化学反応式のバランスをとる方法

化学反応は、1つの分子または分子のセットが別のタイプの分子または分子のセットに変換されるときに発生します。 このプロセスを説明するために、科学者は化学反応式を利用します。

A 化学反応式 化学反応の象徴的な表現です。 周期表から取られた元素名を使用して書かれ、反応物と生成物を示します。

次の式は、燃焼反応の化学式を示しています。

矢印の左側はこの反応の反応物であり、右側は生成物です。 矢印は反応が進行する方向を示しています。

二酸化炭素と水を生成するために、反応がメタンと酸素を必要とすることがわかります。 また、酸素と水の両方の横に係数があることがわかります。 どうしてこれなの？

ザ・ 質量保存の法則 原子は化学反応中に生成も破壊もされないと述べています。 結果として、各タイプの原子の総数は、化学反応式のどちらの側でも常に同じでなければなりません。

反応物と生成物は変化しないので、同じ数の 原子は矢印の両側にあり、個々の化合物に係数を追加する必要があります 関与。

上に示した燃焼反応をもう一度見てください。 今回は、係数はありません。

反応物側には、炭素が1原子、水素が4原子、酸素が2原子あります。

製品側には、炭素が1原子、水素が2原子、酸素が3原子あります。

質量保存の法則が破られました！ どちらの側にも同じ数の水素原子または酸素原子はありません。 反応物側には4つの水素原子がありますが、生成物側には2つしかありません。

これは、両側に同じ数の原子が存在することを保証するために係数が必要であることを意味します。 この場合、水に係数として2を加えることにより、両側に4つの水素原子ができます。これはまさに必要なことです。 したがって、水素は節約されます。

最後に、酸素原子の数のバランスをとる必要があります。 水に2の係数を追加すると、生成物側に4つの酸素原子があり、反応物側に2つしかありません。 Oに2の係数を追加することによって₂ 反応物、この不均衡は修正することができます。 これにより、両側に4つの酸素原子ができます。

方程式のバランスの取れたバージョンは次のとおりです。

方程式のバランスをとるには、常に推測作業と試行錯誤が必要ですが、従うことができるいくつかの基本的なルールがあります。

1. 各側の各元素の原子数を集計します。
2. 最初に1つの要素を選択します。 通常、最も多い要素を選択することから始めるのが最善です。 係数を追加して、その1つの要素のバランスを取ります。
3. 係数を追加した後、各元素の原子の総数を再計算します。
4. 係数を追加して、次の要素のバランスを取ります。
5. すべての要素のバランスがとれるまで、このプロセスを続けます。
6. 多原子イオンを1つの単位として扱います。
7. 一部の化合物が帯電している場合は、帯電のバランスも取れていることを確認してください。
8. 必ず作業を確認して終了してください。

たとえば、全体的な光合成反応の方程式のバランスを取ります。

1. 各側の各元素の原子数を集計します。

2. 最初に要素を選択します。 通常、原子数が最も多い元素から始めることをお勧めします。 この場合、それは生成物側の12個の水素原子です。 反応物側は、その側にも12個の水素原子が存在するように変更する必要があります。 これを行うには、水に2つの水素が含まれているため、水の前に係数6を追加できます。

3. ここで、原子の総数を再計算します。

4. 次に、明らかにまだバランスが取れていないので、カーボンに移ることができます。 これを行うには、二酸化炭素の前に係数6を追加すると、反応物側に6個の炭素原子が生成されます。

5. 次に、各側の原子数を再計算します。

6. さて、バランスを取るために残された唯一の要素は酸素です。 最初の製品には6つの酸素原子があります。 次に、12個の原子が残ります。 Oの前に係数6を追加した場合₂、これは12個の酸素原子になります。

7. これが正しいことを確認するには、両側の各元素の原子数を再計算します。

これで、光合成の全体的な反応のバランスの取れた方程式が得られました。