Kaip subalansuoti chemines lygtis

Jeffrey Coolidge / Getty Images

Cheminė lygtis yra rašytinis aprašymas to, kas vyksta cheminėje reakcijoje. Pradinės medžiagos, vadinami reagentais , yra išvardyti kairėje lygties pusėje. Toliau pasirodo rodyklė, rodanti reakcijos kryptį. Dešinėje reakcijos pusėje išvardytos pagamintos medžiagos, vadinami produktais .

A subalansuota cheminė lygtis nurodo reagentų ir produktų kiekius, reikalingus masės tvermės dėsniui įvykdyti. Iš esmės tai reiškia, kad kairėje lygties pusėje yra toks pat kiekvieno tipo atomų skaičius, kaip ir dešinėje lygties pusėje. Atrodo, kad tai turėtų būti paprasta balanso lygtis , bet tai įgūdis, kurį reikia praktikuoti. Taigi, nors galite jaustis kaip manekenas, nesate! Štai kaip žingsnis po žingsnio atliekate lygčių pusiausvyrą. Tuos pačius veiksmus galite atlikti norėdami subalansuoti bet kokią nesubalansuotą cheminę lygtį...

Paprasti cheminių lygčių subalansavimo veiksmai

Norėdami subalansuoti cheminę lygtį, atlikite keturis paprastus veiksmus:

1. Parašykite nesubalansuotą lygtį, kad parodytumėte reagentus ir produktus.
2. Užrašykite, kiek kiekvieno elemento atomų yra kiekvienoje reakcijos rodyklės pusėje.
3. Pridėkite koeficientus (skaičius prieš formules), kad kiekvieno elemento atomų skaičius būtų vienodas abiejose lygties pusėse. Lengviausia subalansuoti vandenilio ir deguonies atomus.
4. Nurodykite reagentų ir produktų būseną ir patikrinkite savo darbą.

Parašykite nesubalansuotą cheminę lygtį

Pirmiausia reikia užrašyti nesubalansuotą cheminę lygtį. Jei jums pasiseks, tai jums bus suteikta. Jei jums liepta subalansuoti cheminę lygtį ir pateikti tik produktų ir reagentų pavadinimai, turėsite juos ieškoti arba taikyti junginių įvardijimo taisyklės nustatyti jų formules.

Praktikuokime panaudoti reakciją iš realaus gyvenimo – geležies rūdijimą ore. Norėdami parašyti reakciją, turite nustatyti reagentus (geležis ir deguonis) ir produktus (rūdis). Tada parašykite nesubalansuotą cheminę lygtį:

Fe + O_du→ Tikėjimas_duO₃

Atkreipkite dėmesį, kad reagentai visada yra kairėje rodyklės pusėje. Juos skiria pliuso ženklas. Toliau yra rodyklė, rodanti reakcijos kryptį (reagentai tampa produktais). Produktai visada yra dešinėje rodyklės pusėje. Reagentų ir produktų rašymo tvarka nėra svarbi.

Užsirašykite atomų skaičių

Kitas cheminės lygties subalansavimo žingsnis yra nustatyti, kiek kiekvieno elemento atomų yra kiekvienoje rodyklės pusėje:

Fe + O_du→ Tikėjimas_duO₃

Norėdami tai padaryti, atminkite, kad indeksas nurodo atomų skaičių. Pavyzdžiui, O_duturi 2 deguonies atomus. Fe yra 2 atomai geležies ir 3 atomai deguonies_duO₃. Fe yra 1 atomas. Kai nėra indekso, tai reiškia, kad yra 1 atomas.

Reagento pusėje:

1 Tikėjimas

2 O

Produkto pusėje:

2 Tikėjimas

3 O

Kaip žinoti, kad lygtis dar nesubalansuota? Nes atomų skaičius kiekvienoje pusėje nėra vienodas! Mišių išsaugojimas teigia, kad masė nesukuriama arba nesunaikinama vykstant cheminei reakcijai, todėl prieš chemines formules turite pridėti koeficientus, kad sureguliuotumėte atomų skaičių, kad jie būtų vienodi abiejose pusėse.

Pridėkite koeficientus, kad subalansuotumėte masę cheminėje lygtyje

Kai balansuojate lygtis, jūs niekada nekeičiate indeksų . Tu pridėti koeficientus . Koeficientai yra sveikųjų skaičių daugikliai. Jei, pavyzdžiui, rašote 2 H_duO, tai reiškia, kad kiekvienoje vandens molekulėje yra 2 kartus daugiau atomų, tai būtų 4 vandenilio atomai ir 2 deguonies atomai. Kaip ir su indeksais, jūs nerašote koeficiento „1“, taigi, jei nematote koeficiento, tai reiškia, kad yra viena molekulė.

Yra strategija, kuri jums padės balanso lygtis greičiau. Tai vadinama balansavimas patikrinimo būdu . Iš esmės jūs žiūrite, kiek atomų turite kiekvienoje lygties pusėje, ir pridedate prie molekulių koeficientus, kad subalansuotumėte atomų skaičių.

• Pirmiausia subalansuokite atomus, esančius vienoje reagento ir produkto molekulėje.
• Paskutinį kartą subalansuokite deguonies ar vandenilio atomus.

Pavyzdyje:

Fe + O_du→ Tikėjimas_duO₃

Geležies yra viename reagente ir viename produkte, todėl pirmiausia subalansuokite jos atomus. Kairėje yra vienas geležies atomas, o dešinėje - du, todėl galite manyti, kad 2 Fe įdėjus kairėje būtų naudinga. Nors tai subalansuotų geležį, jūs jau žinote, kad turėsite reguliuoti ir deguonį, nes jis nėra subalansuotas. Apžiūrėdami (t. y. pažvelgę ​​į jį), žinote, kad turite atmesti koeficientą 2 už kažkokį didesnį skaičių.

3 Fe neveikia kairėje, nes negalite įvesti koeficiento iš Fe_duO₃tai subalansuotų.

4 Fe veikia, jei prieš rūdžių (geležies oksido) molekulę pridedate koeficientą 2, kad jis būtų 2 Fe_duO₃. Tai suteikia jums:

4 Fe + O_du→ 2 Tikėjimas_duO₃

Geležis yra subalansuota, kiekvienoje lygties pusėje yra 4 geležies atomai. Toliau reikia subalansuoti deguonį.

Paskutinį kartą subalansuokite deguonies ir vandenilio atomus

Tai lygtis, subalansuota geležies atžvilgiu:

4 Fe + O_du→ 2 Tikėjimas_duO₃

Subalansuojant chemines lygtis, paskutinis žingsnis yra pridėti deguonies ir vandenilio atomų koeficientus. Priežastis ta, kad jie dažniausiai būna keliuose reagentuose ir produktuose, taigi, jei pirmiausia su jais susidorojate, paprastai papildomai dirbate patys.

Dabar pažiūrėkite į lygtį (naudokite patikrinimą), kad sužinotumėte, kuris koeficientas veiks deguonies balansui. Jei įdėjote 2 iš O_du, tai suteiks jums 4 deguonies atomus, bet produkte turite 6 deguonies atomus (koeficientas 2 padaugintas iš 3 indekso). Taigi, 2 neveikia.

Jei bandysite 3 O_du, tada jūs turite 6 deguonies atomus reagento pusėje ir 6 deguonies atomus produkto pusėje. Tai veikia! Subalansuota cheminė lygtis yra tokia:

4 Fe + 3 O_du→ 2 Tikėjimas_duO₃

Pastaba: Galėjai parašyti a subalansuota lygtis naudojant koeficientų kartotinius. Pavyzdžiui, jei padvigubinate visus koeficientus, vis tiek turėsite subalansuotą lygtį:

8 Fe + 6 O_du→ 4 Tikėjimas_duO₃

Tačiau chemikai visada rašo paprasčiausią lygtį, todėl patikrinkite savo darbą, kad įsitikintumėte, jog negalite sumažinti savo koeficientų.

Taip subalansuosite paprastą cheminę masės lygtį. Taip pat gali tekti subalansuoti masės ir krūvio lygtis. Be to, gali tekti nurodyti materijos būsena (kietos, skystos, vandeninės, dujinės) reagentų ir produktų.

Subalansuotos lygtys su materijos būsenomis (plius pavyzdžiai)

Žingsnis po žingsnio instrukcijos, kaip subalansuoti oksidacijos-redukcijos lygtis