Kako uravnotežiti kemijske enačbe

Jeffrey Coolidge/Getty Images

Kemijska enačba je pisni opis dogajanja v kemijski reakciji. Začetne snovi, imenovani reaktanti , so navedeni na levi strani enačbe. Sledi puščica, ki kaže smer reakcije. Na desni strani reakcije so navedene snovi, ki nastanejo, imenovani izdelki .

A uravnotežena kemijska enačba vam pove količine reaktantov in produktov, potrebnih za izpolnitev zakona o ohranitvi mase. V bistvu to pomeni, da je na levi strani enačbe enako število vsake vrste atomov kot na desni strani enačbe. Sliši se, kot da bi moralo biti preprosto bilančne enačbe , vendar je to veščina, ki zahteva vajo. Torej, čeprav se morda počutite kot lutka, niste! Tukaj je postopek, ki mu sledite korak za korakom, da uravnotežite enačbe. Te iste korake lahko uporabite za uravnoteženje katere koli neuravnotežene kemijske enačbe ...

Preprosti koraki za uravnoteženje kemijskih enačb

Sledite štirim preprostim korakom za uravnoteženje kemijske enačbe:

1. Napišite neuravnoteženo enačbo, da prikažete reaktante in produkte.
2. Zapišite, koliko atomov vsakega elementa je na vsaki strani reakcijske puščice.
3. Dodajte koeficiente (števila pred formulami), tako da je število atomov vsakega elementa enako na obeh straneh enačbe. Najlažje je nazadnje uravnotežiti atome vodika in kisika.
4. Označi agregatno stanje reaktantov in produktov ter preveri svoje delo.

Napišite neuravnoteženo kemijsko enačbo

Prvi korak je zapisovanje neuravnotežene kemijske enačbe. Če boš imel srečo, ti bo to podarjeno. Če vam rečemo, da morate uravnotežiti kemijsko enačbo in vam damo samo imena produktov in reaktantov, jih boste morali poiskati ali uporabiti pravila poimenovanja spojin določiti njihove formule.

Vadimo reakcijo iz resničnega življenja, rjavenje železa v zraku. Če želite napisati reakcijo, morate identificirati reaktante (železo in kisik) in produkte (rje). Nato napišite neuravnoteženo kemijsko enačbo:

Fe + O_dva→ Vera_dvaO₃

Upoštevajte, da so reaktanti vedno na levi strani puščice. Loči ju znak 'plus'. Nato je puščica, ki kaže smer reakcije (reaktanti postanejo produkti). Izdelki so vedno na desni strani puščice. Vrstni red, v katerem pišete reaktante in produkte, ni pomemben.

Zapiši število atomov

Naslednji korak za uravnoteženje kemijske enačbe je določiti, koliko atomov vsakega elementa je prisotnih na vsaki strani puščice:

Fe + O_dva→ Vera_dvaO₃

Če želite to narediti, ne pozabite, da indeks označuje število atomov. Na primer, O_dvaima 2 atoma kisika. V Fe sta 2 atoma železa in 3 atomi kisika_dvaO₃. V Fe je 1 atom. Če ni indeksa, to pomeni, da je 1 atom.

Na strani reaktanta:

1 Vera

2 O

Na strani izdelka:

2 Vera

3 O

Kako veste, da enačba še ni uravnotežena? Ker število atomov na vsaki strani ni enako! Ohranjanje maše navaja, da masa ni ustvarjena ali uničena v kemijski reakciji, zato morate dodati koeficiente pred kemijske formule, da prilagodite število atomov, tako da bodo enaki na obeh straneh.

Dodajte koeficiente za uravnoteženje mase v kemijski enačbi

Pri uravnavanju enačb, indeksov nikoli ne spreminjaš . Ti dodajte koeficiente . Koeficienti so množitelji celih števil. Če na primer napišete 2 H_dvaO, to pomeni, da imate 2-kratno število atomov v vsaki molekuli vode, kar bi pomenilo 4 atome vodika in 2 atoma kisika. Tako kot pri indeksih ne napišete koeficienta '1', tako da če ne vidite koeficienta, to pomeni, da obstaja ena molekula.

Obstaja strategija, ki vam bo pomagala bilančne enačbe hitreje. Se imenuje uravnoteženje s pregledom . V bistvu pogledate, koliko atomov imate na vsaki strani enačbe, in dodate koeficiente molekulam, da uravnotežite število atomov.

• Najprej uravnotežite atome, prisotne v posamezni molekuli reaktanta in produkta.
• Končno uravnovesite atome kisika ali vodika.

V primeru:

Fe + O_dva→ Vera_dvaO₃

Železo je prisotno v enem reaktantu in enem produktu, zato najprej uravnotežite njegove atome. En atom železa je na levi in ​​dva na desni, tako da bi morda mislili, da bi 2 Fe na levi delovali. Čeprav bi to uravnotežilo železo, že veste, da boste morali prilagoditi tudi kisik, ker ni uravnotežen. Z inšpekcijo (tj. gledanjem) veste, da morate za neko višjo številko zavreči koeficient 2.

3 Fe ne deluje na levi, ker ne morete vnesti koeficienta iz Fe_dvaO₃to bi uravnotežilo.

4 Fe deluje, če nato dodate koeficient 2 pred molekulo rje (železovega oksida), tako da je 2 Fe_dvaO₃. To vam daje:

4 Fe + O_dva→ 2 Vera_dvaO₃

Železo je uravnoteženo, s 4 atomi železa na vsaki strani enačbe. Nato morate uravnotežiti kisik.

Uravnotežite atome kisika in vodika

To je uravnotežena enačba za železo:

4 Fe + O_dva→ 2 Vera_dvaO₃

Pri uravnovešanju kemijskih enačb je zadnji korak dodajanje koeficientov atomom kisika in vodika. Razlog je v tem, da se običajno pojavljajo v več reaktantih in produktih, tako da če se jih najprej lotite, si ponavadi naredite dodatno delo.

Zdaj si oglejte enačbo (uporabite pregled), da vidite, kateri koeficient bo deloval za uravnoteženje kisika. Če vstavite 2 od O_dva, kar vam bo dalo 4 atome kisika, vendar imate v produktu 6 atomov kisika (koeficient 2, pomnožen z indeksom 3). Torej, 2 ne deluje.

Če poskusite 3 O_dva, potem imate 6 atomov kisika na strani reaktanta in prav tako 6 atomov kisika na strani produkta. To deluje! Uravnotežena kemijska enačba je:

4 Fe + 3 O_dva→ 2 Vera_dvaO₃

Opomba: Lahko bi napisal a uravnotežena enačba z uporabo večkratnikov koeficientov. Na primer, če podvojite vse koeficiente, imate še vedno uravnoteženo enačbo:

8 Fe + 6 O_dva→ 4 Vera_dvaO₃

Vendar pa kemiki vedno napišejo najpreprostejšo enačbo, zato preverite svoje delo in se prepričajte, da ne morete zmanjšati svojih koeficientov.

Tako uravnotežite preprosto kemijsko enačbo za maso. Morda boste morali uravnotežiti tudi enačbe za maso in naboj. Morda boste morali navesti tudi agregatno stanje (trdno, tekoče, vodno, plinasto) reaktantov in produktov.

Uravnotežene enačbe z agregatnimi stanji (plus primeri)

Navodila po korakih za uravnoteženje oksidacijsko-redukcijskih enačb