Exemplu de ecuații de echilibrare prin încercare

Echilibrarea ecuațiilor chimice constă în stabilirea cantității de substanțe care iau parte la o reacție chimică astfel încât să corespundă cantității de substanțele produse, adică elementele care reacționează în primul membru al ecuației sunt aceleași care rămân după reacția din al doilea membru al ecuației. ecuaţie.

Una dintre metodele de echilibrare a unei ecuații este metoda de încercare și eroare. În această metodă vom încerca să echilibrăm numărul de atomi din ecuația chimică, modificând valorile substanțelor prezente pe una sau ambele părți, astfel încât să existe egalitate între numărul de atomi ai reactanților și substanțe produs. Este o metodă de încercare și eroare.

Când studiem o reacție chimică complexă, există îndoieli dacă cantitatea de substanțe care reacționează și substanțele produse sunt aceleași pe ambele părți ale ecuației. Aplicând echilibrarea de încercare și eroare, vom urma următorii pași:

Exemplu de echilibrare a încercărilor și erorilor sulfatului de sodiu cu acidul clorhidric:

1. Luăm în considerare radicalii substanțelor care reacționează, precum și cele care sunt produse. Să vedem următoarea reacție de neutralizare a sulfatului de sodiu cu acid clorhidric:

N / A₂SW₃ + HCI -> NaCl + H₂O + SO₂

După cum putem vedea, avem în partea stângă a ecuației reactanții: sulfat de sodiu (Na₂SW₃) și acid clorhidric (HCI). În partea dreaptă, avem produsele de reacție: clorură de sodiu sau sare comună (NaCl), apă (H₂O) și oxid de sulf (SO₂).

Putem vedea în această ecuație substanțele care reacționează și cele care sunt produse, cu formulele lor respective. Cu toate acestea, pentru a ști dacă această ecuație este echilibrată, trebuie să numărăm numărul de atomi de ambele părți; dacă totalul este același pe ambele părți, atunci considerăm că ecuația este echilibrată. Astfel avem:

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

N / A₂SW₃ + HCI -> NaCl + H₂O + SO₂

După cum putem vedea, numărul atomilor din primul membru al ecuației este mai mic decât al doilea, deci ecuația este dezechilibrată.

2. Vom începe prin identificarea numărului de atomi ai fiecărui element de pe ambele părți ale ecuației:

Partea stângă: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Partea dreaptă: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Deci, avem în partea dreaptă a ecuației noastre că ne lipsește un atom de sodiu, în timp ce mai avem un atom de hidrogen.

3. Pentru a echilibra o ecuație prin încercare și eroare, trebuie să respectăm următoarele reguli:

la. Nu vom adăuga elemente care nu aparțin ecuației.

b. Nu vom modifica radicalii elementelor ecuației, adică, dacă pe o parte hidrogenul are un radical 2, acesta trebuie să continue cu radicalul 2.

c. Da, putem exprima creșterea atomilor prin adăugarea numărului de atomi ai oricăruia dintre compușii din amestec. Astfel, dacă vrem să exprimăm că există 4 atomi de acid clorhidric, vom scrie 4HCl.

d. Este convenabil să începeți echilibrarea cu elementele care apar o singură dată în fiecare membru, lăsând cele care apar de mai multe ori la ultimul, dacă este necesar.

și. Hidrogenul și oxigenul sunt printre ultimele elemente de luat în considerare pentru echilibrare.

4. Nu avem un loc definit pentru a începe echilibrarea noastră, deci putem începe cu oricare dintre membrii ecuației. Vom începe cu atomii de sodiu. După cum putem vedea, în primul membru există doi atomi de sodiu care să reacționeze în molecula de sulfat sodiu, în timp ce în partea dreaptă, în substanța produsă, clorura de sodiu, există un singur atom de sodiu. Aceasta înseamnă că, pentru a echilibra sodiul și pentru a rezulta doi atomi, trebuie să existe două molecule de clorură de sodiu pe partea dreaptă a reacției. Deci am avea:

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

N / A₂SW₃ + HCI -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. După cum putem vedea, avem deja același număr de atomi de sodiu. Dar ecuația noastră rămâne dezechilibrată. De fapt, avem acum:

Partea stângă: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Partea dreaptă: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Acum avem doi atomi de clor în rezultat și doar unul în reactivi. Dacă considerăm că rezultatul reacției produce doi atomi de sare și există un singur atom de clor în molecula care reacționează, înseamnă că acum trebuie să considerăm că acționează două molecule ale compusului care conține clor, adică două molecule de acid clorhidric. Pentru a verifica dacă presupunerea noastră este adevărată, adăugăm la formula noastră indicația că doi atomi de HCl reacționează și numărăm din nou atomii:

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

N / A₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Acum avem deja același număr de atomi care reacționează de pe ambele părți ale ecuației. În cele din urmă verificăm dacă pe ambele părți există același număr de atomi pentru fiecare element:

Partea stângă: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Partea dreaptă: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Avem același număr de atomi din fiecare element pe ambele părți ale ecuației, ceea ce înseamnă că formula noastră este corect echilibrată. De asemenea, putem aprecia că atunci când începem să ne echilibrăm prin elementele care apar doar o singură dată, alți atomi, în acest caz hidrogen, își schimbă valorile. în funcție de molecula în care este combinată și de numărul de molecule care acționează în ecuație, echilibrându-se împreună cu restul elemente.

Exemplu de echilibrare a încercărilor și erorilor acidului azotic cu hidroxid de calciu:

Acum vom echilibra ecuația pentru reacția acidului azotic cu hidroxid de calciu, care produce azotat de calciu și apă:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NR₃)₂ + H₂SAU

1. Începem prin numărarea atomilor din fiecare parte a ecuației și a atomilor din fiecare element al ecuației:

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

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NR₃)₂ + H₂SAU

Partea stângă: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Partea dreaptă: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Prin urmare, ne vom începe echilibrul cu azot. Pe partea reacțiilor avem doi atomi, în timp ce în reactanți există doar unul. Putem echilibra acest lucru considerând că două molecule de acid azotic acționează, astfel încât formula noastră și numărul nostru de atomi ar arăta astfel:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NR₃)₂ + H₂SAU

Partea stângă: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Partea dreaptă: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Am echilibrat deja azotul, dar ecuația este încă dezechilibrată.

2. Privind ecuația noastră, vedem că avem deja același număr de atomi de azot și calciu. Aceasta înseamnă că avem deja cantitatea potrivită de molecule de acid azotic și hidroxid de calciu pentru a produce o moleculă de azotat de calciu. Comparând atomii tuturor elementelor, avem că ecuației din partea dreaptă îi lipsește o moleculă de oxigen și două de hidrogen pentru a fi echilibrată. Ce înseamnă asta? Ei bine, o moleculă de oxigen și două de hidrogen produc apă și, din moment ce există deja o moleculă de apă prezentă în reacție, înseamnă că nu sunt produse una, ci două molecule de apă.

Adăugăm la formula noastră că se produc două molecule de apă și povestim atomi și elemente:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (NR₃)₂ + 2H₂SAU

Partea stângă: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Partea dreaptă: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Ecuația noastră este corect echilibrată.