- Žingsniai
- Parašykite nesubalansuotą lygtį
- Peržiūrėkite stechiometrinius koeficientus ir indeksus
- Pirmiausia subalansuokite atomus mažiausiu santykiu
- Balansas pagal deguonies atomus
- Galiausiai subalansuokite vandenilio atomus
- Pavyzdžiai
- Pratimai
- 1 pratimas
- 2 pratimai
- 3 pratimas
- 4 pratimas
- Nuorodos
Bandymų ir klaidų balansavimas susideda iš bandymų ir klaidų metodo, kuriuo siekiama užtikrinti, kad medžiagos išsaugojimas būtų įvykdytas tam tikros reakcijos cheminėje lygtyje; tai yra išlyginti reagentų ir produktų atomų skaičių. Taigi jie neišnyks ir nesudarys atomų iš plono oro.
Atsižvelgiant į skubėjimą, tai dažniausiai būna linksma operacija, sustiprinanti supratimą apie stechiometrinius koeficientus ir indeksus. Nors tai gali ir neatrodyti, bandymai ir klaidos apima daugelio sąvokų įsisavinimą, beveik nesąmoningai pritaikomas tiems, kurie dvelkia chemija.
Cheminės lygties subalansavimas bandymu ir klaida yra tarsi bandymas išlyginti pjūklą ore. Vaizdas: Michaelis maggiore iš „Pixabay“
Taigi balansavimas primena pastangas, kurios būtų dedamos norint suvienodinti vaizdą (ar vaizdą), kad nė vienas galas nenukristų į vieną pusę, o kitas pakiltų. Mastelis tai puikiai iliustruoja.
Kaip turite patirties, šį balansavimą galima atlikti net protiškai, jei cheminė lygtis nėra per daug sudėtinga. Blogas sūpynės visiškai sužlugdo reakcijos aiškinimą, todėl labai svarbu tai daryti ramiai, norint išvengti valgymo klaidų.
Žingsniai
Parašykite nesubalansuotą lygtį
Nepaisant to, kokio balansavimo reikia, visada turėtumėte pradėti nuo nesubalansuotos lygties. Taip pat svarbu aiškiai suprasti jo elementus. Tarkime, kad ši cheminė lygtis:
A + B → 3C + D
Kur A, B, C ir D rūšys yra molekulinės. Šios lygties negalima subalansuoti, nes ji nieko nesako apie savo atomus. Atomai yra subalansuoti, o ne molekulės.
Tiek A, B, tiek D stechiometrinis koeficientas yra 1, o C yra 3. Tai reiškia, kad 1 molekulė arba A molas reaguoja su viena B molekule arba moliu, kad susidarytų 3 C molekulės arba moliai, o viena molekulė. arba D. molis. Kai parodome atomus, mes pristatome stechiometrinius indeksus.
Peržiūrėkite stechiometrinius koeficientus ir indeksus
Dabar tarkime šią lygtį:
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Stechiometriniai indeksai nurodo, kiek kiekvieno elemento atomų sudaro molekulę, ir jie atpažįstami, nes jie yra mažiausi skaičiai dešinėje atomo pusėje. Pavyzdžiui, CH 4 turi vieną anglies atomą, (nors 1 nėra specifikuotas) ir keturis vandenilio atomus.
Pirmiausia subalansuokite atomus mažiausiu santykiu
Pagal aukščiau pateiktą nesubalansuotą lygtį anglis yra mažiausias atomas: ji yra vieno reaktyviojo elemento (CH 4 ) ir vieno produkto (CO 2 ) dalis. Jei pažvelgsite į tai, C reagentas yra ir reagentų, ir produktų pusėje.
Balansas pagal deguonies atomus
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
2 O 3 O
Mes negalime pakeisti indeksų, bet tik stechiometrinius koeficientus, kad subalansuotume lygtį. Dešinėje pusėje yra daugiau deguonies, todėl stengiamės pridėti koeficientą O 2 :
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + H 2 O
4 arba 3
Mes nenorime paveikti CO 2 koeficiento, nes jis išbalansuotų C atomus. Tada pakeisime H 2 O koeficientą :
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4 arba 4
Galiausiai subalansuokite vandenilio atomus
Kai subalansuosime deguonies atomus, mes galiausiai subalansuosime vandenilio atomus. Kelis kartus jie savaime yra subalansuoti pabaigoje.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4H, 4H
Taigi lygtis buvo subalansuota bandymų ir klaidų būdu. Šių žingsnių tvarka ne visada įvykdoma.
Pavyzdžiai
Subalansuotos lygtys parodytos žemiau, kad būtų galima įsitikinti, kad jos atomų skaičius yra vienodas abiejose rodyklės pusėse:
SO 2 + 2H 2 → S + 2H 2 O
P 4 + 6F 2 → 4PF 3
2HCl → H 2 + Cl 2
C + O 2 → CO 2
Pratimai
Kai kurie siūlomi pratimai bus išspręsti žemiau. Kai kuriuose iš jų bus matyti, kad kartais patogu nutraukti žingsnių tvarką ir paskutinį kartą subalansuoti mažumos atomą.
1 pratimas
Balansuokite pagal bandomąją ir paklaidinę šią cheminę lygtį:
SO 3 → SO 2 + O 2
1S 1S
3 arba 4
Svarbu pabrėžti, kad koeficientai padauginami iš indeksų, kad gautume bendrą elemento atomų skaičių. Pavyzdžiui, 6N 2 suteikia mums iš viso 12 N atomų.
Sieros pradžioje jau yra subalansuotos, todėl mes tęsiame deguonį:
3 O 4 O
Esame priversti pakeisti koeficientą į SO 3, kad subalansuotume deguonį kairėje pusėje:
2SO 3 → SO 2 + O 2
6 O 4 O
2S S
Dabar mes norime sieros atomus subalansuoti pirmiausia prieš deguonies atomus:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2
2S 2S
6 ARBA 6O
Atkreipkite dėmesį, kad deguonies atomai galų gale liko subalansuoti.
2 pratimai
Balansuokite pagal bandomąją ir paklaidinę šią cheminę lygtį:
CH 4 + H 2 O → CO + H 2
Anglies ir deguonies kiekiai jau yra subalansuoti, o ne vandeniliai:
6H, 2H
Viskas, ką turime padaryti, tai pakeisti H 2 koeficientą, kad dešinėje būtų daugiau vandenilių:
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
6H 6H
Ir lygtis yra visiškai subalansuota.
3 pratimas
Balansuokite pagal bandomąją ir paklaidinę šią cheminę lygtį:
C 2 H 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Mes vėl pradedame balansuoti anglį:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
2C 2C
2O 5O
4H, 2H
Atminkite, kad šį kartą lengviau subalansuoti vandenilius, nei deguonis:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
4H, 4H
2O 6O
Dabar mes modifikuojame O 2 koeficientą, kad subalansuotume deguonį:
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
6O 6O
Ir lygtis jau subalansuota.
4 pratimas
Galiausiai sudėtinga lygtis bus subalansuota bandymų ir klaidų pagalba:
N 2 + H 2 O → NH 3 + NO
Azotas ir deguonis jau yra subalansuoti, bet ne vandeniliai:
2H, 3H
Pabandykime pakeisti H 2 O ir NH 3 koeficientą :
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + NO
6H 6H
3O O
2N 3N
Pagal bandymo ir klaidos koeficientą mes keičiame NO koeficientą:
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
6H 6H
3O 3O
2N 5N
O dabar azotai nesubalansuoti. Čia patogu atlikti staigų pokytį: padidinkite N 2 koeficientą :
5N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Taigi mums lieka žaisti su NH 3 ir NO koeficientais taip, kad jie pridėtų 10 azoto ir subalansuotų deguonies ir vandenilio atomus tuo pačiu metu. Pabandykime šį rezultatą:
5N 2 + 3H 2 O → 5NH 3 + 5NO
10 N 10 N
6H 15H
3O 5O
Tačiau vandeniliai atrodo labai nesubalansuoti. Todėl dar kartą keiskite koeficientus:
5N 2 + 3H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
6H 12H
3O 6O
Atminkite, kad kairėje pusėje du kartus yra deguonies ir vandenilio. Šiuo metu užtenka dvigubai padidinti H 2 O koeficientą :
5N 2 + 6H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Ir lygtis pagaliau subalansuota.
Nuorodos
- Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
- Organinė chemija. (sf). Cheminių lygčių balansavimas bandymų ir klaidų būdu - išspręsti pratimai. Atkurta iš: quimica-organica.com
- Nissa Garcia. (2020). Subalansuota cheminė lygtis: apibrėžimas ir pavyzdžiai. Tyrimas. Atgauta iš: study.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Spalio 21 d.). Kaip subalansuoti chemines lygtis. Atgauta iš: thinkco.com
- Studijų vadovas. (2019 m. Gegužės 11 d.). Bandomasis cheminių reakcijų balansavimas. Išspręsta mankšta. Atkurta iš: quimicaencasa.com
- Kolorado universiteto Boulderis. (2019 m.). Balansuojančios cheminės lygtys. Atkurta iš: phet.colorado.edu