ระดับสูง: รักษาสงขานในสมการไอออนและสมการครึ่งหนึ่ง
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| half equation/hɑːf ɪˈkweɪʒn/ | สมการครึ่งหนึ่ง |
| spectator ion/spekˈteɪtə ˈaɪɒn/ | ไอออนผู้สังเกตการณ์ |
อะไรจะอธิบายการสังเกตนี้ได้?
- ระดับสูง: สมการอาจรักษาจำนวนอะตอมไว้แต่ล้มเหลวในการรักษาประจุไฟฟ้า ปฏิกิริยาไอออนต้องตรวจสอบทั้งสองอย่าง และ สมการครึ่ง แสดงการถ่ายโอนอิเล็กตรอนอย่างชัดเจน
- เริ่มต้นด้วยการทำนาย ระบุปริมาณหรือลักษณะที่คุณจะเปรียบเทียบ แล้วตัดสินใจว่าหลักฐานอะไรที่จะแยกแยะคำอธิบายสองแบบได้
สร้างโมเดล
- สมการไอออนแสดงไอออนที่ทำปฏิกิริยาและละเลย ไอออนผู้สังเกตการณ์ ที่ไม่เปลี่ยนแปลง สำหรับนิตราตเงินและโซเดียมคลอไรด์ในน้ำ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s) อธิบายตะกอน; Na⁺ และ NO₃⁻ ยังคงอยู่ในสารละลาย สมการครึ่งแสดงการสูญเสียหรือการรับอิเล็กตรอน: Mg → Mg²⁺ + 2e⁻ คือการออกซิเดชัน ในขณะที่ Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu คือการรีดúc อิเล็กตรอนมีประจุลบ
- สมการครึ่ง: สมการที่แสดงการสูญเสียหรือการรับอิเล็กตรอนสำหรับกระบวนการออกซิเดชันหรือรีดิวซ์หนึ่ง ๆ; ไอออนผู้สังเกตการณ์: ไอออนที่ไม่เปลี่ยนแปลงทั้งสองข้างของปฏิกิริยาและถูกละเลยออกจากสมการไอออนรวม
สมการครึ่งใดที่จับคู่ทั้งอะตอมของ Mg และประจุไฟฟ้าได้?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การเกิดออกซิเดชันสูญเสียอิเล็กตรอน: Mg -> Mg2+ + 2e- ทำให้สมการสมดุลทั้งอะตอม (1:1) และประจุ (0 = +2 + 2(-1)) การวางอิเล็กตรอนไว้ด้านซ้าย หรือใช้เพียงหนึ่งอิเล็กตรอนจะทำให้ความสมดุลของประจุเสียไป
จับคู่แต่ละคำศัพท์เทคนิคกับความหมายที่แม่นยำ
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ใช้นิยามเพื่อแยกแยะปริมาณและกระบวนการที่เกี่ยวข้อง
เลือกหลักฐานมาทดสอบสมมติฐาน
- ในสมการครึ่งแมกนีเซียม ผลรวมประจุด้านขวาคือ +2 − 2 = 0 ซึ่งตรงกับ Mg เป็นกลาง ในการรีดิวซ์ทองแดง +2 − 2 = 0 ด้านซ้าย ตรงกับทองแดงเป็นกลาง การเกิดกรด-เบสสามารถแสดงเป็น H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l); ประจุสุทธิเป็นศูนย์ทั้งสองข้าง จำนวนอิเล็กตรอนต้องตรงกันเมื่อรวมสมการครึ่งเพื่อให้ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระเหลืออยู่ dalamoverall reaction
- เขียนไอออนและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องก่อน แล้วปรับให้สมดุลอะตอมและประจุแยกต่างหาก สำหรับสมการในน้ำเต็มรูปแบบ ให้ขยายอิเล็กโทรไลต์แรงที่ละลายน้ำออกเป็นไอออนและตัดเพียงชนิดที่เหมือนกันซึ่งมีอยู่ในทั้งสองด้าน คงตกตะกอนของแข็ง น้ำ และรูปแบบโมเลกุลที่ไม่เปลี่ยนแปลงอื่นๆ ไว้ตามความเหมาะสม ใช้ประจุไอออนที่โจทย์กำหนดให้ สมการนี้ไม่ใช่ใบอนุญาตในการคิดประจุขึ้นมาเอง
นิสัยสองอย่างใดทำให้การตรวจสอบหรือแบบจำลองในกรณีนี้รองรับได้มากขึ้น?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
การระบุเงื่อนไขและสมมติฐานช่วยให้ผู้อื่นทำงานซ้ำได้โดยถูกต้อง และการบันทึกหลักฐานรองรับช่วยให้พวกเขาตรวจสอบข้อสรุปได้ การซ่อนผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกันจะกำจัดหลักฐานที่อาจทลายข้อสรุปที่ผิดพลาด และข้อมูลจากตัววัดเพียงหนึ่งค่าไม่สามารถใช้ยืนยันข้ออ้างที่กว้างขวางได้
ทำงานจากปริมาณที่ทราบค่า
- ระบุค่าที่ทราบและหน่วยของมัน เลือกความสัมพันธ์โดยพิจารณาว่าข้อสมมติฐานสอดคล้องกับเคสนี้ แล้วจัดรูปสมการก่อนแทนค่า
- ที่ทราบ: การออกซิเดชันของอลูมิเนียมคือ Al → Al³⁺ + 3e⁻ ดังนั้นอะตอมอลูมิเนียมสองตัวจะปล่อยอิเล็กตรอนหกตัว: 2Al → 2Al³⁺ + 6e⁻ ไอออน Cu²⁺สามตัวรับอิเล็กตรอนหกตัวเดียวกัน: 3Cu²⁺ + 6e⁻ → 3Cu รวมกัน: 2Al + 3Cu²⁺ → 2Al³⁺ + 3Cu ทั้งสองฝั่งมีประจุรวม +6
เมื่ออะตอม Alสามตัวเกิด Al³⁺each จะปล่อยอิเล็กตรอนกี่ตัว? ใช้ลำดับเดียวกัน: ปริมาณที่รู้ → โมเดล → ความสัมพันธ์ → การแทนค่า → หน่วยและความหมาย
มีอิเล็กตรอนจำนวนเท่าที่ถูกปล่อยออกมาเมื่ออะตอมของ Al จำนวนสามตัวเกิดเป็น Al³⁺?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ผลลัพธ์คือ 9 อิเล็กตรอน已知: อะตอม Al แต่ละตัวสูญเสีย 3 อิเล็กตรอนเพื่อสร้าง Al3+ สำหรับอะตอมอลูมิเนียมสามตัว: 3 x 3 = 9 อิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยออกมา สมการครึ่ง Al -> Al3+ + 3e- แสดงอัตราส่วนต่ออะตอม
ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต
- อิเล็กตรอนปรากฏด้านผลิตภัณฑ์สำหรับการออกซิเดชันและด้านสารตั้งต้นสำหรับการรีดิวซ์ ไอออนผู้สังเกตการณ์มีอยู่จริงทางเคมีแม้จะถูกละเลยจากสมการรวม การสอนนี้เฉพาะระดับสูงเท่านั้น ทำให้การนับอะตอมระดับธรรมดา การคำนวณไอโซโทป หรือมวลอะตอมสัมพัทธ์ ไม่เป็นเฉพาะระดับสูง
- กลับไปที่การสังเกตเดิม อธิบายว่าผลลัพธ์นี้สนับสนุนสิ่งใด มีเงื่อนไขใดบ้าง และเป็นอย่างไรในการทดสอบคำอธิบายอื่นที่ขัดแย้งกัน
สมการไอออนต้องรักษาจำนวนอะตอมเท่านั้น ไม่ต้องรักษาประจุ คำกล่าวนี้ผิด: สมการไอออนต้องรักษาทั้งอะตอมและประจุ การนับอะตอมเพียงอย่างเดียวทำให้สมการที่เป็นไปไม่ได้ผ่านไปได้; การประจุสมดุลคือสิ่งที่กำหนดจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกต้อง
ระดับสูง: รักษาประจุในสมการไอออนและสมการครึ่งหนึ่ง: ในสมการครึ่งของแมกนีเซียม ประจุรวมด้านขวาคือ +2 − 2 = 0, ตรงกับ Mg ที่เป็นกลาง ในกรณีการเกิดรีดักชันของทองแดง +2 − 2 = 0 ทางด้านซ้าย ตรงกับทองแดงที่เป็นกลาง ปฏิกิริยาการเกิดเกลือสามารถแสดงได้ด้วย H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l); ประจุสุทธิเป็นศูนย์ในแต่ละด้าน จำนวนอิเล็กตรอนต้องตรงกันเมื่อรวมสมการครึ่งเข้าด้วยกันเพื่อให้ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระเหลืออยู่ในปฏิกิริยารวม
สมการไอออนจำเป็นต้องรักษาจำนวนอะตอมไว้เท่านั้น ไม่ต้องรักษาประจุไฟฟ้า
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
สมการไอออนต้องรักษาทั้งจำนวนอะตอมและประจุไว้ การนับเฉพาะอะตอมอาจทำให้สมการที่เป็นไปไม่ได้ผ่านได้ แต่ความสมดุลของประจุคือสิ่งที่กำหนดจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกต้อง
สมการที่แสดงการสูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอนสำหรับกระบวนการเกิดออกซิเดชันหรือรีดักชันหนึ่งกระบวนการ: เขียนคำศัพท์ทางเทคนิค
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
สมการครึ่งหนึ่งหมายถึง สมการที่แสดงการสูญเสียหรือการรับอิเล็กตรอนสำหรับกระบวนการออกซิเดชันหรือรีดักชันหนึ่งอย่าง