Eksempel på å balansere ligninger etter prøve

Balanseringen av kjemiske ligninger består i å fastsette mengden stoffer som deltar i en kjemisk reaksjon slik at de tilsvarer mengden stoffer produsert, det vil si elementene som reagerer i det første elementet i ligningen, er de samme som er igjen etter reaksjonen i det andre medlemmet av ligningen. ligning.

En av metodene for å balansere en ligning er prøving og feiling-metoden. I denne metoden vil vi prøve å balansere antall atomer i den kjemiske ligningen, og endre verdiene til stoffene til stede på den ene eller begge sider, slik at det er likhet mellom antall atomer i reaktantene og stoffene produsert. Det er en metode for prøving og feiling.

Når vi studerer en kompleks kjemisk reaksjon, er det et spørsmål om mengden av reagerende stoffer og de produserte stoffene er like på begge sider av ligningen. Ved å bruke balansering mellom prøve og feil, følger vi følgende trinn:

Eksempel på prøving og feiling av balansering av natriumsulfat med saltsyre:

1. Vi tar hensyn til radikalene til de reagerende stoffene, så vel som de som produseres. La oss se følgende nøytraliseringsreaksjon av natriumsulfat med saltsyre:

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Som vi kan se, har vi på venstre side av ligningen reaktantene: natriumsulfat (Na₂SW₃) og saltsyre (HCl). På høyre side har vi reaksjonsproduktene: Sodium chloride or common salt (NaCl), Water (H₂O) og svoveloksid (SO₂).

Vi kan se i denne ligningen stoffene som reagerer og de som produseres, med deres respektive formler. For å vite om denne ligningen er balansert, må vi imidlertid telle antall atomer på hver side; hvis totalen er den samme på begge sider, anser vi ligningen som balansert. Dermed har vi:

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

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Som vi kan se, er antall atomer i det første medlemmet av ligningen mindre enn det andre, så ligningen er ubalansert.

2. Vi begynner med å identifisere antall atomer for hvert element på begge sider av ligningen:

Venstre side: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Høyre side: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Dermed har vi at vi på høyre side av ligningen mangler ett natriumatom, mens det er ett hydrogenatom til overs.

3. For å balansere en ligning ved prøving og feiling, må vi følge følgende regler:

til. Vi vil ikke legge til elementer som ikke tilhører ligningen.

b. Vi vil ikke modifisere radikalene til elementene i ligningen, det vil si at hvis hydrogenet på den ene siden har en radikal 2, må den fortsette med radikal 2.

c. Ja, vi kan uttrykke økningen i atomer ved å legge til antall atomer for noen av forbindelsene i blandingen. Dermed, hvis vi vil uttrykke at det er 4 atomer saltsyre, vil vi skrive 4HCl.

d. Det er praktisk å begynne å balansere med elementene som bare vises en gang i hvert medlem, og om nødvendig overlate de som vises mer enn en gang til det siste.

og. Hydrogen og oksygen er blant de siste elementene å vurdere for å balansere.

4. Vi har ikke et bestemt sted å starte balanseringen, så vi kan starte med noen av medlemmene i ligningen. Vi begynner med natriumatomer. Som vi kan se, er det i det første medlemmet to natriumatomer å reagere i sulfatmolekylet av natrium, mens det på høyre side i det produserte stoffet, natriumklorid, er det bare ett atom av natrium. Dette betyr at for å balansere natrium og for at det skal være to atomer i resultatet, må det være to molekyler natriumklorid på høyre side av reaksjonen. Så vi ville ha:

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

Na₂SW₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Som vi kan se, har vi allerede samme antall natriumatomer. Men ligningen vår forblir ubalansert. I virkeligheten har vi nå:

Venstre side: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Høyre side: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Nå har vi to kloratomer i resultatet og bare ett i reagensene. Hvis vi vurderer at resultatet av reaksjonen produserer to saltatomer, og det bare er ett kloratom i det reagerende molekylet, betyr at nå må vi ta i betraktning at to molekyler av forbindelsen som inneholder klor virker, det vil si to molekyler syre saltsyre. For å sjekke om antagelsen vår stemmer, legger vi til formelen vår indikasjonen om at to HCl-atomer reagerer, og vi teller atomer igjen:

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

Na₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Nå har vi allerede samme antall atomer som reagerer fra begge sider av ligningen. Til slutt sjekker vi at på begge sider er det samme antall atomer for hvert element:

Venstre side: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Høyre side: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Vi har samme antall atomer av hvert element på begge sider av ligningen, noe som betyr at formelen vår er riktig balansert. Vi kan også sette pris på at når vi begynner å balansere gjennom elementene som bare vises en gang, endrer andre atomer, i dette tilfellet hydrogen, sine verdier. avhengig av molekylet der det kombineres og antall molekyler som virker i ligningen, og balanserer også sammen med resten av elementer.

Eksempel på prøving og feiling av salpetersyre med kalsiumhydroksid:

Nå skal vi balansere ligningen for reaksjonen av salpetersyre med kalsiumhydroksid, som produserer kalsiumnitrat og vann:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂ELLER

1. Vi begynner med å telle atomene på hver side av ligningen og atomene i hvert element i ligningen:

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

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂ELLER

Venstre side: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Høyre side: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Vi vil derfor begynne balansen vår med nitrogen. På siden av reaksjonene har vi to atomer, mens det i reaktantene er bare ett. Vi kan balansere dette ved å vurdere at to molekyler salpetersyre virker, så vår formel og vårt atomantall vil se slik ut:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + H₂ELLER

Venstre side: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Høyre side: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Vi balanserte allerede nitrogenet, men ligningen er fortsatt i ubalanse.

2. Ser vi på ligningen vår, ser vi at vi allerede har samme antall nitrogen og kalsiumatomer. Dette betyr at vi allerede har riktig mengde salpetersyre og kalsiumhydroksydmolekyler for å produsere ett molekyl kalsiumnitrat. Når vi sammenligner atomene til alle elementene, har vi at ligningen på høyre side mangler et oksygenmolekyl og to av hydrogen som skal balanseres. Hva betyr dette? Vel, ett oksygenmolekyl og to hydrogen produserer vann, og siden det allerede er ett vannmolekyl til stede i reaksjonen, betyr det at det ikke produseres ett, men to vannmolekyler.

Vi legger til formelen vår at to vannmolekyler produseres, og vi forteller atomer og elementer:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NO₃)₂ + 2H₂ELLER

Venstre side: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Høyre side: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Ligningen vår er riktig balansert.