Příklad vyvážení rovnic zkouškou

Vyvažování chemických rovnic spočívá ve stanovení množství látek, které se účastní chemické reakce, tak, aby odpovídaly množství vyrobené látky, tj. prvky, které reagují v prvním členu rovnice, jsou stejné, které zůstávají po reakci v druhém členu rovnice. rovnice.

Jednou z metod pro vyvážení rovnice je metoda pokusu a omylu. V této metodě se pokusíme vyvážit počet atomů v chemické rovnici a upravovat hodnoty látek přítomné na jedné nebo obou stranách, takže existuje rovnost mezi počtem atomů reaktantů a látek vyrobeno. Je to metoda pokusu a omylu.

Když studujeme složitou chemickou reakci, existují pochybnosti o tom, zda je množství reagujících látek a produkovaných látek na obou stranách rovnice stejné. Při použití vyvážení pokusů a chyb provedeme následující kroky:

Příklad vyvážení pokusů a omylů síranu sodného s kyselinou chlorovodíkovou:

1. Bereme v úvahu radikály reagujících látek i ty, které se produkují. Podívejme se na následující neutralizační reakci síranu sodného s kyselinou chlorovodíkovou:

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Jak vidíme, máme na levé straně rovnice reaktanty: síran sodný (Na₂SW₃) a kyselinu chlorovodíkovou (HCl). Na pravé straně máme reakční produkty: chlorid sodný nebo kuchyňská sůl (NaCl), voda (H₂O) a oxid siřičitý (SO₂).

V této rovnici vidíme látky, které reagují, a ty, které se vyrábějí, s příslušnými vzorci. Abychom však věděli, zda je tato rovnice vyvážená, musíme spočítat počet atomů na obou stranách; je-li součet na obou stranách stejný, považujeme rovnici za vyváženou. Máme tedy:

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

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Jak vidíme, počet atomů v prvním členu rovnice je menší než druhý, takže rovnice je nevyvážená.

2. Začneme určením počtu atomů každého prvku na obou stranách rovnice:

Levá strana: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Pravá strana: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Takže máme, že na pravé straně naší rovnice nám chybí jeden atom sodíku, zatímco nám zbývá jeden atom vodíku.

3. Abychom vyvážili rovnici metodou pokus-omyl, musíme dodržovat následující pravidla:

na. Nebudeme přidávat prvky, které do rovnice nepatří.

b. Nebudeme modifikovat radikály prvků rovnice, to znamená, že pokud má vodík na jedné straně radikál 2, musí pokračovat s radikálem 2.

C. Ano, nárůst atomů můžeme vyjádřit přidáním počtu atomů kterékoli ze sloučenin ve směsi. Pokud tedy chceme vyjádřit, že existují 4 atomy kyseliny chlorovodíkové, napíšeme 4HCl.

d. Je vhodné začít vyvažovat s prvky, které se v každém členu objeví jen jednou, a pokud je to nutné, ponechat ty, které se objeví více než jednou, na poslední.

a. Vodík a kyslík jsou mezi posledními prvky, které je třeba vzít v úvahu pro vyvážení.

4. Nemáme definované místo, kde bychom mohli začít vyvažovat, takže můžeme začít s kterýmkoli z členů rovnice. Začneme atomy sodíku. Jak vidíme, v prvním členu existují dva atomy sodíku, které reagují v molekule síranu sodík, zatímco na pravé straně je ve vyrobené látce, chloridu sodném, pouze jeden atom sodík. To znamená, že aby se dosáhlo rovnováhy sodíku a aby ve výsledku byly dva atomy, musí být na pravé straně reakce dvě molekuly chloridu sodného. Měli bychom tedy:

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

Na₂SW₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Jak vidíme, již máme stejný počet atomů sodíku. Ale naše rovnice zůstává nevyvážená. Ve skutečnosti nyní máme:

Levá strana: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Pravá strana: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Nyní máme ve výsledku dva atomy chloru a pouze jeden v činidlech. Pokud vezmeme v úvahu, že výsledek reakce produkuje dva atomy soli a v reagující molekule je pouze jeden atom chloru, znamená, že nyní musíme vzít v úvahu, že působí dvě molekuly sloučeniny obsahující chlór, tj. dvě molekuly kyseliny chlorovodíková. Abychom zkontrolovali, zda je náš předpoklad pravdivý, přidáme do našeho vzorce indikaci, že reagují dva atomy HCl, a znovu spočítáme atomy:

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

Na₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Nyní již máme stejný počet atomů reagujících z obou stran rovnice. Nakonec zkontrolujeme, že na obou stranách je stejný počet atomů každého prvku:

Levá strana: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Pravá strana: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Máme stejný počet atomů každého prvku na obou stranách rovnice, což znamená, že náš vzorec je správně vyvážený. Můžeme také ocenit, že když začneme balancovat prostřednictvím prvků, které se objeví jen jednou, ostatní atomy, v tomto případě vodík, změní své hodnoty. v závislosti na molekule, ve které je sloučen, a počtu molekul, které působí v rovnici, také vyvažují společně se zbytkem elementy.

Příklad vyvážení pokusů a omylů kyseliny dusičné s hydroxidem vápenatým:

Nyní budeme vyvažovat rovnici pro reakci kyseliny dusičné s hydroxidem vápenatým, který produkuje dusičnan vápenatý a vodu:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (Č₃)₂ + H₂NEBO

1. Začneme počítáním atomů na každé straně rovnice a atomů v každém prvku rovnice:

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

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (Č₃)₂ + H₂NEBO

Levá strana: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Pravá strana: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Začneme tedy s dusíkem. Na straně reakcí máme dva atomy, zatímco v reaktantech je pouze jeden. Můžeme to vyvážit tím, že vezmeme v úvahu, že působí dvě molekuly kyseliny dusičné, takže náš vzorec a počet atomů bude vypadat takto:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (Č₃)₂ + H₂NEBO

Levá strana: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Pravá strana: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Už jsme vyvážili dusík, ale rovnice je stále nevyvážená.

2. Při pohledu na naši rovnici vidíme, že již máme stejný počet atomů dusíku a vápníku. To znamená, že již máme správné množství molekul kyseliny dusičné a hydroxidu vápenatého k výrobě jedné molekuly dusičnanu vápenatého. Při srovnání atomů všech prvků máme v rovnici na pravé straně nedostatek jedné molekuly kyslíku a dvou vodíku k vyvážení. Co to znamená? Jedna molekula kyslíku a dvě vodíku produkují vodu, a protože v reakci je již přítomna jedna molekula vody, znamená to, že nevzniká jedna, ale dvě molekuly vody.

Přidáme k našemu vzorci, že jsou vyrobeny dvě molekuly vody, a přepočítáme atomy a prvky:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (Č₃)₂ + 2 hodiny₂NEBO

Levá strana: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Pravá strana: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Naše rovnice je správně vyvážená.