Esempio di equazioni di bilanciamento per prova

Il bilanciamento delle equazioni chimiche consiste nello stabilire la quantità di sostanze che prendono parte ad una reazione chimica in modo che corrispondano alla quantità di le sostanze prodotte, cioè gli elementi che reagiscono nel primo membro dell'equazione sono gli stessi che rimangono dopo la reazione nel secondo membro dell'equazione. equazione.

Uno dei metodi per bilanciare un'equazione è il metodo per tentativi ed errori. In questo metodo cercheremo di bilanciare il numero di atomi nell'equazione chimica, modificando i valori delle sostanze presente su uno o entrambi i lati, in modo che vi sia uguaglianza tra il numero di atomi dei reagenti e le sostanze prodotto. È un metodo di tentativi ed errori.

Quando studiamo una reazione chimica complessa, ci si chiede se la quantità di sostanze reagenti e le sostanze prodotte siano uguali su entrambi i lati dell'equazione. Applicando il bilanciamento per tentativi ed errori, seguiremo i seguenti passaggi:

Esempio di bilanciamento per tentativi ed errori di solfato di sodio con acido cloridrico:

1. Prendiamo in considerazione i radicali delle sostanze che reagiscono, così come quelli che vengono prodotti. Vediamo la seguente reazione di neutralizzazione del solfato di sodio con acido cloridrico:

N / A₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Come si vede, a sinistra dell'equazione abbiamo i reagenti: solfato di sodio (Na₂SW₃) e acido cloridrico (HCl). A destra abbiamo i prodotti di reazione: Cloruro di sodio o sale comune (NaCl), Acqua (H₂O) e ossido di zolfo (SO₂).

Possiamo vedere in questa equazione le sostanze che reagiscono e quelle che si producono, con le rispettive formule. Tuttavia, per sapere se questa equazione è bilanciata, dobbiamo contare il numero di atomi su entrambi i lati; se il totale è lo stesso su entrambi i lati allora consideriamo l'equazione bilanciata. Quindi abbiamo:

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

N / A₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Come possiamo vedere, il numero di atomi nel primo membro dell'equazione è inferiore al secondo, quindi l'equazione è sbilanciata.

2. Inizieremo identificando il numero di atomi di ciascun elemento su entrambi i lati dell'equazione:

Lato sinistro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Lato destro: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Quindi abbiamo che sul lato destro della nostra equazione ci manca un atomo di sodio, mentre c'è un atomo di idrogeno rimasto.

3. Per bilanciare un'equazione per tentativi ed errori, dobbiamo seguire le seguenti regole:

per. Non aggiungeremo elementi che non appartengono all'equazione.

b. Non modificheremo i radicali degli elementi dell'equazione, cioè se da una parte l'idrogeno ha un radicale 2, deve continuare con il radicale 2.

c. Sì, possiamo esprimere l'aumento di atomi aggiungendo il numero di atomi di uno qualsiasi dei composti nella miscela. Quindi, se vogliamo esprimere che ci sono 4 atomi di acido cloridrico, scriveremo 4HCl.

d. È conveniente iniziare a bilanciare con gli elementi che compaiono solo una volta in ogni membro, lasciando quelli che appaiono più di una volta per ultimi, se necessario.

e. L'idrogeno e l'ossigeno sono tra gli ultimi elementi da considerare per il bilanciamento.

4. Non abbiamo un punto definito per iniziare il nostro bilanciamento, quindi possiamo iniziare con uno qualsiasi dei membri dell'equazione. Inizieremo con gli atomi di sodio. Come si vede, nel primo membro ci sono due atomi di sodio a reagire nella molecola di solfato sodio, mentre a destra, nella sostanza prodotta, cloruro di sodio, c'è un solo atomo di sodio. Ciò significa che per bilanciare il sodio e per avere due atomi nel risultato, devono esserci due molecole di cloruro di sodio sul lato destro della reazione. Quindi avremmo:

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

N / A₂SW₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Come possiamo vedere, abbiamo già lo stesso numero di atomi di sodio. Ma la nostra equazione rimane sbilanciata. In pratica ora abbiamo:

Lato sinistro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Lato destro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Ora abbiamo due atomi di cloro nel risultato e solo uno nei reagenti. Se consideriamo che il risultato della reazione produce due atomi di sale, e c'è un solo atomo di cloro nella molecola che reagisce, significa che ora dobbiamo considerare che agiscono due molecole del composto che contiene cloro, cioè due molecole di acido cloridrico. Per verificare se la nostra ipotesi è vera, aggiungiamo alla nostra formula l'indicazione che due atomi di HCl stanno reagendo e contiamo di nuovo gli atomi:

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

N / A₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Ora abbiamo già lo stesso numero di atomi che reagiscono da entrambi i lati dell'equazione. Infine controlliamo che su entrambi i lati ci sia lo stesso numero di atomi di ogni elemento:

Lato sinistro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Lato destro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Abbiamo lo stesso numero di atomi di ciascun elemento su entrambi i lati dell'equazione, il che significa che la nostra formula è correttamente bilanciata. Possiamo anche apprezzare che quando iniziamo a bilanciarci attraverso gli elementi che appaiono solo una volta, altri atomi, in questo caso l'idrogeno, cambiano i loro valori. a seconda della molecola in cui si combina e del numero di molecole che agiscono nell'equazione, bilanciandosi anche insieme al resto di elementi.

Esempio di bilanciamento per tentativi ed errori di acido nitrico con idrossido di calcio:

Ora bilanciamo l'equazione per la reazione dell'acido nitrico con l'idrossido di calcio, che produce nitrato di calcio e acqua:

HNO₃ + Ca(OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂O

1. Iniziamo contando gli atomi in ogni lato dell'equazione e gli atomi in ogni elemento dell'equazione:

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

HNO₃ + Ca(OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂O

Lato sinistro: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Lato destro: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Inizieremo quindi il nostro equilibrio con l'azoto. Sul lato delle reazioni abbiamo due atomi, mentre nei reagenti ce n'è uno solo. Possiamo bilanciare questo considerando che agiscono due molecole di acido nitrico, quindi la nostra formula e il nostro conteggio degli atomi sarebbero simili a questo:

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

2HNO₃ + Ca(OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂O

Lato sinistro: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Lato destro: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Abbiamo già bilanciato l'azoto, ma l'equazione è ancora sbilanciata.

2. Guardando la nostra equazione, vediamo che abbiamo già lo stesso numero di atomi di azoto e calcio. Ciò significa che abbiamo già la giusta quantità di molecole di acido nitrico e idrossido di calcio per produrre una molecola di nitrato di calcio. Confrontando gli atomi di tutti gli elementi, abbiamo che l'equazione a destra manca di una molecola di ossigeno e due di idrogeno per essere bilanciata, cosa significa? Ebbene, una molecola di ossigeno e due di idrogeno producono acqua, e poiché c'è già una molecola d'acqua presente nella reazione, significa che vengono prodotte non una ma due molecole d'acqua.

Aggiungiamo alla nostra formula che vengono prodotte due molecole d'acqua e raccontiamo atomi ed elementi:

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

2HNO₃ + Ca(OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + 2H₂O

Lato sinistro: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Lato destro: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

La nostra equazione è correttamente bilanciata.