- Cheminių lygčių balansavimo metodai
- Suskaičiuokite ir palyginkite
- Algebrinis cheminių lygčių balansavimas
- Balansinės redokso lygtys (jonų-elektronų metodas)
- Pridėkite elektronus
- Balansuojančių cheminių lygčių pavyzdžiai
- Antras pavyzdys
- Trečias pavyzdys
- Nuorodos
Į balansavimo chemijos lygtis reiškia, kad visi lygties turi tą patį skaičių atomų kiekvienoje pusėje. Norint tai pasiekti, būtina naudoti balansavimo metodus, kad kiekvienam reakcijos metu esančiam gyvūnui būtų paskirti tinkami stechiometriniai koeficientai.
Cheminė lygtis yra simbolių pavaizdavimas to, kas vyksta vykstant cheminei reakcijai tarp dviejų ar daugiau medžiagų. Reagentai sąveikauja tarpusavyje ir, priklausomai nuo reakcijos sąlygų, bus gautas vienas ar keli skirtingi junginiai kaip produktas.
Apibūdinant cheminę lygtį, reikia atsižvelgti į tai: pirmiausia reagentai užrašomi kairėje lygties pusėje, paskui - vienpusė rodyklė arba dvi priešingos horizontalios rodyklės, atsižvelgiant į vykdomos reakcijos tipą. kape.
Cheminių lygčių balansavimo metodai
Jis remiasi reakcijos stechiometrija ir bando bandyti skirtingais koeficientais, kad būtų subalansuota lygtis, su sąlyga, kad bus pasirinkti mažiausi įmanomi sveikieji skaičiai, su kuriais iš abiejų pusių gaunamas vienodas kiekvieno elemento atomų skaičius. reakcijos.
Reaguojančiosios medžiagos ar produkto koeficientas yra skaičius, einantis prieš formulę, ir jis yra vienintelis skaičius, kurį galima pakeisti balansuojant lygtį, nes jei bus pakeisti formulių prenumerata, junginio tapatumas bus pakeistas. klausime.
Suskaičiuokite ir palyginkite
Identifikavę kiekvieną reakcijos elementą ir padėję jį į reikiamą pusę, skaičiuojame ir lyginame kiekvieno lygtyje esančio elemento atomų skaičių ir nustatome tuos, kurie turi būti subalansuoti.
Tada kiekvieno elemento balansavimas tęsiamas (po vieną), prieš kiekvieną formulę, kurioje yra nesubalansuotų elementų, pateikiant sveikųjų skaičių koeficientus. Paprastai pirmiausia subalansuojami metaliniai elementai, paskui nemetaliniai elementai, galiausiai deguonies ir vandenilio atomai.
Taigi kiekvienas koeficientas padaugina iš visų ankstesnės formulės atomų; taigi, nors vienas elementas balansuoja, kiti gali būti nesubalansuoti, tačiau tai ištaisoma, kai reakcija balansuoja.
Galiausiai paskutiniu skaičiavimu patvirtinama, kad visa lygtis yra tinkamai subalansuota, tai yra, kad ji laikosi materijos išsaugojimo dėsnio.
Algebrinis cheminių lygčių balansavimas
Norint naudoti šį metodą, yra nustatyta procedūra, kaip cheminių lygčių koeficientus traktuoti kaip nežinomus sistemos elementus, kurie turi būti išspręsti.
Visų pirma, kaip atskaitos elementas laikomas konkretus reakcijos elementas, o koeficientai išdėstomi kaip raidės (a, b, c, d …), kurios nurodo nežinomus, atsižvelgiant į esamus to elemento atomus kiekvienoje molekulėje (jei rūšis, kurioje nėra šio elemento, žymima „0“).
Gavus šią pirmąją lygtį, nustatomos kitų reakcijoje esančių elementų lygtys; bus tiek lygčių, kiek yra elementų minėtoje reakcijoje.
Galiausiai nežinomieji nustatomi vienu iš algebrinių redukcijos, išlyginimo ar pakeitimo metodų ir gaunami koeficientai, kurie lemia teisingai subalansuotą lygtį.
Balansinės redokso lygtys (jonų-elektronų metodas)
Bendroji (nesubalansuota) reakcija pirmiausia patenka į jo joninę formą. Tada ši lygtis yra padalinta į dvi pusines reakcijas: oksidaciją ir redukciją, balansuojant kiekvieną pagal atomų skaičių, jų tipą ir krūvius.
Pavyzdžiui, reakcijų, kurios atsiranda rūgštinėje terpėje, molekulės yra pridėta H 2 O, kad subalansuoti deguonies atomus, yra pridėta ir H + subalansuoti vandenilio atomus.
Kita vertus, šarminėje terpėje abiejose lygties pusėse kiekvienam H + jonui pridedama lygus skaičius OH - jonų , o kur atsiranda H + ir OH - jonai, jie susijungia ir sudaro H 2 O molekules .
Pridėkite elektronus
Po to, kai balansuoja medžiagą kiekvienoje reakcijos pusėje, reikia pridėti tiek daug elektronų, kiek reikia krūviams subalansuoti.
Po kiekvienos pusinės reakcijos subalansavimo jos sudedamos ir galutinė lygtis subalansuota bandymų ir klaidų būdu. Jei elektronų skaičius dviejose pusiau reakcijose skiriasi, vieną arba abu reikia padauginti iš koeficiento, kuris lygus šiam skaičiui.
Galiausiai reikia patvirtinti, kad lygtis apima tą patį atomų skaičių ir to paties tipo atomus, be to, kad abiejose bendrosios lygties pusėse yra vienodi krūviai.
Balansuojančių cheminių lygčių pavyzdžiai
Šaltinis: wikimedia.org. Autorius: Ephert.
Tai subalansuotos cheminės lygties animacija. Fosforo pentoksidas ir vanduo paverčiami fosforo rūgštimi.
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).
Antras pavyzdys
Vyksta etano degimo reakcija (nesubalansuota).
C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Naudojant bandymų ir klaidų metodą, kad būtų galima jį subalansuoti, pastebima, kad nė vienas iš elementų neturi vienodo atomų skaičiaus abiejose lygties pusėse. Taigi, pirmiausia reikia subalansuoti anglį, pridedant du kaip stechiometrinį koeficientą, lydintį jį produkto pusėje.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
Anglis buvo subalansuotas iš abiejų pusių, taigi vandenilis subalansuotas pridedant tris į vandens molekulę.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Galiausiai, kadangi dešinėje lygties pusėje yra septyni deguonies atomai ir tai yra paskutinis elementas, likęs balansuoti, trupmeninis skaičius 7/2 dedamas prieš deguonies molekulę (nors paprastai pirmenybė teikiama sveikojo skaičiaus koeficientams).
C 2 H 6 + 7 / 2O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Tada patikrinama, ar kiekvienoje lygties pusėje yra tas pats anglies (2), vandenilio (6) ir deguonies (7) atomų skaičius.
Trečias pavyzdys
Vyksta geležies oksidacija dichromatų jonais rūgščioje terpėje (nesubalansuota ir jo jonine forma).
Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- → Fe 3+ + Cr 3+
Jono balansavimui naudojamas jonų-elektronų metodas, jis padalijamas į dvi pusines reakcijas.
Oksidacija: Fe 2+ → Fe 3+
Redukcija: Cr 2 O 7 2- → Cr 3+
Kadangi geležies atomai jau yra subalansuoti (1: 1), gaminio pusėje pridedamas elektronas, kad būtų subalansuotas krūvis.
Fe 2+ → Fe 3+ + e -
Dabar Cr atomai yra subalansuoti, pridedant du iš lygties dešinės pusės. Tada, kai reakcija vyksta rūgštinėje terpėje, septynios molekulės H 2 O yra pridėta produktų pusėje subalansuoti deguonies atomus.
Cr 2 O 7 2- → 2Cr 3+ + 7H 2 O
Norint subalansuoti H atomus, keturiolika H + jonų pridedami prie reagentų pusės ir, išlyginus medžiagą, krūviai subalansuojami pridedant šešis elektronus į tą pačią pusę.
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → 2Cr 3+ + 7H 2 O
Galiausiai pridedamos abi pusinės reakcijos, tačiau kadangi oksidacijos reakcijoje yra tik vienas elektronas, visa tai turi būti padauginta iš šešių.
6Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6e -
Galiausiai reikia pašalinti elektronus iš abiejų pasaulinės joninės lygties pusių, įsitikinant, kad jų krūvis ir materija yra tinkamai subalansuoti.
Nuorodos
- Changas, R. (2007). Chemija. (9-asis leidimas). McGraw-Hill.
- Heinas, M., ir „Arena, S.“ (2010). Kolegijos chemijos pagrindai. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- „Tuli“, D. D. ir „Soni“, PL (2016). Chemijos ar cheminių lygčių kalba. Atkurta iš knygų.google.co.ve
- Greita leidyba. (2015). Chemijos lygtys ir atsakymai (greitųjų studijų vadovai). Atkurta iš knygų.google.co.ve