URAVNOTEŽENJE KEMIJSKIH ENAČB: METODE IN PRIMERI - KEMIJA - 2026

Za izravnavo kemijske enačbe pomeni, da imajo vsi elementi identifikacije enako število atomov na vsaki strani. Da bi to dosegli, je treba uporabiti metode uravnoteženja, da dodelimo ustreznim stehiometričnim koeficientom vsaki vrsti, ki je prisotna v reakciji.

Kemična enačba je s simboli prikaz, kaj se zgodi med kemijsko reakcijo med dvema ali več snovmi. Reaktanti medsebojno delujejo in glede na reakcijske pogoje bomo kot produkt dobili eno ali več različnih spojin.

Pri opisu kemijske enačbe je treba upoštevati naslednje: najprej se reaktanti napišejo na levi strani enačbe, nato pa enosmerna puščica ali dve nasprotni vodoravni puščici, odvisno od vrste izvedene reakcije. ogrinjalo.

Metode uravnoteženja kemijskih enačb

Temelji na stehiometriji reakcije in poskuša poskusiti z različnimi koeficienti, da uravnoteži enačbo, pod pogojem, da so izbrana najmanjša možna cela števila, s katerimi na obeh straneh dobimo enako število atomov vsakega elementa. reakcije.

Koeficient reaktanta ali produkta je število, ki je predhodno njegovi formuli, in je edino število, ki ga lahko spremenimo pri uravnoteženju enačbe, saj če spremenimo vpise formul, se spremeni identiteta spojine. pod vprašajem.

Preštej in primerjaj

Potem ko smo identificirali vsak element reakcije in ga postavili na pravilno stran, nadaljujemo s štetjem in primerjanjem števila atomov vsakega elementa, ki je prisoten v enačbi, in določimo tiste, ki morajo biti uravnoteženi.

Nato se uravnavanje vsakega elementa nadaljuje (enega po enega), tako da se pred vsako formulo, ki vsebuje neuravnotežene elemente, postavijo celi koeficienti. Običajno so kovinski elementi uravnoteženi najprej, nato nekovinski elementi in nazadnje atomi kisika in vodika.

Tako vsak koeficient pomnoži vse atome v prejšnji formuli; Medtem ko en element uravnoteži, drugi lahko postanejo neuravnoteženi, vendar se to popravi, ko reakcija uravnoteži.

Nazadnje je potrjeno z zadnjim štetjem, da je celotna enačba pravilno uravnotežena, to je, da upošteva zakon ohranjanja snovi.

Algebrično uravnoteženje kemijskih enačb

Za uporabo te metode se vzpostavi postopek za obravnavanje koeficientov kemijskih enačb kot neznank sistema, ki jih je treba rešiti.

Najprej se kot referenca vzame določen element reakcije in koeficienti so postavljeni kot črke (a, b, c, d …), ki predstavljajo neznanke glede na obstoječe atome tega elementa v vsaki molekuli (če vrsta ne vsebuje, da je element postavljen "0").

Po pridobitvi te prve enačbe določimo enačbe za ostale elemente, ki so prisotni v reakciji; v enaki reakciji bo toliko enačb, kolikor je elementov.

Nazadnje neznanke določimo z eno od algebrskih metod redukcije, izravnave ali substitucije in dobimo koeficiente, ki imajo za posledico pravilno uravnoteženo enačbo.

Uravnavanje redoks enačb (metoda z ionskimi elektroni)

Splošna (neuravnotežena) reakcija je na prvem mestu v ionski obliki. Potem ta enačba razdeli na dve polovični reakciji, oksidacijo in redukcijo, pri čemer se vsaka uravnoteži glede na število atomov, njihovo vrsto in naboje.

Na primer, za reakcije, ki se pojavljajo v kislem mediju, dodamo molekule H ₂ O uravnotežiti kisikova atoma je dodano in H ⁺ uravnotežiti vodikove atome.

Po drugi strani, v alkalnem mediju, enako število OH ^- ioni doda obeh straneh enačbe za vsak H ⁺ ionov , in kjer je H ⁺ in OH ^- ioni nastanejo, so skupaj tvorita H ₂ O molekule .

Dodajte elektrone

Potem je potrebno dodati toliko elektronov, da uravnotežimo naboje, po uravnoteženju snovi v vsaki polovični reakciji.

Po izenačitvi vsake polovične reakcije jih seštejemo in končno enačbo uravnotežimo s poskusom in napako. V primeru razlike v številu elektronov v dveh polovičnih reakcijah je treba enega ali oba pomnožiti s koeficientom, ki je enak temu številu.

Na koncu je treba potrditi, da enačba vključuje isto število atomov in isto vrsto atomov, poleg tega, da ima na obeh straneh globalne enačbe enake naboje.

Primeri uravnoteženja kemijskih enačb

Vir: wikimedia.org. Avtor: Ephert

To je animacija uravnotežene kemijske enačbe. Fosfor pentoksid in voda se pretvorita v fosforno kislino.

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Drugi primer

Imate reakcijo zgorevanja etana (neuravnoteženo).

C ₂ H ₆ + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O

Z uporabo metode poskusov in napak, da jo uravnotežimo, opazimo, da noben element nima enakega števila atomov na obeh straneh enačbe. Tako se začne enakomerno izravnava ogljika, pri čemer se dva doda kot stehiometrični koeficient, ki ga spremlja na strani izdelka.

C ₂ H ₆ + O ₂ → 2CO ₂ + H ₂ O

Ogljik je na obeh straneh uravnotežen, zato je vodik uravnotežen z dodajanjem tri molekuli vode.

C ₂ H ₆ + O ₂ → 2CO ₂ + 3H ₂ O

Nazadnje, ker je na desni strani enačbe sedem atomov kisika in je zadnji element, ki je ravnovesje levo, se pred molekulo kisika postavi delno število 7/2 (čeprav so na splošno prednostni celi koeficienti).

C ₂ H ₆ + 7 / 2O ₂ → 2CO ₂ + 3H ₂ O

Nato se preveri, da je na vsaki strani enačbe enako število atomov ogljika (2), vodika (6) in kisika (7).

Tretji primer

Pojavi se oksidacija železa z dikromatnimi ioni v kislem mediju (neuravnotežen in v njegovi ionski obliki).

Fe ²⁺ + Cr ₂ O ₇ ^2- → Fe ³⁺ + Cr ³⁺

Z uporabo ionsko-elektronske metode za njeno uravnoteženje razdelimo na dve polovični reakciji.

Oksidacija: Fe ²⁺ → Fe ³⁺

Zmanjšanje: Cr ₂ O ₇ ^2- → Cr ³⁺

Ker so atomi železa že uravnoteženi (1: 1), se na stran izdelka doda elektron, ki uravnoteži naboj.

Fe ²⁺ → Fe ³⁺ + e ^-

Zdaj so atomi Cr uravnoteženi in dodamo dva na desni strani enačbe. Potem, ko se reakcija v kislem mediju, sedmimi molekulami H ₂ O se doda na strani izdelka uravnotežiti kisikova atoma.

Cr ₂ O ₇ ^2- → 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

Za uravnovešanje H-atomov se v reaktantno stran doda štirinajst H ⁺ ionov in po izenačitvi snovi naboje uravnotežimo tako, da na isto stran dodamo šest elektronov.

Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- → 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

Na koncu sta dodani obe polovični reakciji, a ker je v reakciji oksidacije le en elektron, je treba vse to pomnožiti s šestimi.

6Fe ²⁺ + Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- → Fe ³⁺ + 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O + 6e ^-

Nazadnje je treba odpraviti elektrone na obeh straneh globalne ionske enačbe in preveriti, ali sta njihov naboj in snov pravilno uravnotežena.

Reference

1. Chang, R. (2007). Kemija. (9. izd.). McGraw-Hill.
2. Hein, M. in Arena, S. (2010). Temelji univerzitetne kemije, nadomestni. Pridobljeno iz books.google.co.ve
3. Tuli, GD in Soni, PL (2016). Jezik kemije ali kemijske enačbe. Pridobljeno iz books.google.co.ve
4. Speedy Publishing. (2015). Kemijske enačbe in odgovori (Vodniki za hitro študijo). Pridobljeno iz books.google.co.ve