Ako vyvážiť chemické rovnice

Jeffrey Coolidge/Getty Images

Chemická rovnica je písomný popis toho, čo sa deje pri chemickej reakcii. Východiskové materiály, nazývané reaktanty , sú uvedené na ľavej strane rovnice. Ďalej nasleduje šípka, ktorá ukazuje smer reakcie. Na pravej strane reakcie sú uvedené látky, ktoré sa vyrábajú, nazývané produkty .

A vyvážená chemická rovnica hovorí o množstvách reaktantov a produktov potrebných na splnenie zákona o zachovaní hmotnosti. V podstate to znamená, že na ľavej strane rovnice sú rovnaké počty každého typu atómov ako na pravej strane rovnice. Znie to tak, že by to malo byť jednoduché bilančné rovnice , ale je to zručnosť, ktorá si vyžaduje prax. Takže, aj keď sa môžete cítiť ako figurína, nie ste! Tu je postup, ktorý postupujete krok za krokom na vyváženie rovníc. Rovnaké kroky môžete použiť na vyváženie akejkoľvek nevyváženej chemickej rovnice...

Jednoduché kroky na vyváženie chemických rovníc

Postupujte podľa štyroch jednoduchých krokov na vyváženie chemickej rovnice:

1. Napíšte nevyváženú rovnicu na zobrazenie reaktantov a produktov.
2. Napíšte, koľko atómov každého prvku je na každej strane reakčnej šípky.
3. Pridajte koeficienty (čísla pred vzorcami), aby počet atómov každého prvku bol rovnaký na oboch stranách rovnice. Najjednoduchšie je vyvážiť atómy vodíka a kyslíka ako posledné.
4. Uveďte hmotný stav reaktantov a produktov a skontrolujte svoju prácu.

Napíšte nevyváženú chemickú rovnicu

Prvým krokom je zapísať nevyváženú chemickú rovnicu. Ak budete mať šťastie, toto vám bude dané. Ak vám bolo povedané, aby ste vyvážili chemickú rovnicu a dostali ste iba názvy produktov a reaktantov, budete ich musieť vyhľadať alebo použiť pravidlá pomenovania zlúčenín určiť ich vzorce.

Precvičme si pomocou reakcie z reálneho života hrdzavenie železa vo vzduchu. Ak chcete napísať reakciu, musíte identifikovať reaktanty (železo a kyslík) a produkty (hrdzu). Ďalej napíšte nevyváženú chemickú rovnicu:

Fe + O_dva→ Viera_dvaO₃

Všimnite si, že reaktanty sú vždy na ľavej strane šípky. Oddeľuje ich znamienko plus. Ďalej je tu šípka označujúca smer reakcie (reaktanty sa stávajú produktmi). Produkty sú vždy na pravej strane šípky. Poradie, v akom napíšete reaktanty a produkty, nie je dôležité.

Zapíšte si počet atómov

Ďalším krokom na vyváženie chemickej rovnice je určiť, koľko atómov každého prvku je prítomných na každej strane šípky:

Fe + O_dva→ Viera_dvaO₃

Aby ste to dosiahli, nezabudnite, že dolný index označuje počet atómov. Napríklad O_dvamá 2 atómy kyslíka. Fe obsahuje 2 atómy železa a 3 atómy kyslíka_dvaO₃. Vo Fe je 1 atóm. Ak neexistuje dolný index, znamená to, že existuje 1 atóm.

Na strane reaktantov:

1 Viera

2 O

Na strane produktu:

2 Viera

3 O

Ako viete, že rovnica už nie je vyvážená? Pretože počet atómov na každej strane nie je rovnaký! Zachovanie omše uvádza, že hmotnosť nie je vytvorená ani zničená chemickou reakciou, takže pred chemické vzorce musíte pridať koeficienty, aby ste upravili počet atómov tak, aby boli rovnaké na oboch stranách.

Pridajte koeficienty na vyváženie hmotnosti v chemickej rovnici

Pri vyrovnávaní rovníc, nikdy nezmeníte dolné indexy . vy pridať koeficienty . Koeficienty sú násobiteľmi celých čísel. Ak napríklad napíšete 2 H_dvaO, to znamená, že v každej molekule vody máte 2-násobok počtu atómov, čo by boli 4 atómy vodíka a 2 atómy kyslíka. Rovnako ako pri dolných indexoch nezapisujete koeficient '1', takže ak koeficient nevidíte, znamená to, že existuje jedna molekula.

Existuje stratégia, ktorá vám pomôže bilančné rovnice rýchlejšie. To sa nazýva vyváženie kontrolou . V podstate sa pozriete na to, koľko atómov máte na každej strane rovnice a pridáte k molekulám koeficienty, aby ste vyrovnali počet atómov.

• Najprv vyvážte atómy prítomné v jednej molekule reaktantu a produktu.
• Vyvážte všetky atómy kyslíka alebo vodíka ako posledné.

V príklade:

Fe + O_dva→ Viera_dvaO₃

Železo je prítomné v jednom reaktante a jednom produkte, preto najprv vyvážte jeho atómy. Naľavo je jeden atóm železa a napravo dva, takže si možno myslíte, že vloženie 2 Fe naľavo by fungovalo. Aj keď by to vyvážilo železo, už viete, že budete musieť upraviť aj kyslík, pretože nie je vyvážený. Kontrolou (t. j. pohľadom na to) viete, že pre nejaké vyššie číslo musíte zahodiť koeficient 2.

3 Fe nefunguje vľavo, pretože nemôžete zadať koeficient z Fe_dvaO₃tým by sa to vyvážilo.

4 Fe funguje, ak potom pridáte koeficient 2 pred molekulu hrdze (oxidu železa), čím získate 2 Fe_dvaO₃. Toto vám dáva:

4 Fe + O_dva→ 2 Viera_dvaO₃

Železo je vyvážené, so 4 atómami železa na každej strane rovnice. Ďalej musíte vyrovnať kyslík.

Vyvážte atómy kyslíka a vodíka ako posledné

Toto je vyvážená rovnica pre železo:

4 Fe + O_dva→ 2 Viera_dvaO₃

Pri vyrovnávaní chemických rovníc je posledným krokom pridanie koeficientov k atómom kyslíka a vodíka. Dôvodom je, že sa zvyčajne vyskytujú vo viacerých reaktantoch a produktoch, takže ak ich budete riešiť ako prvé, zvyčajne si robíte prácu navyše.

Teraz sa pozrite na rovnicu (použite kontrolu), aby ste zistili, ktorý koeficient bude fungovať na vyváženie kyslíka. Ak dáte 2 palce od O_dva, ktorý vám dá 4 atómy kyslíka, ale v produkte máte 6 atómov kyslíka (koeficient 2 vynásobený dolným indexom 3). Takže 2 nefunguje.

Ak vyskúšate 3O_dva, potom máte 6 atómov kyslíka na strane reaktantu a tiež 6 atómov kyslíka na strane produktu. Toto funguje! Vyvážená chemická rovnica je:

4 Fe + 3 O_dva→ 2 Viera_dvaO₃

Poznámka: Mohli ste napísať a vyvážená rovnica pomocou násobkov koeficientov. Ak napríklad zdvojnásobíte všetky koeficienty, stále máte vyváženú rovnicu:

8 Fe + 6 O_dva→ 4 Viera_dvaO₃

Chemici však vždy píšu najjednoduchšiu rovnicu, takže si skontrolujte svoju prácu, aby ste sa uistili, že nemôžete znížiť svoje koeficienty.

Takto vyvažujete jednoduchú chemickú rovnicu pre hmotnosť. Možno budete musieť vyvážiť rovnice pre hmotnosť aj náboj. Možno budete musieť uviesť aj stav hmoty (pevné, kvapalné, vodné, plynné) reaktantov a produktov.

Vyvážené rovnice so stavmi hmoty (plus príklady)

Pokyny krok za krokom na vyváženie oxidačno-redukčných rovníc