Пример балансировки уравнений пробным путем

Уравновешивание химических уравнений состоит в установлении количества веществ, участвующих в химической реакции, таким образом, чтобы они соответствовали количеству произведенные вещества, то есть элементы, которые вступают в реакцию в первом члене уравнения, те же самые, что остаются после реакции во втором члене уравнения. уравнение.

Одним из методов балансировки уравнения является метод проб и ошибок. В этом методе мы попытаемся сбалансировать количество атомов в химическом уравнении, изменяя значения веществ присутствуют с одной или обеих сторон, так что существует равенство между количеством атомов реагентов и веществ произведено. Это метод проб и ошибок.

Когда мы изучаем сложную химическую реакцию, возникает вопрос, одинаково ли количество реагирующих веществ и производимых веществ с обеих сторон уравнения. Применяя балансировку методом проб и ошибок, мы выполним следующие шаги:

Пример балансировки сульфата натрия и соляной кислоты методом проб и ошибок:

1. Мы учитываем радикалы реагирующих веществ, а также те, которые образуются. Посмотрим на следующую реакцию нейтрализации сульфата натрия соляной кислотой:

Na₂ЮЗ₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Как видим, в левой части уравнения находятся реагенты: сульфат натрия (Na₂ЮЗ₃) и соляной кислоты (HCl). Справа - продукты реакции: хлорид натрия или поваренная соль (NaCl), вода (H₂O) и оксида серы (SO₂).

Мы можем видеть в этом уравнении вещества, которые вступают в реакцию, и те, которые производятся, с их соответствующими формулами. Однако, чтобы знать, сбалансировано ли это уравнение, мы должны подсчитать количество атомов с каждой стороны; если сумма одинакова для обеих сторон, мы считаем уравнение сбалансированным. Таким образом, мы имеем:

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

Na₂ЮЗ₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Как мы видим, количество атомов в первом члене уравнения меньше, чем во втором, поэтому уравнение неуравновешено.

2. Мы начнем с определения количества атомов каждого элемента по обе стороны уравнения:

Левая сторона: Na = 2; S = 1; О = 3; H = 1; Cl = 1

Правая сторона: Na = 1; S = 1; О = 3; H = 2; Cl = 1

Итак, у нас есть, что в правой части нашего уравнения нам не хватает одного атома натрия, в то время как у нас остается один атом водорода.

3. Чтобы сбалансировать уравнение методом проб и ошибок, мы должны соблюдать следующие правила:

к. Мы не будем добавлять элементы, не входящие в уравнение.

б. Мы не будем изменять радикалы элементов уравнения, то есть, если с одной стороны водород имеет радикал 2, он должен продолжаться с радикалом 2.

c. Да, мы можем выразить увеличение количества атомов, добавив количество атомов любого из соединений в смеси. Таким образом, если мы хотим выразить, что существует 4 атома соляной кислоты, мы будем писать 4HCl.

d. Удобно начинать балансировку с элементов, которые появляются только один раз в каждом члене, оставляя те, которые появляются более одного раза, до последнего, если это необходимо.

а также. Водород и кислород - одни из последних элементов, которые необходимо учитывать при балансировке.

4. У нас нет определенного места для начала балансировки, поэтому мы можем начать с любого из членов уравнения. Начнем с атомов натрия. Как мы видим, в первом члене есть два атома натрия, которые вступают в реакцию в молекуле сульфата. натрия, тогда как на правой стороне в образовавшемся веществе, хлориде натрия, есть только один атом натрий. Это означает, что для уравновешивания натрия и получения двух атомов в результате должны быть две молекулы хлорида натрия на правой стороне реакции. Итак, у нас было бы:

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

Na₂ЮЗ₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Как видим, количество атомов натрия у нас уже такое же. Но наше уравнение остается несбалансированным. Фактически, теперь у нас есть:

Левая сторона: Na = 2; S = 1; О = 3; H = 1; Cl = 1

Правая сторона: Na = 2; S = 1; О = 3; H = 2; Cl = 2

6. Теперь у нас есть два атома хлора в результате и только один в реагентах. Если учесть, что в результате реакции образуются два атома соли, а в реагирующей молекуле имеется только один атом хлора, означает, что теперь мы должны учитывать, что действуют две молекулы соединения, содержащего хлор, то есть две молекулы кислоты соляной. Чтобы проверить, верно ли наше предположение, мы добавляем к нашей формуле указание на то, что два атома HCl вступают в реакцию, и снова подсчитываем количество атомов:

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

Na₂ЮЗ₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Теперь у нас уже есть одинаковое количество атомов, реагирующих с обеих сторон уравнения. Наконец, мы проверяем, что с обеих сторон находится одинаковое количество атомов каждого элемента:

Левая сторона: Na = 2; S = 1; О = 3; H = 2; Cl = 2

Правая сторона: Na = 2; S = 1; О = 3; H = 2; Cl = 2

У нас одинаковое количество атомов каждого элемента по обе стороны уравнения, что означает, что наша формула правильно сбалансирована. Мы также можем понять, что когда мы начинаем балансировать через элементы, которые появляются только один раз, другие атомы, в данном случае водород, изменяют свои значения. в зависимости от молекулы, в которой он объединен, и количества молекул, которые действуют в уравнении, также балансируя вместе с остальной частью элементы.

Пример балансировки азотной кислоты с гидроксидом кальция методом проб и ошибок:

Теперь мы собираемся сбалансировать уравнение реакции азотной кислоты с гидроксидом кальция, которое дает нитрат кальция и воду:

HNO₃ + Са (ОН)₂ -> Ca (НЕТ₃)₂ + H₂ИЛИ ЖЕ

1. Начнем с подсчета атомов в каждой части уравнения и атомов в каждом элементе уравнения:

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

HNO₃ + Са (ОН)₂ -> Ca (НЕТ₃)₂ + H₂ИЛИ ЖЕ

Левая сторона: N = 1; Ca = 1; О = 5; H = 3

Правая сторона: N = 2; Ca = 1; О = 7; H = 2

Поэтому мы начнем наш баланс с азота. На стороне реакций у нас два атома, а в реагентах - только один. Мы можем уравновесить это, учитывая, что действуют две молекулы азотной кислоты, поэтому наша формула и наше количество атомов будут выглядеть так:

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

2HNO₃ + Са (ОН)₂ -> Ca (НЕТ₃)₂ + H₂ИЛИ ЖЕ

Левая сторона: N = 2; Ca = 1; О = 8; H = 4

Правая сторона: N = 2; Ca = 1; О = 7; H = 2

Мы уже сбалансировали азот, но уравнение все еще не сбалансировано.

2. Глядя на наше уравнение, мы видим, что у нас уже есть такое же количество атомов азота и кальция. Это означает, что у нас уже есть необходимое количество молекул азотной кислоты и гидроксида кальция для производства одной молекулы нитрата кальция. Сравнивая атомы всех элементов, мы видим, что в уравнении справа не хватает одной молекулы кислорода и двух молекул водорода, которые необходимо уравновесить. Что это означает? Итак, одна молекула кислорода и две молекулы водорода производят воду, и поскольку в реакции уже присутствует одна молекула воды, это означает, что образуется не одна, а две молекулы воды.

Мы добавляем к нашей формуле, что образуются две молекулы воды, и пересчитываем атомы и элементы:

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

2HNO₃ + Са (ОН)₂ -> Ca (НЕТ₃)₂ + 2H₂ИЛИ ЖЕ

Левая сторона: N = 2; Ca = 1; О = 8; H = 4

Правая сторона: N = 2; Ca = 1; О = 8; H = 4

Наше уравнение правильно сбалансировано.