Hogyan lehet egyensúlyba hozni a kémiai egyenleteket

Kémiai reakció akkor következik be, amikor egy molekula vagy molekulakészlet átalakul egy másik típusú molekulává vagy molekulakészletgé. Ennek a folyamatnak a leírására a tudósok kémiai egyenleteket használnak.

A kémiai egyenlet a kémiai reakció szimbolikus ábrázolása. A periódusos rendszerből vett elemnevek segítségével írják, és jelzik a reagenseket és a termékeket.

A következő egyenlet mutatja az égési reakció kémiai egyenletét:

A nyíl bal oldalán a reakció reagensei, míg a jobb oldalán a termékek találhatók. A nyíl jelzi a reakció lefutásának irányát.

Láthatja, hogy a reakció metánt és oxigént vesz igénybe annak érdekében, hogy szén-dioxidot és vizet nyerjen. Azt is láthatja, hogy az oxigén és a víz mellett is van egy együttható. Miért ez?

A A misei beszélgetés törvénye kijelenti, hogy az atomok nem keletkeznek és nem semmisülnek meg kémiai reakció során. Ennek eredményeként az egyes típusok összes atomjának mindig azonosnak kell lennie a kémiai egyenlet mindkét oldalán.

Mivel a reagensek és a termékek nem változnak, gyakran az egyetlen módja annak, hogy azonos számú vegyületet biztosítsunk az atomok a nyíl mindkét oldalán együtthatók hozzáadásával járnak az egyes vegyületekhez magában foglal.

Vessen egy pillantást a fent látható égési reakcióra. Ezúttal nincsenek együtthatói:

A reagensek oldalán egy szénatom, négy atom hidrogén és két oxigénatom található.

A termékek oldalán egy szénatom, két hidrogénatom és három oxigénatom található.

Megsértették a misék megőrzésének törvényét! Mindkét oldalon nincs azonos számú hidrogén- vagy oxigénatom. A reagens oldalon négy atom hidrogén van, míg a termék oldalán csak kettő van.

Ez azt jelenti, hogy együtthatók szükségesek annak biztosításához, hogy mindkét oldalon azonos számú atom legyen. Ebben az esetben, ha kettőt adunk együtthatónak a vízhez, akkor mindkét oldalon négy atom hidrogén lesz a vége, éppen erre van szükség. Tehát a hidrogén konzervált.

Végül ki kell egyensúlyozni az oxigénatomok számát. Miután hozzáadtuk a kettő együtthatóját a vízhez, négy oxigénatom van a termék oldalán, és csak kettő a reagens oldalán. Kettes együttható hozzáadásával az O-hoz₂ reaktáns, ez az egyensúlyhiány orvosolható. Ezzel immár mindkét oldalon négy oxigénatom található.

Itt van az egyenlet kiegyensúlyozott változata:

Bár az egyenletek kiegyenlítése mindig követ valamilyen kitalálási munkát és némi próbát és hibát, van néhány alapvető szabály, amelyet követhet.

1. Összegezzük az egyes elemek atomjainak számát mindkét oldalon.
2. Válasszon ki egy elemet a kezdéshez. Általában a legjobb a legtöbb elemet választani. Kiegyenlítse ezt az egy elemet együtthatók hozzáadásával.
3. Újraszámolja az egyes elemek összes atomszámát az együtthatók hozzáadása után.
4. Kiegyenlítse a következő elemet együtthatók hozzáadásával.
5. Folytassa ezt a folyamatot, amíg az összes elem kiegyensúlyozott.
6. Foglalkozzon a többatomú ionokkal, mint egy egységgel.
7. Ha egyes vegyületek fel vannak töltve, győződjön meg arról, hogy a töltések is kiegyensúlyozottak.
8. Mindig fejezze be a munka ellenőrzésével.

Például egyensúlyozza a teljes fotoszintézis reakció egyenletét:

1. Tally mindkét oldalon az egyes elemek atomjainak száma.

2. Válasszon ki egy elemet a kezdethez. Általában célszerű azzal az elemmel kezdeni, amely a legtöbb atomot tartalmazza. Ebben az esetben ez a 12 hidrogénatom a termék oldalán. A reaktáns oldalt úgy kell megváltoztatni, hogy ezen az oldalon is 12 hidrogénatom legyen. Ehhez hozzáadhat egy 6-os együtthatót a víz elé, mivel a víz két hidrogént tartalmaz.

3. Most számolja ki az atomok teljes számát.

4. Ezután áttérhet a szénre, mivel ez még mindig nem kiegyensúlyozott. Ehhez 6-os együttható hozzáadása a szén-dioxid elé 6 szénatomot eredményez a reagens oldalán.

5. Számolja ki újból az atomok számát mindkét oldalon.

6. Az egyetlen elem, ami egyensúlyban van, az oxigén. Az első termékben 6 oxigénatom található. Akkor 12 atom maradna. Ha az O elé 6-os együtthatót adunk₂, ez 12 oxigénatom lenne.

7. Annak érdekében, hogy ez helytálló legyen, számolja újra az egyes elemek atomjainak számát mindkét oldalon.

Most van egy kiegyensúlyozott egyenlete a fotoszintézis teljes reakciójára.