Vienādojumu līdzsvarošanas izmēģinājuma piemērs

Ķīmisko vienādojumu līdzsvarošana sastāv no vielu daudzuma noteikšanas, kas piedalās ķīmiskajā reakcijā, lai tās atbilstu saražotās vielas, tas ir, elementi, kas reaģē vienādojuma pirmajā loceklī, ir tie paši, kas paliek pēc reakcijas vienādojuma otrajā loceklī. vienādojums.

Viena no vienādojuma līdzsvarošanas metodēm ir izmēģinājumu un kļūdu metode. Ar šo metodi mēs centīsimies līdzsvarot atomu skaitu ķīmiskajā vienādojumā, modificējot vielu vērtības vienā vai abās pusēs, tā lai reaģentu un vielu atomu skaits būtu vienāds ražots. Tā ir izmēģinājumu un kļūdu metode.

Pētot sarežģītu ķīmisko reakciju, rodas jautājums, vai reaģējošo vielu un saražoto vielu daudzums ir vienāds abās vienādojuma pusēs. Piemērojot izmēģinājumu un kļūdu līdzsvarošanu, mēs rīkosimies šādi:

Nātrija sulfāta un sālsskābes līdzsvarošanas izmēģinājumu un kļūdu piemērs:

1. Mēs ņemam vērā reaģējošo vielu radikāļus, kā arī tos, kas rodas. Apskatīsim šādu nātrija sulfāta neitralizācijas reakciju ar sālsskābi:

Na₂DR₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Kā redzam, vienādojuma kreisajā pusē ir reaģenti: nātrija sulfāts (Na₂DR₃) un sālsskābi (HCl). Labajā pusē mums ir reakcijas produkti: nātrija hlorīds vai parastais sāls (NaCl), ūdens (H₂O) un sēra oksīds (SO₂).

Šajā vienādojumā mēs varam redzēt vielas, kas reaģē, un vielas, kas rodas, ar to attiecīgajām formulām. Tomēr, lai uzzinātu, vai šis vienādojums ir līdzsvarots, mums jāuzskaita atomu skaits abās pusēs; ja kopsumma abās pusēs ir vienāda, tad mēs uzskatām vienādojumu par līdzsvarotu. Tādējādi mums ir:

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

Na₂DR₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Kā redzam, atomu skaits vienādojuma pirmajā loceklī ir mazāks nekā otrais, tāpēc vienādojums nav līdzsvarots.

2. Mēs sāksim identificēt katra elementa atomu skaitu abās vienādojuma pusēs:

Kreisā puse: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Labā puse: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Tādējādi mūsu vienādojuma labajā pusē mums trūkst viena nātrija atoma, bet paliek pāri viens ūdeņraža atoms.

3. Lai līdzsvarotu vienādojumu ar izmēģinājumu un kļūdu, mums jāievēro šādi noteikumi:

uz. Nepievienosim elementus, kas nepieder vienādojumam.

b. Mēs nemodificēsim vienādojuma elementu radikāļus, tas ir, ja vienā pusē ūdeņradim ir 2 radikāļi, tas jāturpina ar 2 radikāļu.

c. Jā, mēs varam izteikt atomu pieaugumu, pievienojot jebkura maisījuma savienojumu atomu skaitu. Tādējādi, ja mēs vēlamies izteikt, ka ir 4 sālsskābes atomi, mēs uzrakstīsim 4HCl.

d. Ir ērti sākt līdzsvarot ar elementiem, kas katrā dalībniekā parādās tikai vienu reizi, vajadzības gadījumā atstājot tos, kas parādās vairāk nekā vienu reizi.

un. Ūdeņradis un skābeklis ir vieni no pēdējiem elementiem, kas jāņem vērā līdzsvarošanā.

4. Mums nav noteiktas vietas, kur sākt balansēšanu, tāpēc mēs varam sākt ar jebkuru no vienādojuma dalībniekiem. Mēs sāksim ar nātrija atomiem. Kā redzam, pirmajā locījumā ir divi nātrija atomi, kas reaģē sulfāta molekulā nātrija sāls, savukārt labajā pusē saražotajā vielā nātrija hlorīdā ir tikai viens nātrija atoms nātrijs. Tas nozīmē, ka, lai līdzsvarotu nātriju un lai rezultātā būtu divi atomi, reakcijas labajā pusē jābūt divām nātrija hlorīda molekulām. Tātad mums būtu:

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

Na₂DR₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Kā redzam, mums jau ir vienāds nātrija atomu skaits. Bet mūsu vienādojums paliek nesabalansēts. Patiesībā mums tagad ir:

Kreisā puse: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Labā puse: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Tagad mums ir divi hlora atomi un tikai viens reaģentos. Ja uzskatām, ka reakcijas rezultāts rada divus sāls atomus un reaģējošajā molekulā ir tikai viens hlora atoms, nozīmē, ka tagad mums jāņem vērā, ka darbojas divas savienojuma molekulas, kas satur hloru, tas ir, divas skābes molekulas sālsskābe. Lai pārbaudītu, vai mūsu pieņēmums ir patiess, mēs savai formulai pievienojam norādi, ka reaģē divi HCl atomi, un mēs atkal saskaitām atomus:

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

Na₂DR₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Tagad mums jau ir vienāds atomu skaits, kas reaģē no abām vienādojuma pusēm. Visbeidzot mēs pārbaudām, vai abās pusēs ir vienāds katra elementa atomu skaits:

Kreisā puse: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Labā puse: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Abās vienādojuma pusēs mums ir vienāds katra elementa atomu skaits, kas nozīmē, ka mūsu formula ir pareizi līdzsvarota. Mēs varam arī novērtēt, ka tad, kad mēs sākam līdzsvarot ar elementiem, kas parādās tikai vienu reizi, citi atomi, šajā gadījumā ūdeņradis, maina to vērtības. atkarībā no molekulas, kurā tā ir apvienota, un molekulu skaita, kas darbojas vienādojumā, līdzsvarojoties arī ar pārējo elementi.

Slāpekļskābes un kalcija hidroksīda līdzsvarošanas izmēģinājumu un kļūdu piemērs:

Tagad mēs līdzsvarosim vienādojumu slāpekļskābes reakcijai ar kalcija hidroksīdu, kas ražo kalcija nitrātu un ūdeni:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂VAI

1. Mēs sākam, skaitot atomus katrā vienādojuma pusē un atomus katrā vienādojuma elementā:

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

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂VAI

Kreisā puse: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Labā puse: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Tāpēc līdzsvaru sāksim ar slāpekli. Reakciju pusē mums ir divi atomi, savukārt reaģentos ir tikai viens. Mēs varam to līdzsvarot, ņemot vērā, ka darbojas divas slāpekļskābes molekulas, tāpēc mūsu formula un mūsu atomu skaits izskatās šādi:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂VAI

Kreisā puse: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Labā puse: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Mēs jau līdzsvarojām slāpekli, bet vienādojums joprojām nav līdzsvarā.

2. Aplūkojot mūsu vienādojumu, mēs redzam, ka mums jau ir vienāds slāpekļa un kalcija atomu skaits. Tas nozīmē, ka mums jau ir pareizais slāpekļskābes un kalcija hidroksīda molekulu daudzums, lai iegūtu vienu kalcija nitrāta molekulu. Salīdzinot visu elementu atomus, mums ir tāds, ka labajā pusē esošajā vienādojumā trūkst līdzsvarošanai vienas skābekļa molekulas un divas ūdeņraža.Ko tas nozīmē? Nu, viena skābekļa un divas ūdeņraža molekulas ražo ūdeni, un, tā kā reakcijā jau ir viena ūdens molekula, tas nozīmē, ka tiek ražota nevis viena, bet divas ūdens molekulas.

Mēs savai formulai pievienojam, ka tiek ražotas divas ūdens molekulas, un mēs pārstāstām atomus un elementus:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + 2H₂VAI

Kreisā puse: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Labā puse: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Mūsu vienādojums ir pareizi līdzsvarots.