Что такое наименьшее общее кратное (НОК) в химии: значение, определение

Химия – это особенная наука, которая связана со многими дисциплинами, в том числе и математикой. Каждый химик ежедневно сталкивается со сложностями в расстановке коэффициентов в уравнениях или в определении числа атомов химического элемента в молекуле. Решить эту проблему поможет нахождение наименьшего общего кратного (НОК).

Наименьшее общее кратное (НОК) в химии двух целых чисел m и n – это минимальное натуральное число, которое делится на m и n без остатка.

Как определить наименьшее общее кратное в химии
Чтобы определить число атомов каждого элемента, необходимо:

• определить валентности;
• найти НОК валентностей;
• разделить НОК на каждое значение валентностей.

Например, нужно найти число атомов в соединении хлорида кальция СаCl. Валентность кальция равна II, а хлора – I. Наименьшее общее кратное 1 и 2 равно 2. Чтобы найти количество атомов, необходимо 2 разделить на каждое значение валентностей. Таким образом, число атомов кальция равно 1, а хлора – 2. В итоге образуется формула CaCl₂.

Например, нужно найти число атомов в оксиде железа FeO. Валентность кислорода равна II. Железо – металл с переменной валентностью, поэтому ему характерны валентности II и III. Если валентность железа равна II, то НОК равно 2. Таким образом, формируется основный оксид FeO. Если валентность железа равна III, то НОК равно 6. Таким образом, образуется слабовыраженный амфотерный оксид Fe₂O₃.

Наименьшее общее кратное при расстановке коэффициентов в уравнениях в химии

Чтобы правильно расставить коэффициенты в химическом уравнении, необходимо:

1. Посчитать количество атомов каждого химического элемента в обеих частях уравнения.
2. Найти НОК у элементов, количество которых в обеих частях уравнения различно.
3. Разделить НОК на количество атомов.
4. Расставить коэффициенты в уравнении.

Например, необходимо расставить коэффициенты в следующем уравнении:

• СН₄+О₂=СО₂+Н₂О

В левой части уравнения находится 1 атом углерода С, и в правой тоже 1. НОК равен 1. Таким образом, коэффициенты перед метаном СН₄ и углекислым газом СО₂ равны 1. Чтобы не запутаться, рекомендуется перед этими веществами поставить коэффициенты 1.

• 1СН₄+О₂=1СО₂+Н₂О

В левой части уравнения находится 4 атома водорода Н, а в правой – 2. НОК равен 4. Таким образом, перед водой Н2О необходимо поставить коэффициент 2.

• 1СН₄+О₂=1СО₂+2Н₂О

В левой части уравнения находится 2 атома кислорода О, а в правой – 4. НОК равен 4. Таким образом, перед молекулой кислорода О₂ необходимо поставить коэффициент 2.

• 1СН₄+2О₂=1СО₂+2Н₂О

Коэффициенты 1 в химических уравнениях, как правило, не записываются, поэтому уравнение реакции горения метана выглядит следующим образом:

• СН₄+2О₂=СО₂+2Н₂О