Cum se echilibrează ecuațiile chimice

O reacție chimică are loc atunci când o moleculă sau un set de molecule este transformat într-un alt tip de moleculă sau set de molecule. Pentru a descrie acest proces, oamenii de știință folosesc ecuații chimice.

A ecuație chimică este o reprezentare simbolică a reacției chimice. Este scris folosind nume de elemente preluate din tabelul periodic și indică reactanți și produse.

Următoarea ecuație arată ecuația chimică pentru o reacție de ardere:

În stânga săgeții sunt reactanții pentru această reacție, în timp ce în dreapta sunt produsele. Săgeata indică direcția în care se desfășoară reacția.

Puteți vedea că reacția ia metan și oxigen pentru a produce dioxid de carbon și apă. Puteți vedea, de asemenea, că există un coeficient lângă oxigen și apă. De ce asta?

Legea conversației de masă afirmă că atomii nu sunt nici creați, nici distruși în timpul unei reacții chimice. Ca rezultat, numărul total de atomi de fiecare tip trebuie să fie întotdeauna același de ambele părți ale ecuației chimice.

Deoarece reactanții și produsele nu se schimbă, adesea singura modalitate de a vă asigura că același număr de atomii sunt de ambele părți ale săgeții implică adăugarea de coeficienți compușilor individuali implicat.

Uitați-vă din nou la reacția de ardere prezentată mai sus. De data aceasta, nu are niciun coeficient:

Pe partea reactanților există un atom de carbon, patru atomi de hidrogen și doi atomi de oxigen.

În ceea ce privește produsele, există un atom de carbon, doi atomi de hidrogen și trei atomi de oxigen.

Legea conservării masei a fost încălcată! Nu există un număr egal de atomi de hidrogen sau oxigen pe ambele părți. Partea reactantă are patru atomi de hidrogen, în timp ce partea produsului are doar doi.

Aceasta înseamnă că sunt necesari coeficienți pentru a se asigura că există un număr egal de atomi pe ambele părți. În acest caz, adăugând doi ca coeficient la apă, se termină cu patru atomi de hidrogen pe ambele părți, ceea ce este exact ceea ce este necesar. Deci, hidrogenul este conservat.

În cele din urmă, numărul atomilor de oxigen trebuie echilibrat. După adăugarea coeficientului de doi în apă, există patru atomi de oxigen pe partea produsului și doar doi pe partea reactantului. Prin adăugarea unui coeficient de doi la O₂ reactiv, acest dezechilibru poate fi remediat. Cu aceasta, acum sunt patru atomi de oxigen pe ambele părți.

Iată versiunea echilibrată a ecuației:

Deși ecuațiile de echilibrare necesită întotdeauna unele presupuneri și unele încercări și erori, există câteva reguli de bază pe care le puteți urma.

1. Numărul de atomi pentru fiecare element de pe fiecare parte.
2. Alegeți un element pentru a începe. De obicei, cel mai bine este să începeți alegând elementul cel mai mult. Echilibrează acel element adăugând coeficienți.
3. Recalculați numărul total de atomi pentru fiecare element după adăugarea coeficienților.
4. Echilibrează următorul element adăugând coeficienți.
5. Continuați acest proces până când toate elementele sunt echilibrate.
6. Se ocupă de ioni poliatomici ca o singură unitate.
7. Dacă unii compuși sunt încărcați, asigurați-vă că și încărcăturile sunt echilibrate.
8. Finalizați întotdeauna verificându-vă munca.

De exemplu, echilibrați ecuația pentru reacția globală de fotosinteză:

1. Numărul de atom al fiecărui element de pe fiecare parte.

2. Alegeți un element pentru a începe. De obicei, este o idee bună să începeți cu elementul care are cei mai mulți atomi. În acest caz, aceștia sunt cei 12 atomi de hidrogen din partea produsului. Latura reactantului trebuie schimbată astfel încât să existe și 12 atomi de hidrogen pe acea parte. Pentru a face acest lucru, puteți adăuga un coeficient de 6 în fața apei, deoarece apa conține doi hidrogeni.

3. Acum, recalculează numărul total de atomi.

4. Apoi, puteți trece la carbon, deoarece este clar că încă nu este echilibrat. Pentru a face acest lucru, adăugarea unui coeficient de 6 în fața dioxidului de carbon va produce 6 atomi de carbon pe partea reactantului.

5. Acum, recalculați numărul de atomi de pe fiecare parte.

6. Acum, singurul element rămas pentru echilibru este oxigenul. Există 6 atomi de oxigen în primul produs. Atunci asta ar lăsa 12 atomi. Dacă se adaugă un coeficient de 6 în fața O₂, ar fi 12 atomi de oxigen.

7. Pentru a vă asigura că acest lucru este corect, recalculați numărul de atomi ai fiecărui element de ambele părți.

Acum, aveți o ecuație echilibrată pentru reacția generală a fotosintezei.