Primer uravnoteženja enačb s preskusom

Izravnava kemijskih enačb je sestavljena iz določitve količine snovi, ki sodelujejo v kemijski reakciji, tako da ustrezajo količini proizvedene snovi, torej elementi, ki reagirajo v prvem članu enačbe, so enaki, ki ostanejo po reakciji v drugem članu enačbe. enačba.

Ena od metod za uravnoteženje enačbe je metoda poskusov in napak. V tej metodi bomo poskušali uravnotežiti število atomov v kemijski enačbi, pri čemer bomo spremenili vrednosti snovi prisotna na eni ali obeh straneh, tako da je med številom atomov reaktantov in snovi enako proizvedeno. Je metoda poskusov in napak.

Ko preučujemo zapleteno kemijsko reakcijo, se pojavi vprašanje, ali sta količina reakcijskih snovi in ​​snovi, ki nastanejo, na obeh straneh enačbe enake. Z uporabo uravnoteženja poskusov in napak bomo sledili naslednjim korakom:

Primer uravnavanja poskusov in napak natrijevega sulfata s klorovodikovo kislino:

1. Upoštevamo radikale reagirajočih snovi in ​​tudi tiste, ki jih proizvedemo. Poglejmo naslednjo nevtralizacijsko reakcijo natrijevega sulfata s klorovodikovo kislino:

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Kot lahko vidimo, imamo na levi strani enačbe reaktante: natrijev sulfat (Na₂SW₃) in klorovodikova kislina (HCl). Na desni strani imamo reakcijske produkte: natrijev klorid ali običajna sol (NaCl), voda (H₂O) in žveplov oksid (SO₂).

V tej enačbi lahko vidimo snovi, ki reagirajo in tiste, ki nastanejo, s svojimi formulami. Da pa vemo, ali je ta enačba uravnotežena, moramo prešteti število atomov na obeh straneh; če je seštevek na obeh straneh enak, potem menimo, da je enačba uravnotežena. Tako imamo:

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

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Kot lahko vidimo, je število atomov v prvem članu enačbe manjše od drugega, zato je enačba neuravnotežena.

2. Začeli bomo z identifikacijo števila atomov vsakega elementa na obeh straneh enačbe:

Leva stran: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Desna stran: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Torej imamo, da nam na desni strani enačbe manjka en atom natrija, medtem ko nam ostane en atom vodika.

3. Za uravnoteženje enačbe s poskusi in napakami moramo upoštevati naslednja pravila:

do. Ne bomo dodali elementov, ki ne spadajo v enačbo.

b. Ne bomo spreminjali radikalov elementov enačbe, to je, če ima vodik na eni strani radikal 2, mora nadaljevati z radikalom 2.

c. Da, povečanje atomov lahko izrazimo tako, da dodamo število atomov katere koli spojine v zmesi. Če želimo torej izraziti, da obstajajo 4 atomi klorovodikove kisline, bomo zapisali 4HCl.

d. Primerno je začeti uravnotežiti z elementi, ki se pojavijo le enkrat v vsakem članu, po potrebi pa tiste, ki se pojavijo večkrat, do zadnjega.

in. Vodik in kisik sta med zadnjimi elementi, ki jih je treba upoštevati pri uravnoteženju.

4. Nimamo točno določenega mesta za začetek uravnoteženja, zato lahko začnemo s katerim koli članom enačbe. Začeli bomo z atomi natrija. Kot lahko vidimo, sta v prvem članu dva atoma natrija, ki reagirata v molekuli sulfata natrija, medtem ko je na desni strani v proizvedeni snovi natrijev klorid samo en atom natrij. To pomeni, da morata biti na desni strani reakcije dve molekuli natrijevega klorida, da se uravnoteži natrij in da sta v rezultatu dva atoma. Torej bi imeli:

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

Na₂SW₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Kot vidimo, imamo že enako število atomov natrija. Toda naša enačba ostaja neuravnotežena. Pravzaprav imamo zdaj:

Leva stran: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Desna stran: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Zdaj imamo v rezultatu dva atoma klora in samo enega v reagentih. Če upoštevamo, da rezultat reakcije tvori dva atoma soli in je v reakcijski molekuli le en atom klora, pomeni, da moramo zdaj upoštevati, da delujeta dve molekuli spojine, ki vsebuje klor, to je dve molekuli kisline klorovodikova. Da bi preverili, ali je naša predpostavka resnična, svoji formuli dodamo navedbo, da reagirata dva atoma HCl, in atome ponovno preštejemo:

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

Na₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Zdaj imamo že enako število atomov, ki reagirajo z obeh strani enačbe. Na koncu preverimo, ali je na obeh straneh enako število atomov vsakega elementa:

Leva stran: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Desna stran: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Na obeh straneh enačbe imamo enako število atomov vsakega elementa, kar pomeni, da je naša formula pravilno uravnotežena. Prav tako lahko cenimo, da ko začnemo uravnotežiti elemente, ki se pojavijo samo enkrat, drugi atomi, v tem primeru vodik, spremenijo svoje vrednosti. odvisno od molekule, v kateri je kombinirana, in števila molekul, ki delujejo v enačbi, tudi uravnoteženje skupaj s preostankom elementi.

Primer uravnoteženja poskusov in napak dušikove kisline s kalcijevim hidroksidom:

Zdaj bomo uravnotežili enačbo reakcije dušikove kisline s kalcijevim hidroksidom, ki proizvaja kalcijev nitrat in vodo:

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (ŠT₃)₂ + H₂ALI

1. Začnemo s štetjem atomov na vsaki strani enačbe in atomov v vsakem elementu enačbe:

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

HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (ŠT₃)₂ + H₂ALI

Leva stran: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Desna stran: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Zato bomo ravnotežje začeli z dušikom. Na strani reakcij imamo dva atoma, medtem ko je v reaktantih samo en. To lahko uravnotežimo, če upoštevamo, da delujeta dve molekuli dušikove kisline, zato bi bila naša formula in število atomov videti tako:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (ŠT₃)₂ + H₂ALI

Leva stran: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Desna stran: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Dušik smo že uravnotežili, vendar enačba še vedno ni v ravnovesju.

2. Če pogledamo svojo enačbo, vidimo, da imamo že enako število atomov dušika in kalcija. To pomeni, da že imamo pravo količino molekul dušikove kisline in kalcijevega hidroksida, da dobimo eno molekulo kalcijevega nitrata. Če primerjamo atome vseh elementov, ugotovimo, da enačbi na desni strani primanjkuje ene molekule kisika in dveh vodika, da bi jo uravnotežili. Kaj to pomeni? No, ena molekula kisika in dve vodiku proizvajata vodo, in ker je v reakciji že prisotna ena molekula vode, to pomeni, da ne nastaneta ena, temveč dve molekuli vode.

K naši formuli dodamo, da nastaneta dve molekuli vode, in preštejemo atome in elemente:

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

2HNO₃ + Ca (OH)₂ -> Ca (ŠT₃)₂ + 2H₂ALI

Leva stran: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Desna stran: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Naša enačba je pravilno uravnotežena.