- koraci
- Napišite neuravnoteženu jednadžbu
- Pregledajte stehiometrijske koeficijente i pretplatnike
- Prvo izbalansirajte atome
- Uravnotežite atome kisika
- Na kraju uravnotežite atome vodika
- Primjeri
- vježbe
- Vježba 1
- Vježbe 2
- Vježba 3
- Vježba 4
- Reference
Pokušaja i pogrešaka balansiranje sastoji se od pokušaja i pogrešaka metoda koja nastoji osigurati da je očuvanje tvari ispunjen u kemijskoj jednadžbi za određenu reakciju; to jest za izjednačavanje broja atoma reaktanata i produkata. Tako oni neće nestati niti stvarati atome iz zraka.
Ovisno o žurbi, ovo je obično zabavna operacija, koja pojačava razumijevanje stehiometrijskih koeficijenata i pretplata. Iako se možda ne čini tako, pokušaj i pogreške uključuju savladavanje mnogih koncepata, primijenjenih gotovo nesvjesno na one koji se bave kemijom.
Uravnotežavanje kemijske jednadžbe pokušajem i pogreškom je poput pokušaja izravnavanja pile u zraku. Slika michael maggiore iz Pixabaya
Prema tome, balansiranje nalikuje naporu koji bi se uložio za izravnavanje pile (ili pile) na takav način da niti jedan kraj ne padne na jednu stranu, dok se drugi diže. Skala to savršeno ilustrira.
Kako imate iskustva, ovo se uravnoteženje može obaviti čak i mentalno, sve dok kemijska jednadžba nije previše složena. Loš zamah u potpunosti uništava interpretaciju reakcije, stoga je ključno učiniti to mirno kako ne bi došlo do grešaka u prehrani.
koraci
Napišite neuravnoteženu jednadžbu
Bez obzira za što je potrebno balansiranje, uvijek treba započeti s neuravnoteženom jednadžbom. Isto tako, važno je biti jasan oko njegovih elemenata. Pretpostavimo sljedeću kemijsku jednadžbu:
A + B → 3C + D
Tamo gdje su vrste A, B, C i D molekularne. Ova se jednadžba ne može uravnotežiti jer nam ne govori ništa o njezinim atomima. Atomi su uravnoteženi, a ne molekule.
I A, B i D imaju stehiometrijski koeficijent 1, dok C 3. To znači da 1 molekula ili moli A reagiraju s jednom molekulom ili molom B, čime nastaju 3 molekule ili molovi C, te jedna molekula ili krtica D. Kada pokažemo atome, uvedemo stehiometrijske pretplate.
Pregledajte stehiometrijske koeficijente i pretplatnike
Pretpostavimo sljedeću jednadžbu:
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Stehiometrijske pretplate govore o tome koliko atoma svakog elementa čini molekula, a prepoznaju se jer su najmanji brojevi na desnoj strani atoma. Na primjer, CH 4 ima jedan atom ugljika (iako nije navedena 1) i četiri vodikova atoma.
Prvo izbalansirajte atome
Prema neuravnotežene gornjoj jednadžbi, ugljikov atom je manji: to je dio jednog reaktanta (CH 4), a jedan proizvod (CO 2). Ako ga pogledate, na strani reaktanata i proizvoda postoji C atom.
Uravnotežite atome kisika
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
2 O 3 O
Ne možemo promijeniti pretplate, već samo stehiometrijske koeficijente kako bismo uravnotežili jednadžbu. Na desnoj je strani više kisika, pa ćemo pokušati dodati koeficijent O 2:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + H 2 O
4 ili 3
Ne želimo utjecati na koeficijent CO 2 jer bi on izbalansirao atome C. Zatim mijenjamo koeficijent H 2 O:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4 ili 4
Na kraju uravnotežite atome vodika
Nakon što uravnotežimo atome kisika, konačno uravnotežimo atome vodika. Nekoliko puta su na kraju uravnoteženi.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
I tako je jednadžba uravnotežena pokušajem i pogreškama. Redoslijed ovih koraka nije uvijek ispunjen.
Primjeri
Uravnotežene jednadžbe prikazane su u nastavku kako bi se provjerilo da je broj njegovih atoma jednak na obje strane strelice:
SO 2 + 2H 2 → S + 2H 2 O
P 4 + 6F 2 → 4PF 3
2HCl → H 2 + Cl 2
C + O 2 → CO 2
vježbe
Neke predložene vježbe bit će riješene u nastavku. U nekima će se vidjeti da je ponekad prikladno prekršiti redoslijed koraka i uravnotežiti manjinski atom.
Vježba 1
Uravnotežite pokusom i pogreškom sljedeću kemijsku jednadžbu:
SO 3 → SO 2 + O 2
1S 1S
3 ili 4
Važno je naglasiti da koeficijenti množe pretplatnike kako bi dobili ukupni broj atoma za neki element. Na primjer, 6N 2 daje nam ukupno 12 N atoma.
Sumpor na početku je već uravnotežen, pa nastavljamo s kisikom:
3 O 4 O
Prisiljeni smo promijeniti koeficijent na SO 3 kako bismo uravnotežili kisikove na lijevoj strani:
2SO 3 → SO 2 + O 2
6 O 4 O
2S S
Sada smo zainteresirani za uravnoteženje atoma sumpora prije atoma kisika:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2
2S 2S
6 ILI 6O
Imajte na umu da su atomi kisika na kraju ostali sami uravnoteženi.
Vježbe 2
Uravnotežite pokusom i pogreškom sljedeću kemijsku jednadžbu:
CH 4 + H 2 O → CO + H 2
Ugljikovi i kisikovi su već uravnoteženi, a ne na isti način hidrogeni:
6H 2H
Sve što morate učiniti je mijenjati koeficijent H 2 imati više vodika na desnoj strani:
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
6H 6H
I jednadžba je potpuno uravnotežena.
Vježba 3
Uravnotežite pokusom i pogreškom sljedeću kemijsku jednadžbu:
C 2 H 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Ponovo počinjemo uravnotežiti ugljik:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Imajte na umu da je ovaj put lakše uravnotežiti vodikove nego kisikove:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
2O 6O
Sada smo mijenjati koeficijent O 2 uravnotežiti atoma kisika:
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
6O 6O
I jednadžba je već uravnotežena.
Vježba 4
Konačno, izazovna jednadžba uravnotežit će se pokušajem i pogreškom:
N 2 + H 2 O → NH 3 + NO
Dušik i kisik su već uravnoteženi, ali ne i vodikovi:
2H 3H
Pokušajmo mijenja koeficijent H 2 O i NH 3:
N 2 + 3 H 2 O → 2NH 3 + NO
6H 6H
3O O
2N 3N
Pokušaju i pogrešci mijenjamo koeficijent NO:
N 2 + 3 H 2 O → 2NH 3 + 3NO
6H 6H
3O 3O
2N 5N
A sada su dušikovi neuravnoteženi. Ovdje je zgodno izvršiti nagle promjene: udvostručiti koeficijent N 2:
5N 2 + 3 H 2 O → 2NH 3 + 3NO
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Ostaje nam da se igramo s koeficijentima NH 3 i NO na takav način da dodaju 10 dušika i istovremeno uravnoteže atome kisika i vodika. Pokušajmo ovaj rezultat:
5N 2 + 3 H 2 O → 5NH 3 + 5NO
10 N 10 N
6H 15H
3O 5O
Međutim, vodikovi izgledaju vrlo neuravnoteženo. Stoga, promijenimo koeficijente ponovo:
5N 2 + 3 H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
6H 12H
3O 6O
Imajte na umu da sada na lijevoj strani ima dvostruko više kisika i vodika. U ovom je trenutku dovoljno udvostručiti koeficijent H 2 O:
5N 2 + 6H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
I jednadžba je napokon izbalansirana.
Reference
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Organska kemija. (SF). Uravnotežavanje kemijskih jednadžbi pokušajem i pogreškom - Vježbe riješene. Oporavilo od: quimica-organica.com
- Nissa Garcia. (2020). Uravnotežena kemijska jednadžba: definicija i primjeri. Studija. Oporavilo od: study.com
- Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (21. listopada 2019.). Kako uravnotežiti kemijske jednadžbe. Oporavilo od: misel.com
- Vodič za studij. (11. svibnja 2019.). Probno uravnoteženje kemijskih reakcija. Riješene vježbe. Oporavilo od: quimicaencasa.com
- Sveučilište Colorado Boulder. (2019). Balansiranje kemijskih jednadžbi. Oporavak od: fet.colorado.edu