Пример за балансиране на уравнения чрез проба

Балансирането на химичните уравнения се състои в установяване на количеството вещества, които участват в химична реакция, така че те да съответстват на количеството на произведените вещества, тоест елементите, които реагират в първия член на уравнението, са същите, които остават след реакцията във втория член на уравнението. уравнение.

Един от методите за балансиране на уравнение е методът проба и грешка. В този метод ще се опитаме да балансираме броя на атомите в химическото уравнение, променяйки стойностите на веществата присъстват от едната или от двете страни, така че да има равенство между броя на атомите на реагентите и веществата произведени. Това е метод на проба и грешка.

Когато изучаваме сложна химическа реакция, възниква въпросът дали количеството на реагиращите вещества и произведените вещества са еднакви от двете страни на уравнението. Прилагайки балансиране на проби и грешки, ще следваме следните стъпки:

Пример за балансиране на проби и грешки на натриев сулфат със солна киселина:

1. Ние вземаме предвид радикалите на реагиращите вещества, както и тези, които се произвеждат. Нека видим следната реакция на неутрализация на натриев сулфат със солна киселина:

Na₂ЮЗ₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Както виждаме, имаме от лявата страна на уравнението реагентите: натриев сулфат (Na₂ЮЗ₃) и солна киселина (HCl). От дясната страна имаме продуктите на реакцията: натриев хлорид или обикновена сол (NaCl), вода (H₂O) и серен оксид (SO₂).

В това уравнение можем да видим веществата, които реагират и тези, които се произвеждат, със съответните им формули. За да знаем обаче дали това уравнение е балансирано, трябва да преброим броя на атомите от двете страни; ако общата сума е еднаква и от двете страни, тогава смятаме уравнението за балансирано. По този начин имаме:

2 + 1 + 3 + 1+ 1 -- > 1 + 1 + 2 + 1 + 1 + 2

Na₂ЮЗ₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Както виждаме, броят на атомите в първия член на уравнението е по-малък от втория, така че уравнението е небалансирано.

2. Ще започнем с идентифициране на броя на атомите на всеки елемент от двете страни на уравнението:

Лява страна: Na = 2; S = 1; О = 3; Н = 1; Cl = 1

Дясна страна: Na = 1; S = 1; О = 3; Н = 2; Cl = 1

Така че имаме, че от дясната страна на нашето уравнение ни липсва един натриев атом, докато ни остава един водороден атом.

3. За да балансираме уравнение чрез проби и грешки, трябва да следваме следните правила:

да се. Няма да добавяме елементи, които не принадлежат към уравнението.

б. Ние няма да модифицираме радикалите на елементите на уравнението, тоест, ако от едната страна водородът има 2 радикала, той трябва да продължи с 2 радикала.

° С. Да, можем да изразим увеличаването на атомите, като добавим броя на атомите на някое от съединенията в сместа. По този начин, ако искаме да изразим, че има 4 атома солна киселина, ще напишем 4HCl.

д. Удобно е да започнете да балансирате с елементите, които се появяват само веднъж във всеки член, оставяйки тези, които се появяват повече от веднъж, до последния, ако е необходимо.

и. Водородът и кислородът са сред последните елементи, които трябва да се вземат предвид за балансиране.

4. Нямаме точно място, където да започнем балансирането си, така че можем да започнем с някой от членовете на уравнението. Ще започнем с натриевите атоми. Както виждаме, в първия член има два натриеви атома, които реагират в сулфатната молекула натрий, докато от дясната страна в произведеното вещество, натриев хлорид, има само един атом на натрий. Това означава, че за да се балансира натрият и за да има два атома в резултата, трябва да има две молекули натриев хлорид от дясната страна на реакцията. Така че ще имаме:

2 + 1 + 3 + 1+ 1 -- > 2 +2 + 2 + 1 + 1 + 2

Na₂ЮЗ₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Както виждаме, вече имаме същия брой натриеви атоми. Но нашето уравнение остава небалансирано. Всъщност сега имаме:

Лява страна: Na = 2; S = 1; О = 3; Н = 1; Cl = 1

Дясна страна: Na = 2; S = 1; О = 3; Н = 2; Cl = 2

6. Сега имаме два хлорни атома в резултата и само един в реагентите. Ако вземем предвид, че резултатът от реакцията води до образуване на два солеви атома и в реакционната молекула има само един хлорен атом, означава, че сега трябва да помислим, че две молекули от съединението, което съдържа хлор, действат, тоест две молекули киселина солна. За да проверим дали предположението ни е вярно, ние добавяме към нашата формула индикацията, че два HCl атома реагират и преброяваме атомите отново:

2 + 1 + 3 + 2 + 2 -- > 2 +2 + 2 + 1 + 1 + 2

Na₂ЮЗ₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Сега вече имаме еднакъв брой атоми, реагиращи от двете страни на уравнението. Накрая проверяваме дали от двете страни има еднакъв брой атоми на всеки елемент:

Лява страна: Na = 2; S = 1; О = 3; Н = 2; Cl = 2

Дясна страна: Na = 2; S = 1; О = 3; Н = 2; Cl = 2

Имаме еднакъв брой атоми на всеки елемент от двете страни на уравнението, което означава, че нашата формула е правилно балансирана. Можем също така да оценим, че когато започнем да балансираме чрез елементите, които се появяват само веднъж, други атоми, в този случай водород, променят своите стойности. в зависимост от молекулата, в която е комбинирана, и броя на молекулите, които действат в уравнението, също балансирайки заедно с останалата част от елементи.

Пример за балансиране на проби и грешки на азотна киселина с калциев хидроксид:

Сега ще балансираме уравнението за реакцията на азотна киселина с калциев хидроксид, който произвежда калциев нитрат и вода:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + Н₂ИЛИ

1. Започваме с преброяване на атомите от всяка страна на уравнението и атомите във всеки елемент от уравнението:

1 + 1 + 3 + 1 + 2 + 2 -- > 1 + 2 + 6 + 2 + 1

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + Н₂ИЛИ

Лява страна: N = 1; Са = 1; О = 5; Н = 3

Дясна страна: N = 2; Са = 1; О = 7; Н = 2

Следователно ще започнем баланса си с азот. От страната на реакциите имаме два атома, докато в реагентите има само един. Можем да балансираме това, като вземем предвид, че действат две молекули азотна киселина, така че нашата формула и броят на атомите ни ще изглеждат така:

2 + 2 + 6 + 1 + 2 + 2 -- > 1 + 2 + 6 + 2 + 1

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + Н₂ИЛИ

Лява страна: N = 2; Са = 1; О = 8; Н = 4

Дясна страна: N = 2; Са = 1; О = 7; Н = 2

Вече балансирахме азота, но уравнението все още е в дисбаланс.

2. Разглеждайки нашето уравнение, виждаме, че вече имаме еднакъв брой азотни и калциеви атоми. Това означава, че вече разполагаме с точното количество молекули азотна киселина и калциев хидроксид, за да произведем една молекула калциев нитрат. Сравнявайки атомите на всички елементи, имаме, че в уравнението от дясната страна липсва една молекула кислород и две водород, които да бъдат балансирани. Какво означава това? Е, една молекула кислород и две водород произвеждат вода и тъй като в реакцията вече има една молекула вода, това означава, че се получават не една, а две молекули вода.

Ние добавяме към нашата формула, че се получават две молекули вода, и преброяваме атоми и елементи:

2 + 2 + 6 + 1 + 2 + 2 -- > 1 + 2 + 6 + 4 + 2

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + 2Н₂ИЛИ

Лява страна: N = 2; Са = 1; О = 8; Н = 4

Дясна страна: N = 2; Са = 1; О = 8; Н = 4

Нашето уравнение е правилно балансирано.