Voorbeeld van balancerende vergelijkingen per proef

Het balanceren van chemische vergelijkingen bestaat uit het vaststellen van de hoeveelheid stoffen die deelnemen aan een chemische reactie, zodat ze overeenkomen met de hoeveelheid geproduceerde stoffen, dat wil zeggen dat de elementen die reageren in het eerste lid van de vergelijking dezelfde zijn die overblijven na de reactie in het tweede lid van de vergelijking. vergelijking.

Een van de methoden voor het balanceren van een vergelijking is de trial and error-methode. In deze methode zullen we proberen het aantal atomen in de chemische vergelijking in evenwicht te brengen, door de waarden van de stoffen aan te passen aan één of beide zijden aanwezig, zodat er gelijkheid is tussen het aantal atomen van de reactanten en de stoffen geproduceerd. Het is een methode van vallen en opstaan.

Wanneer we een complexe chemische reactie bestuderen, is het de vraag of de hoeveelheid reagerende stoffen en de geproduceerde stoffen aan beide kanten van de vergelijking hetzelfde zijn. Door trial-and-error-balancering toe te passen, zullen we de volgende stappen volgen:

Voorbeeld van trial-and-error-balancering van natriumsulfaat met zoutzuur:

1. We houden rekening met de radicalen van de reagerende stoffen, maar ook met de stoffen die worden geproduceerd. Laten we eens kijken naar de volgende neutralisatiereactie van natriumsulfaat met zoutzuur:

nee₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Zoals we kunnen zien, hebben we aan de linkerkant van de vergelijking de reactanten: natriumsulfaat (Na₂SW₃) en zoutzuur (HCl). Aan de rechterkant hebben we de reactieproducten: Natriumchloride of keukenzout (NaCl), Water (H₂O) en zwaveloxide (SO₂).

We kunnen in deze vergelijking de stoffen zien die reageren en die worden geproduceerd, met hun respectievelijke formules. Om te weten of deze vergelijking in evenwicht is, moeten we het aantal atomen aan beide kanten tellen; als het totaal aan beide kanten hetzelfde is, beschouwen we de vergelijking als evenwichtig. Zo hebben we:

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

nee₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Zoals we kunnen zien, is het aantal atomen in het eerste lid van de vergelijking kleiner dan het tweede, dus de vergelijking is onevenwichtig.

2. We beginnen met het identificeren van het aantal atomen van elk element aan beide kanten van de vergelijking:

Linkerkant: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Rechterkant: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Dus we hebben dat aan de rechterkant van onze vergelijking we één natriumatoom missen, terwijl we één waterstofatoom over hebben.

3. Om een ​​vergelijking met vallen en opstaan ​​in evenwicht te brengen, moeten we de volgende regels volgen:

naar. We zullen geen elementen toevoegen die niet tot de vergelijking behoren.

b. We zullen de radicalen van de elementen van de vergelijking niet wijzigen, dat wil zeggen, als aan de ene kant de waterstof een radicaal 2 heeft, moet het doorgaan met de radicaal 2.

c. Ja, we kunnen de toename van atomen uitdrukken door het aantal atomen van een van de verbindingen in het mengsel toe te voegen. Dus als we willen uitdrukken dat er 4 atomen zoutzuur zijn, zullen we 4HCl schrijven.

d. Het is handig om te beginnen met het balanceren met de elementen die maar één keer in elk lid voorkomen, en de elementen die meer dan één keer voorkomen, indien nodig, over te laten.

en. Waterstof en zuurstof behoren tot de laatste elementen om te overwegen voor het balanceren.

4. We hebben geen vaste plaats om te beginnen met balanceren, dus we kunnen beginnen met een van de leden van de vergelijking. We beginnen met de natriumatomen. Zoals we kunnen zien, zijn er in het eerste lid twee natriumatomen om te reageren in het sulfaatmolecuul natrium, terwijl aan de rechterkant, in de geproduceerde stof, natriumchloride, er slechts één atoom is van natrium. Dit betekent dat om het natrium in evenwicht te brengen en om twee atomen in het resultaat te hebben, er twee moleculen natriumchloride aan de rechterkant van de reactie moeten zijn. We zouden dus hebben:

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

nee₂SW₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Zoals we kunnen zien, hebben we al hetzelfde aantal natriumatomen. Maar onze vergelijking blijft onevenwichtig. In feite hebben we nu:

Linkerkant: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Rechterkant: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Nu hebben we twee chlooratomen in het resultaat en slechts één in de reagentia. Als we bedenken dat het resultaat van de reactie twee zoutatomen produceert, en er is slechts één chlooratoom in het reagerende molecuul, betekent dat we nu moeten bedenken dat twee moleculen van de verbinding die chloor bevat werken, dat wil zeggen twee moleculen zuur zoutzuur. Om te controleren of onze aanname waar is, voegen we aan onze formule de indicatie toe dat twee HCl-atomen reageren en tellen we de atomen opnieuw:

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

nee₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Nu hebben we al hetzelfde aantal atomen dat aan beide kanten van de vergelijking reageert. Ten slotte controleren we of er aan beide zijden hetzelfde aantal atomen is van elk element:

Linkerkant: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Rechterkant: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

We hebben hetzelfde aantal atomen van elk element aan beide kanten van de vergelijking, wat betekent dat onze formule correct in balans is. We kunnen ook begrijpen dat wanneer we beginnen te balanceren door de elementen die maar één keer voorkomen, andere atomen, in dit geval waterstof, hun waarden veranderen. afhankelijk van het molecuul waarin het is gecombineerd en het aantal moleculen dat in de vergelijking werkt, ook balancerend samen met de rest van elementen.

Voorbeeld van trial and error balancering van salpeterzuur met calciumhydroxide:

Nu gaan we de vergelijking voor de reactie van salpeterzuur met calciumhydroxide in evenwicht brengen, dat calciumnitraat en water produceert:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NEE₃)₂ + H₂OF

1. We beginnen met het tellen van de atomen aan elke kant van de vergelijking en de atomen in elk element van de vergelijking:

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

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NEE₃)₂ + H₂OF

Linkerkant: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Rechterkant: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

We beginnen onze balans daarom met stikstof. Aan de kant van de reacties hebben we twee atomen, terwijl er in de reactanten maar één is. We kunnen dit in evenwicht brengen door te bedenken dat twee moleculen van salpeterzuur werken, dus onze formule en ons aantal atomen zouden er als volgt uitzien:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NEE₃)₂ + H₂OF

Linkerkant: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Rechterkant: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

We hebben de stikstof al in evenwicht gebracht, maar de vergelijking is nog steeds uit balans.

2. Als we naar onze vergelijking kijken, zien we dat we al hetzelfde aantal stikstof- en calciumatomen hebben. Dit betekent dat we al de juiste hoeveelheid salpeterzuur en calciumhydroxidemoleculen hebben om één molecuul calciumnitraat te produceren. Als we de atomen van alle elementen vergelijken, zien we dat de vergelijking aan de rechterkant één molecuul zuurstof en twee waterstof mist om in evenwicht te zijn. Wat betekent dit? Welnu, één molecuul zuurstof en twee waterstof produceren water, en aangezien er al één watermolecuul in de reactie aanwezig is, betekent dit dat er niet één maar twee watermoleculen worden geproduceerd.

We voegen aan onze formule toe dat er twee watermoleculen worden geproduceerd, en we vertellen atomen en elementen:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NEE₃)₂ + 2H₂OF

Linkerkant: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Rechterkant: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Onze vergelijking is correct in evenwicht.