Równoważenie równań chemicznych

Jakie jest równoważenie równań chemicznych?

Równoważenie równań chemicznych jest operacją matematyczną, która jest przeprowadzana w celu utrzymania prawa ochrony materii w reakcjach. Materia nie jest tworzona ani zniszczona. Dlatego liczba atomów przed i po reakcji chemicznej musi być taka sama, zarówno w odczynach, jak i w produktach.

Aby zrównoważyć równanie chemiczne, musisz policzyć atomy przed i po strzałce. Jeśli liczby się pokrywają, oznacza to, że reakcja jest zrównoważona. W przeciwnym razie konieczne będzie dopasowanie tych liczb poprzez modyfikację współczynników stechiometrycznych według prób i błędów, jest to najprostsza i najbardziej intuicyjna metoda równowagi.

Przykład bilansowania chemicznego reakcji między metanem a dwiema cząsteczkami tlenu

Gdy jest zrównoważony próbą i błędem, jest tak, jakby zostały usunięte lub dodane atomy w jednej z dwóch stron subbaje. Dopóki subbaja nie zostanie zawieszona w poziomie, równanie chemiczne nie będzie całkowicie zrównoważone. Po żadnych stronach nie może więcej (stwórz materię) lub mniej atomów (zniszczyć materię).

Łatwe równoważące przykłady równań

W poniższych przykładach zobaczysz zrównoważone lub łatwe do zrównoważenia równania chemiczne. Wszystko musi mieć wspólnego, że liczba atomów, dla każdego z pierwiastków, będzie taka sama przed i po strzałce, gdy równanie chemiczne zostanie zrównoważone.

Utlenianie rtęci

2HG +O₂  → Hg₂ALBO₂

Mamy dwa elementy: rtęć (hg) i tlen (O). Wyrażamy liczbę ich atomów przed (odczynniki), a następnie (produkty) strzałki:

HG: 2 (po lewej) - 2 (po prawej)

Może ci służyć: ułamek molowy: jak jest obliczany, przykłady, ćwiczenia

O: 2 (po lewej) - 2 (po prawej)

Równanie jest zrównoważone, ponieważ atomy HG i lub są takie same po obu stronach strzałki.

Spalanie wodoru

H₂ + ALBO₂  → H₂ALBO

Znowu mamy dwa elementy: wodór (h) i tlen (O). Powtarzanie poprzedniego kroku:

H: 2 - 2

O: 2 - 1

Po lewej stronie jest tlen bardziej niż w prawej stronie. Dlatego musimy dodać kolejny prawy tlen. Aby to zrobić, modyfikujemy współczynniki stechiometryczne, które są liczbami, które towarzyszą i poprzedzają wzory. Jeśli umieścimy 2 przed H₂Czy da nam:

H₂ + ALBO₂  → 2H₂ALBO

H: 2 - 4

O: 2 - 2

Tlen jest zrównoważony. Ale nie hydrogeny. Musisz teraz dodać dwa hydrogeny po lewej:

2h₂ + ALBO₂ → 2H₂ALBO

H: 4 - 4

O: 2 - 2

A równanie jest ostatecznie zrównoważone: ta sama liczba H i lub przed i po strzałce.

Zauważ, że współczynniki stechiometryczne (2 dla h₂ i 1 dla O₂) Pomnóż dolne indeksy formuł. To mnożenie da nam całkowitą liczbę atomów dla określonego elementu.

Redukcja magnezu

Mg (nie₃)₂  +  2LI → Mg +2lino₃

Oceniamy liczby atomów dla każdego elementu:

MG: 1 - 1

Li: 2 - 2

N: 2 - 2

O: 6 - 6

Równanie chemiczne jest już zrównoważone i nie ma potrzeby ich równoważenia.

Rozwiązane ćwiczenia

Przed przystąpieniem do zrównoważenia jakiegokolwiek równania, zawsze konieczne jest potwierdzenie, czy nie jest już zrównoważone. To powiedziawszy, kontynuujemy następujące ćwiczenie:

Ćwiczenie 1

Zrównoważone czy nie?

Wiara₂ALBO₃ + H₂O → Faith (OH)₃

Mamy trzy elementy: żelazo (wiara), wodór i tlen. Sugestia w momencie równania bilansu jest rozpoczęcie liczenia liczby atomów mniej obfitego elementu w równaniu; który zwykle różni się od H i O. Zatem najpierw liczymy atomy wiary:

Może ci serwować: salicylan metylu

Wiara: 2 - 1

Kloprze 3 (OH)₃ Nie pomnożaj wiary po lewej stronie. Dla H i O mamy:

H: 2 - 3

O: 4 - 3

Wszystkie elementy są niezrównoważone.

Wahadłowy

Przed równowagą H i O, musimy zrównoważyć atomy wiary: najmniej obfity element, ponieważ prawie nie ma 3 wiary, w przeciwieństwie do 5 godzin i 7 lub 7 lub 7. Musisz więc dodać wiarę w prawo:

Wiara: 2 - 2

Co jest równe umieszczenie 2 jako współczynnik stechiometryczny przed wiarą (OH)₃. Równanie pozostanie:

Wiara₂ALBO₃ + H₂O → 2fe (OH)₃

Wiara: 2 - 2

H: 2 - 6

O: 4 - 6

Ale H i O lub kontynuuj niezrównoważone. H₂Lub wnieść 2 godziny i brakuje nam 4 godzin. Dlatego dodamy kolejne dwa H₂Lub dla nas, abyśmy mieli trzy h₂ALBO:

Wiara₂ALBO₃ + 3H₂O → 2fe (OH)₃

I ponownie oceniamy:

Wiara: 2 - 2

H: 6 - 6

O: 6 - 6

Zwróć uwagę, jak je równoważyli, gdy kiedyś zrównoważliśmy H. Równanie jest ostatecznie zrównoważone.

Ćwiczenie 2

Zrównoważone czy nie?

Ch₄  +  ALBO₂  → CO₂  +  H₂ALBO

Oceniamy liczbę atomów dla wszystkich obecnych elementów:

C: 1 - 1

H: 4 - 2

O: 2 - 3

Węgiel jest zrównoważony, ale to samo nie dzieje się w przypadku wodoru i tlenu. Równanie jest niezrównoważone.

Wahadłowy

Ponieważ C jest zrównoważone, nie chcemy modyfikować współczynników stechiometrycznych CH₄ lub co₂. Przynajmniej w zasadzie.

Koncentrujemy naszą uwagę na H i O, szczególnie na H. Ponieważ? Ponieważ widząc równanie, łatwiej jest zrównoważyć H przed lub. Musimy dodać 2 godziny w prawo, umieszczając współczynnik 2 przed H₂ALBO:

Ch₄  +  ALBO₂  → CO₂  +  2h₂ALBO

C: 1 - 1

H: 4 - 4

O: 2 - 4

C i H są zrównoważone. Zostawiamy 2 lub zostawiamy. Jeśli każdy lub₂ wnosi 2 lub dodamy lub₂ dodatkowe, aby były 4 lub po lewej stronie. To jest to samo, co umieszczenie współczynnika 2 przed O₂:

Może ci służyć: tlenek siarki

Ch₄  +  2₂  → CO₂  +  2h₂ALBO

C: 1 - 1

H: 4 - 4

O: 4 - 4

A równanie jest ostatecznie zrównoważone.

Ćwiczenie 3

Zrównoważone czy nie?

N₂ + H₂  → NH₃

Oceniamy nasze dwa elementy N i H:

N: 2 - 1

H: 2 - 3

Równanie nie jest zrównoważone.

Wahadłowy

Zaczynamy zrównoważyliśmy N, element inny niż H. Brakuje nam prawa i jak każdy NH₃ przyczynia się 1 N, musimy dodać kolejny NH₃ Mieć 2 n:

N₂ + H₂  → 2nh₃

N: 2 - 2

H: 2 - 6

A teraz brakuje nam lewej. Jeśli każde h₂ Przyczynić się do równania, a następnie musimy dodać kolejne dwa, aby było 6 godzin. To jest to samo, co umieszczenie współczynnika stechiometrycznego 3 przed H₂:

N₂ + 3H₂  → 2nh₃

N: 2 - 2

H: 6 - 6

A równanie chemiczne jest ostatecznie zrównoważone.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
2. Chemia librettexts. (23 listopada 2020). Jak pisać zrównoważone równania chemiczne. Odzyskane z: chem.Librettexts.org
3. Wikipedia. (2020). Równanie chemiczne. Źródło: w:.Wikipedia.org
4. Zasady chemii. (S.F.). Pisanie i równoważenie równań chemicznych. [PDF]. Źródło: Web.Ung.Edu
5. Phet. (S.F.). Równoważenie równań chemicznych. Odzyskany z: phet.Kolorado.Edu
6. Armando Marín ur. (S.F.). Chemia ogólna: równoważenie równań. [PDF]. Odzyskane z: depa.Fquim.Unam.MX