу з двома атомами кисню. Ми вирішили проблему, подвоївши кількість оксиду заліза. Дві формулні одиниці оксиду заліза необхідні для утворення трьох молекул вуглекислого газу. Насправді, існує інший спосіб вирішення тієї ж проблеми. Але це трохи складніше, тому ми збережемо це на потім.