- Koraki
- Napišite neuravnoteženo enačbo
- Preglejte stehiometrične koeficiente in naročnine
- Najprej uravnotežite atome v najmanjšem deležu
- Ravnotežje z atomi kisika
- Na koncu uravnotežite atome vodika
- Primeri
- Vaje
- Vaja 1
- Vaje 2
- Vaja 3
- Vaja 4
- Reference
Poskusov in napak uravnoteženje sestavljen iz poskusov in napak metode je, da želi, da se zagotovi, da je ohranjanje snovi izpolnjeni na kemijsko enačbo za dano reakcijo; torej za izenačenje števila atomov reaktantov in produktov. Tako ne bodo izginili ali ustvarili atomov iz tankega zraka.
Glede na hitenje je to ponavadi zabavna operacija, ki krepi razumevanje stehiometričnih koeficientov in naročnin. Čeprav se morda ne zdi všeč, poskusi in napake vključujejo obvladovanje številnih konceptov, ki se skoraj nezavedno uporabljajo za tiste, ki se zatikajo v kemiji.
Uravnoteženje kemijske enačbe s poskusom in napakami je kot poskus izravnave žage v zraku. Slika michael maggiore iz Pixabaja
Tako uravnavanje spominja na napor, ki bi bil vložen za izravnavo žage (ali žage), tako da noben konec ne pade na eno stran, medtem ko se drugi dvigne. Lestvica to tudi odlično kaže.
Kot imate izkušnje, lahko to uravnavanje naredimo celo mentalno, dokler kemijska enačba ni preveč zapletena. Slab zamah popolnoma uniči razlago reakcije, zato je ključnega pomena, da to storite mirno, da se izognete napakam pri prehranjevanju.
Koraki
Napišite neuravnoteženo enačbo
Ne glede na to, za kakšno ravnotežje je potrebno, vedno morate začeti z neuravnoteženo enačbo. Prav tako je treba biti jasen glede njegovih elementov. Predpostavimo naslednjo kemijsko enačbo:
A + B → 3C + D
Kjer so vrste A, B, C in D molekularne. Te enačbe ni mogoče uravnotežiti, saj nam nič ne pove o njenih atomih. Atomi so uravnoteženi, ne molekule.
Tako A, B kot D imajo stehiometrični koeficient 1, C pa 3. To pomeni, da 1 molekula ali mol A reagira z eno molekulo ali molom B, da nastane 3 molekule ali moli C in ena molekula ali mol D. Ko pokažemo atome, uvedemo stehiometrične vpisnike.
Preglejte stehiometrične koeficiente in naročnine
Predpostavimo naslednjo enačbo:
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Stehiometrični naročniki nam povedo, koliko atomov vsakega elementa sestavlja molekula in prepoznamo jih, ker so najmanjša števila na desni strani atoma. Na primer, CH 4 ima en atom ogljika (čeprav 1 ni navedena) štiri atome vodika.
Najprej uravnotežite atome v najmanjšem deležu
Po zgoraj navedeni neuravnoteženi enačbi je ogljik manjši atom: je del enega samega reaktanta (CH 4 ) in enega samega produkta (CO 2 ). Če pogledate, obstaja atom C na strani reaktantov in produktov.
Ravnotežje z atomi kisika
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
2 O 3 O
Ne moremo spremeniti naročnin, ampak samo stehiometrične koeficiente, da uravnotežimo enačbo. Na desni strani je več oksigenov, zato skušamo dodati koeficient O 2 :
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + H 2 O
4 ali 3
Na koeficient CO 2 ne želimo vplivati, ker bi to uravnovesilo atome C. Nato spremenimo koeficient H 2 O:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4 ali 4
Na koncu uravnotežite atome vodika
Ko uravnotežimo atome kisika, končno uravnovesimo atome vodika. Večkrat so te na koncu uravnotežene.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
In tako se enačba uravnoteži s poskusi in napakami. Vrstni red teh korakov ni vedno izpolnjen.
Primeri
Spodaj so prikazane uravnotežene enačbe, da se preveri, ali je število njegovih atomov enako na obeh straneh puščice:
SO 2 + 2H 2 → S + 2H 2 O
P 4 + 6F 2 → 4PF 3
2HCI → H 2 + Cl 2
C + O 2 → CO 2
Vaje
Nekaj predlaganih vaj bo rešenih spodaj. V nekaterih od njih se vidi, da je včasih priročno prekiniti vrstni red korakov in uravnotežiti manjšinski atom.
Vaja 1
S poskusom in napako uravnotežite naslednjo kemijsko enačbo:
SO 3 → SO 2 + O 2
1S 1S
3 ali 4
Pomembno je poudariti, da koeficienti pomnožijo naročnike, da dobimo skupno število atomov za element. Na primer, 6N 2 nam daje skupno 12 N atomov.
Žveplo je na začetku že uravnoteženo, zato nadaljujemo s kisikom:
3 O 4 O
Prisiljeni smo spremeniti koeficient v SO 3, da uravnamo oksigene na levi strani:
2SO 3 → SO 2 + O 2
6 O 4 O
2S S
Zdaj nas zanima, da najprej uravnamo atome žvepla pred atomi kisika:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2
2S 2S
6 ALI 6O
Upoštevajte, da so na koncu kisikovi atomi ostali uravnoteženi.
Vaje 2
S poskusom in napako uravnotežite naslednjo kemijsko enačbo:
CH 4 + H 2 O → CO + H 2
Ogljiki in kisiki so že uravnoteženi, ne pa na enak način kot vodiki:
6H 2H
Vse, kar moramo storiti, je spremeniti koeficient H 2, da bo na desni več vodikov:
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
6H 6H
In enačba je popolnoma uravnotežena.
Vaja 3
S poskusom in napako uravnotežite naslednjo kemijsko enačbo:
C 2 H 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Znova začnemo uravnotežiti ogljik:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Upoštevajte, da je tokrat lažje uravnavati vodikove vode kot kisikove:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
2O 6O
Zdaj spremenimo koeficient O 2, da uravnotežimo oksigene:
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
6O 6O
In enačba je že uravnotežena.
Vaja 4
Končno bo izzivalna enačba uravnotežena s poskusom in napako:
N 2 + H 2 O → NH 3 + NO
Dušik in kisik sta že uravnotežena, ne pa tudi vodik:
2H 3H
Poskusimo spremeniti koeficient H 2 O in NH 3 :
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + NO
6H 6H
30 O
2N 3N
Po poskusu in napaki spremenimo koeficient NO:
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
6H 6H
3O 3O
2N 5N
In zdaj so dušiki neuravnoteženi. Tukaj je priročno spremeniti nenadno: koeficient N 2 :
5N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Tako nam ostane s koeficienti NH 3 in NO na tak način, da dodajo 10 dušikov in uravnavajo atome kisika in vodika hkrati. Poskusimo ta rezultat:
5N 2 + 3H 2 O → 5NH 3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Vendar so vodiki videti zelo neuravnoteženi. Zato spet spremenimo koeficiente:
5N 2 + 3H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
6H 12H
30O 6O
Upoštevajte, da ima zdaj leva stran dvakrat kisik in vodik. V tem trenutku je dovolj, da podvojimo koeficient H 2 O:
5N 2 + 6H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
In enačba je na koncu uravnotežena.
Reference
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Organska kemija. (sf). Uravnavanje kemijskih enačb s poskusom in napakami - Reševalne vaje. Pridobljeno: quimica-organica.com
- Nissa Garcia. (2020). Uravnotežena kemijska enačba: definicija in primeri. Študij. Pridobljeno: study.com
- Helmenstine, Anne Marie, dr. (21. oktober 2019). Kako uravnotežiti kemijske enačbe. Pridobljeno: misel.com
- Študijski vodnik. (11. maj 2019). Preizkusno uravnoteženje kemičnih reakcij. Rešene vaje. Pridobljeno: quimicaencasa.com
- University of Colorado Boulder. (2019). Uravnoteženje kemijskih enačb. Pridobljeno: phet.colorado.edu