Ako vyvážiť chemické rovnice

Chemická reakcia nastáva, keď sa jedna molekula alebo sada molekúl transformuje na iný typ molekuly alebo sady molekúl. Na opísanie tohto procesu používajú vedci chemické rovnice.

A chemická rovnica je symbolické znázornenie chemickej reakcie. Je napísaný pomocou názvov prvkov prevzatých z periodickej tabuľky a označuje reaktanty a produkty.

Nasledujúca rovnica zobrazuje chemickú rovnicu pre spaľovaciu reakciu:

Naľavo od šípky sú reaktanty pre túto reakciu, zatiaľ čo na pravej strane sú produkty. Šípka označuje smer, ktorým reakcia pokračuje.

Vidíte, že reakcia vyžaduje metán a kyslík, aby sa získal oxid uhličitý a voda. Môžete tiež vidieť, že vedľa kyslíka aj vody existuje koeficient. Prečo je toto?

The Zákon o omši uvádza, že atómy počas chemickej reakcie ani nevznikajú, ani sa nezničia. Výsledkom je, že celkový počet atómov každého typu musí byť vždy rovnaký na oboch stranách chemickej rovnice.

Pretože reaktanty a produkty sa nemenia, často jediný spôsob, ako zabezpečiť rovnaký počet atómy sú na oboch stranách šípky, znamená to, že sa k jednotlivým zlúčeninám pripočítavajú koeficienty zapojené.

Znova sa pozrite na spaľovaciu reakciu uvedenú vyššie. Tentokrát nemá žiadne koeficienty:

Na strane reaktantov je jeden atóm uhlíka, štyri atómy vodíka a dva atómy kyslíka.

Na strane výrobkov je jeden atóm uhlíka, dva atómy vodíka a tri atómy kyslíka.

Zákon zachovania omše bol porušený! Na obidvoch stranách nie je rovnaký počet atómov vodíka alebo kyslíka. Strana reaktantov má štyri atómy vodíka, zatiaľ čo strana produktu iba dva.

To znamená, že sú potrebné koeficienty na zabezpečenie rovnakého počtu atómov na oboch stranách. V takom prípade, keď do vody pridáte dvojku ako koeficient, skončíte so štyrmi atómami vodíka na oboch stranách, čo je presne to, čo je potrebné. Vodík je teda konzervovaný.

Nakoniec je potrebné vyvážiť počet atómov kyslíka. Po pridaní koeficientu dvoch do vody sú na strane produktu štyri atómy kyslíka a na strane reaktantu iba dva. Sčítaním koeficientu dva k O₂ reaktant, je možné túto nerovnováhu opraviť. Vďaka tomu sú teraz na oboch stranách štyri atómy kyslíka.

Tu je vyvážená verzia rovnice:

Aj keď vyvažovanie rovníc vždy vyžaduje istý odhad a niektoré pokusy a omyly, môžete sa riadiť niektorými základnými pravidlami.

1. Vypočítajte počet atómov pre každý prvok na každej strane.
2. Na začiatok vyberte jeden prvok. Spravidla je najlepšie začať výberom prvku, ktorého je najviac. Vyvážte tento jeden prvok pridaním koeficientov.
3. Po pridaní koeficientov prepočítajte celkový počet atómov pre každý prvok.
4. Vyvážte ďalší prvok pridaním koeficientov.
5. Pokračujte v tomto procese, kým nie sú všetky prvky vyvážené.
6. Zaobchádzajte s polyatómovými iónmi ako s jednou jednotkou.
7. Ak sú niektoré zlúčeniny nabité, ubezpečte sa, že náboje sú tiež vyvážené.
8. Dokončite to vždy kontrolou práce.

Vyvážte napríklad rovnicu pre celkovú reakciu fotosyntézy:

1. Vypočítajte počet atómov každého prvku na každej strane.

2. Vyberte prvok, ktorý chcete začať. Spravidla je dobré začať s prvkom, ktorý má najviac atómov. V tomto prípade je to 12 atómov vodíka na strane produktu. Strana reaktantu musí byť zmenená tak, aby aj na tejto strane bolo 12 atómov vodíka. Môžete to urobiť tak, že pred vodu pridáte koeficient 6, pretože voda obsahuje dva vodíky.

3. Teraz prepočítajte celkový počet atómov.

4. Ďalej môžete prejsť na uhlík, pretože ten zjavne stále nie je vyvážený. Za týmto účelom sa po pridaní koeficientu 6 pred oxid uhličitý získa na strane reaktantu 6 atómov uhlíka.

5. Teraz prepočítajte počet atómov na každej strane.

6. Jediným prvkom, ktorý zostáva v rovnováhe, je kyslík. V prvom produkte je 6 atómov kyslíka. Potom by zostalo 12 atómov. Ak sa pred O pridá koeficient 6₂, to by bolo 12 atómov kyslíka.

7. Aby ste sa uistili, že je to správne, prepočítajte počet atómov každého prvku na oboch stranách.

Teraz máte vyváženú rovnicu pre celkovú reakciu fotosyntézy.