Exempel på balansering av ekvationer genom försök

Balanseringen av kemiska ekvationer består i att fastställa mängden ämnen som deltar i en kemisk reaktion så att de motsvarar mängden ämnen som produceras, det vill säga de element som reagerar i den första delen av ekvationen är desamma som finns kvar efter reaktionen i den andra delen av ekvationen. ekvation.

En av metoderna för att balansera en ekvation är försök och felmetoden. I den här metoden kommer vi att försöka balansera antalet atomer i den kemiska ekvationen och ändra ämnens värden närvarande på en eller båda sidor, så att det finns jämlikhet mellan antalet atomer i reaktanterna och substanserna produceras. Det är en metod för försök och fel.

När vi studerar en komplex kemisk reaktion råder det tveksamhet om mängden reagerande ämnen och de ämnen som produceras är desamma på båda sidor av ekvationen. Tillämpa försök och felbalansering kommer vi att följa följande steg:

Exempel på försök och felbalansering av natriumsulfat med saltsyra:

1. Vi tar hänsyn till radikalerna hos de reagerande ämnena, liksom de som produceras. Låt oss se följande neutraliseringsreaktion av natriumsulfat med saltsyra:

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Som vi kan se har vi på vänstra sidan av ekvationen reaktanterna: natriumsulfat (Na₂SW₃saltsyra (HCl). På höger sida har vi reaktionsprodukterna: natriumklorid eller vanligt salt (NaCl), vatten (H₂O) och svaveloxid (SO₂).

Vi kan se i denna ekvation de ämnen som reagerar och de som produceras, med deras respektive formler. Men för att veta om denna ekvation är balanserad måste vi räkna antalet atomer på vardera sidan; om summan är densamma på båda sidor anser vi att ekvationen är balanserad. Således har vi:

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

Na₂SW₃ + HCl -> NaCl + H₂O + SO₂

Som vi kan se är antalet atomer i den första delen av ekvationen mindre än den andra, så ekvationen är obalanserad.

2. Vi börjar med att identifiera antalet atomer för varje element på båda sidor av ekvationen:

Vänster sida: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Höger sida: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Så vi har att på höger sida av vår ekvation saknar vi en natriumatom, medan vi har en väteatom kvar.

3. För att balansera en ekvation genom försök och fel måste vi följa följande regler:

till. Vi kommer inte att lägga till element som inte tillhör ekvationen.

b. Vi kommer inte att modifiera radikalerna för elementen i ekvationen, det vill säga om väte på ena sidan har en radikal 2, måste den fortsätta med radikalen 2.

c. Ja, vi kan uttrycka ökningen av atomer genom att addera antalet atomer för någon av föreningarna i blandningen. Således, om vi vill uttrycka att det finns 4 atomer saltsyra, kommer vi att skriva 4HCl.

d. Det är bekvämt att börja balansera med de element som bara visas en gång i varje medlem och lämna dem som visas mer än en gång till det sista, om det behövs.

och. Väte och syre är bland de sista elementen att överväga för balansering.

4. Vi har ingen bestämd plats att börja balansera, så vi kan börja med någon av ekvationsmedlemmarna. Vi börjar med natriumatomerna. Som vi kan se finns det i den första delen två natriumatomer att reagera i sulfatmolekylen natrium, medan det på den högra sidan, i det framställda ämnet, natriumklorid, finns det bara en atom av natrium. Detta innebär att för att balansera natrium och för att det ska finnas två atomer i resultatet måste det finnas två molekyler natriumklorid på höger sida av reaktionen. Så vi skulle ha:

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

Na₂SW₃ + HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

5. Som vi kan se har vi redan samma antal natriumatomer. Men vår ekvation är fortfarande obalanserad. I själva verket har vi nu:

Vänster sida: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Höger sida: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Nu har vi två kloratomer i resultatet och bara en i reagensen. Om vi ​​anser att resultatet av reaktionen ger två saltatomer och det bara finns en kloratom i den reagerande molekylen, betyder att nu måste vi ta hänsyn till att två molekyler av föreningen som innehåller klor verkar, det vill säga två syremolekyler saltsyra. För att kontrollera om vårt antagande är sant, lägger vi till vår formel indikationen att två HCl-atomer reagerar och vi räknar atomerna igen:

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

Na₂SW₃ + 2HCl -> 2NaCl + H₂O + SO₂

7. Nu har vi redan samma antal atomer som reagerar från båda sidor av ekvationen. Slutligen kontrollerar vi att det på båda sidor finns samma antal atomer för varje element:

Vänster sida: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Höger sida: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Vi har samma antal atomer för varje element på båda sidor av ekvationen, vilket betyder att vår formel är korrekt balanserad. Vi kan också uppskatta att när vi börjar balansera genom de element som bara förekommer en gång, ändrar andra atomer, i detta fall väte, sina värden. beroende på molekylen där den kombineras och antalet molekyler som verkar i ekvationen, balanserar också tillsammans med resten av element.

Exempel på försök och felbalansering av salpetersyra med kalciumhydroxid:

Nu ska vi balansera ekvationen för reaktionen mellan salpetersyra och kalciumhydroxid, som producerar kalciumnitrat och vatten:

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

1. Vi börjar med att räkna atomerna på varje sida av ekvationen och atomerna i varje element i ekvationen:

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

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

Vänster sida: N = 1; Ca = 1; O = 5; H = 3

Höger sida: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Vi kommer därför att börja vår balans med kväve. På sidan av reaktionerna har vi två atomer, medan det i reaktanterna bara finns en. Vi kan balansera detta genom att anse att två molekyler salpetersyra verkar, så vår formel och vårt atomantal skulle se ut så här:

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

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

Vänster sida: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Höger sida: N = 2; Ca = 1; O = 7; H = 2

Vi balanserade redan kvävet, men ekvationen är fortfarande i obalans.

2. När vi tittar på vår ekvation ser vi att vi redan har samma antal kväve- och kalciumatomer. Detta betyder att vi redan har rätt mängd salpetersyra och kalciumhydroxidmolekyler för att producera en molekyl kalciumnitrat. Jämförelse av alla grundämnens atomer har vi att ekvationen på höger sida saknar en molekyl syre och två väte som ska balanseras. Vad betyder detta? Tja, en molekyl syre och två väte producerar vatten, och eftersom det redan finns en vattenmolekyl närvarande i reaktionen, betyder det att inte en utan två vattenmolekyler produceras.

Vi lägger till vår formel att två vattenmolekyler produceras och vi beräknar atomer och element:

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

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

Vänster sida: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Höger sida: N = 2; Ca = 1; O = 8; H = 4

Vår ekvation är korrekt balanserad.