Równanie chemiczne to pisemny opis tego, co dzieje się w reakcji chemicznej. Materiały wyjściowe, zwane reagentami, są wymienione po lewej stronie równania. Następnie pojawia się strzałka wskazująca kierunek reakcji. Prawa strona reakcji zawiera listę wytworzonych substancji, zwane produktami.
ZA zrównoważone równanie chemiczne informuje o ilościach reagentów i produktów potrzebnych do spełnienia prawa zachowania masy. Zasadniczo oznacza to, że po lewej stronie równania są takie same liczby każdego rodzaju atomów, jak po prawej stronie równania. Wygląda na to, że powinno to być proste równania bilansowe, ale jest to umiejętność wymagająca praktyki. Tak więc, chociaż możesz czuć się jak manekin, nie jesteś! Oto proces, który wykonujesz krok po kroku, aby zrównoważyć równania. Możesz zastosować te same kroki do zrównoważyć wszelkie niezrównoważone równanie chemiczne...
Pierwszym krokiem jest zapisanie niezrównoważonego równania chemicznego. Jeśli masz szczęście, otrzymasz to. Jeśli powiedziano ci, aby zrównoważyć równanie chemiczne i podałeś tylko nazwy produktów i reagentów, musisz je sprawdzić lub zastosować
zasady nazywania związków określić ich formuły.Przećwiczmy stosowanie reakcji z prawdziwego życia, rdzewienia żelaza w powietrzu. Aby napisać reakcję, musisz zidentyfikować reagenty (żelazo i tlen) i produkty (rdza). Następnie napisz niezrównoważone równanie chemiczne:
Uwaga: reagenty zawsze znajdują się po lewej stronie strzałki. Oddziela je znak „plus”. Następnie znajduje się strzałka wskazująca kierunek reakcji (reagenty stają się produktami). Produkty są zawsze po prawej stronie strzałki. Kolejność pisania reagentów i produktów nie jest ważna.
Aby to zrobić, należy pamiętać, że indeks dolny wskazuje liczbę atomów. Na przykład O2 ma 2 atomy tlenu. W Fe występują 2 atomy żelaza i 3 atomy tlenu2O3. W Fe jest 1 atom. Gdy nie ma indeksu dolnego, oznacza to, że jest 1 atom.
Skąd wiesz, że równanie nie jest jeszcze zrównoważone? Ponieważ liczba atomów po każdej stronie nie jest taka sama! Ochrona masy stwierdza, że masa nie jest tworzona ani niszczona w reakcji chemicznej, więc musisz dodać współczynniki przed wzorami chemicznymi, aby dostosować liczbę atomów, aby były takie same po obu stronach.
Podczas równoważenia równań nigdy nie zmieniasz indeksów dolnych. ty dodaj współczynniki. Współczynniki są mnożnikami liczb całkowitych. Jeśli na przykład piszesz 2 godz2O, to znaczy, że masz 2-krotną liczbę atomów w każdej cząsteczce wody, czyli 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu. Podobnie jak w przypadku indeksów dolnych, nie zapisujesz współczynnika „1”, więc jeśli nie widzisz współczynnika, oznacza to, że jest jedna cząsteczka.
Pomoże Ci strategia równania bilansowe szybciej. To się nazywa równoważenie przez kontrolę. Zasadniczo patrzysz, ile atomów masz po każdej stronie równania i dodajesz współczynniki do cząsteczek, aby zrównoważyć liczbę atomów.
Żelazo jest obecne w jednym reagencie i jednym produkcie, więc najpierw zbalansuj jego atomy. Jest jeden atom żelaza po lewej i dwa po prawej, więc możesz pomyśleć, że umieszczenie 2 Fe po lewej stronie zadziała. Chociaż to zrównoważyłoby żelazo, już wiesz, że będziesz musiał również dostosować tlen, ponieważ nie jest on zrównoważony. Po inspekcji (tj. Patrząc na to) wiesz, że musisz odrzucić współczynnik 2 dla pewnej większej liczby.
4 Fe działa, jeśli dodasz współczynnik 2 przed cząsteczką rdzy (tlenku żelaza), co daje 2 Fe2O3. To daje ci:
Żelazo jest zrównoważone, z 4 atomami żelaza po każdej stronie równania. Następnie musisz zrównoważyć tlen.
Podczas równoważenia równań chemicznych ostatnim krokiem jest dodanie współczynników do atomów tlenu i wodoru. Powodem jest to, że zwykle pojawiają się w wielu reagentach i produktach, więc jeśli rozwiążesz je najpierw, zwykle robisz dla siebie dodatkową pracę.
Teraz spójrz na równanie (użyj inspekcji), aby zobaczyć, który współczynnik zadziała, aby zrównoważyć tlen. Jeśli wstawisz 2 z O2, co da ci 4 atomy tlenu, ale masz 6 atomów tlenu w produkcie (współczynnik 2 pomnożony przez indeks dolny 3). Tak więc 2 nie działa.
Jeśli spróbujesz 3 O2, wtedy masz 6 atomów tlenu po stronie reagenta, a także 6 atomów tlenu po stronie produktu. To działa! Zrównoważone równanie chemiczne to:
Uwaga: Mógłbyś napisać równanie zrównoważone za pomocą wielokrotności współczynników. Na przykład, jeśli podwoisz wszystkie współczynniki, nadal będziesz mieć zrównoważone równanie:
Jednak chemicy zawsze piszą najprostsze równanie, więc sprawdź swoją pracę, aby upewnić się, że nie możesz zmniejszyć swoich współczynników.
W ten sposób równoważysz proste równanie chemiczne masy. Może być również konieczne wyważenie równań dla masy i ładunku. Konieczne może być również wskazanie stanu (stałych, wodnych, gazowych) reagentów i produktów.