- Metode uravnoteženja kemijskih jednadžbi
- Prebrojite i usporedite
- Algebrično balansiranje kemijskih jednadžbi
- Balansiranje redoks jednadžbi (ionsko-elektronska metoda)
- Dodajte elektrone
- Primjeri uravnoteženja kemijskih jednadžbi
- Drugi primjer
- Treći primjer
- Reference
U balansiranje kemijske jednadžbe podrazumijeva da su svi elementi u jednadžbe imaju isti broj atoma sa svake strane. Da bi se to postiglo potrebno je koristiti metode uravnoteženja kako bi se dodijelile odgovarajuće stehiometrijske koeficijente svakoj vrsti koja je prisutna u reakciji.
Kemijska jednadžba predstavlja prikaz, simbolom, onoga što se događa tijekom kemijske reakcije između dvije ili više tvari. Reaktanti međusobno djeluju i, ovisno o reakcijskim uvjetima, jedan ili više različitih spojeva će se dobiti kao produkt.
Pri opisivanju kemijske jednadžbe treba uzeti u obzir sljedeće: prvo, reaktanti se pišu na lijevoj strani jednadžbe, nakon čega slijedi jednosmjerna strelica ili dvije suprotne vodoravne strelice, ovisno o vrsti reakcije koja se provodi. rt.
Metode uravnoteženja kemijskih jednadžbi
Temelji se na stehiometriji reakcije i pokušava se pokušati s različitim koeficijentima kako bi se jednadžba izbalansirala, pod uvjetom da se odaberu najmanji mogući cijeli brojevi s kojima se na obje strane dobije isti broj atoma. reakcije.
Koeficijent reaktanta ili produkta je broj koji prethodi njegovoj formuli, a to je jedini broj koji se može izmijeniti uravnoteženjem jednadžbe, jer ako se promijene pretplate formula, identitet spoja će se promijeniti. u pitanju.
Prebrojite i usporedite
Nakon što smo identificirali svaki element reakcije i postavili ga na ispravnu stranu, nastavljamo s brojenjem i usporedbom broja atoma svakog elementa prisutnog u jednadžbi i određujemo one koji moraju biti uravnoteženi.
Zatim se nastavlja uravnoteženje svakog elementa (jedan po jedan), postavljanjem cjelobrojnih koeficijenata ispred svake formule koja sadrži neuravnotežene elemente. Metalni elementi obično su najprije uravnoteženi, zatim nemetalni elementi, te na kraju atomi kisika i vodika.
Dakle, svaki koeficijent množi sve atome u prethodnoj formuli; tako dok jedan element uravnotežuje, ostali mogu postati neuravnoteženi, ali to se ispravlja jer reakcija uravnotežuje.
Konačno, posljednjim brojem potvrđeno je da je cijela jednadžba pravilno izbalansirana, odnosno da se pokorava zakonu očuvanja materije.
Algebrično balansiranje kemijskih jednadžbi
Za korištenje ove metode uspostavljen je postupak koji tretira koeficijente kemijskih jednadžbi kao nepoznanice sustava koji se moraju riješiti.
U prvom redu se određeni element reakcije uzima kao referentni, a koeficijenti se postavljaju kao slova (a, b, c, d…), koja predstavljaju nepoznanice, prema postojećim atomima tog elementa u svakoj molekuli (ako vrsta ne sadrži taj element stavlja se "0").
Nakon dobivanja ove prve jednadžbe određuju se jednadžbe za ostale elemente prisutne u reakciji; postojat će onoliko jednadžbi koliko ima elemenata u navedenoj reakciji.
Konačno, nepoznanice se određuju jednom od algebričnih metoda redukcije, izjednačavanja ili supstitucije i dobivaju se koeficijenti koji rezultiraju pravilno uravnoteženom jednadžbom.
Balansiranje redoks jednadžbi (ionsko-elektronska metoda)
Opća (neuravnotežena) reakcija je na prvom mjestu u svom ionskom obliku. Zatim se ova jednadžba dijeli na dvije polu-reakcije, oksidaciju i redukciju, uravnotežujući svaku prema broju atoma, njihovom tipu i naboju.
Na primjer, za reakcije koje se odvijaju u kiselom mediju, se doda molekule H 2 O uravnotežiti atoma kisika je dodana i H + uravnotežiti vodikove atome.
S druge strane, u alkalnom mediju, jednak broj OH - ioni se dodaju na obje strane jednadžbe za svaki H + iona, a gdje H + i OH - iona nastaju, oni se spajaju da tvore H 2 O molekula.
Dodajte elektrone
Potom se mora dodati onoliko elektrona da se uravnoteži naelektrisanje, nakon što se materijal uravnoteži u svakoj polu-reakciji.
Nakon što je svaka polovina reakcije izbalansirana, zbrajaju se i konačna jednadžba uravnotežuje pokušajem i pogreškom. U slučaju razlike u broju elektrona u dvije reakcije, jedan ili oba moraju se pomnožiti s koeficijentom koji je jednak tom broju.
Na kraju, mora potkrijepiti da jednadžba uključuje isti broj atoma i istu vrstu atoma, osim što imaju iste naboje na obje strane globalne jednadžbe.
Primjeri uravnoteženja kemijskih jednadžbi
Izvor: wikimedia.org. Autor: Ephert.
Ovo je animacija uravnotežene kemijske jednadžbe. Fosfor pentoksid i voda pretvaraju se u fosfornu kiselinu.
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).
Drugi primjer
Imate reakciju izgaranja etana (neuravnoteženo).
C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Pomoću metode pokušaja i pogreške za uravnoteženje je uočeno da nijedan element nema isti broj atoma s obje strane jednadžbe. Dakle, osoba započinje uravnoteženjem ugljika, dodavanjem dva kao stehiometrijskog koeficijenta koji ga prati na strani proizvoda.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
Ugljik je uravnotežen na obje strane, tako da je vodik uravnotežen dodavanjem tri molekuli vode.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Konačno, budući da na desnoj strani jednadžbe postoji sedam atoma kisika i posljednji je element koji preostaje za ravnotežu, frakcijski broj 7/2 je postavljen ispred molekule kisika (iako su uglavnom povoljni cijeli brojevi).
C 2 H 6 + 7 / 2O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Tada se provjerava da na svakoj strani jednadžbe postoji isti broj atoma ugljika (2), vodika (6) i kisika (7).
Treći primjer
Dolazi do oksidacije željeza dikromatnim ionima u kiselom mediju (neuravnotežen i u ionskom obliku).
Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- → fe 3+ + Cr 3+
Korištenjem ionsko-elektronske metode za njezino uravnoteženje dijeli se na dvije polu-reakcije.
Oksidacija: Fe 2+ → Fe 3+
Redukcija: Cr 2 O 7 2- → Cr 3+
Budući da su atomi željeza već uravnoteženi (1: 1), na strani proizvoda dodaje se elektron za uravnoteženje naboja.
Fe 2+ → Fe 3+ + e -
Sada su Cr atomi uravnoteženi, dodajući dva s desne strane jednadžbe. Zatim, kad se reakcija provodi u kiselom mediju, sedam molekule H 2 O doda se na strani proizvoda uravnotežiti atoma kisika.
Cr 2 O 7 2- → 2Cr 3+ + 7H 2 O
Za uravnoteženje H atoma, na reaktantnu se stranu doda četrnaest H + iona, a nakon izjednačavanja materije, naboji se uravnotežuju dodavanjem šest elektrona na istu stranu.
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → 2Cr 3+ + 7H 2 O
Na kraju, dodaju se obje polu-reakcije, ali budući da u reakciji oksidacije postoji samo jedan elektron, sve se to mora pomnožiti sa šest.
6Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6e -
Napokon, moraju se ukloniti elektroni s obje strane globalne ionske jednadžbe provjeravajući da su njihov naboj i materija pravilno uravnoteženi.
Reference
- Chang, R. (2007). Kemija. (9. izd.). McGraw-Hill.
- Hein, M. i Arena, S. (2010). Temelji sveučilišne kemije, zamjenski. Oporavak od books.google.co.ve
- Tuli, GD i Soni, PL (2016). Jezik kemije ili kemijske jednadžbe. Oporavak od books.google.co.ve
- Brzo izdavanje. (2015). Jednadžbe i odgovori kemije (Vodiči za brzu studiju). Oporavak od books.google.co.ve