- Kémiai egyenletek kiegyensúlyozó módszerei
- Számolja és hasonlítsa össze
- A kémiai egyenletek algebrai kiegyensúlyozása
- Kiegyensúlyozó redox egyenletek (ion-elektron módszer)
- Adjunk elektronokat
- Példák a kémiai egyenletek kiegyenlítésére
- Második példa
- Harmadik példa
- Irodalom
A kiegyensúlyozó kémiai egyenletek azt sugallják, hogy az egyenlet minden elemében azonos számú atom van mindkét oldalon. Ennek eléréséhez a kiegyensúlyozó módszereket kell alkalmazni a megfelelő sztöchiometrikus együtthatók hozzárendelésére a reakcióban jelen lévő egyes fajokra.
A kémiai egyenlet szimbólumokkal történő ábrázolása, ami történik két vagy több anyag közötti kémiai reakció során. A reaktánsok kölcsönhatásba lépnek egymással, és a reakció körülményeitől függően egy vagy több különféle vegyületet kapunk termékként.
A kémiai egyenlet leírásakor a következőket kell figyelembe venni: először a reagenseket az egyenlet bal oldalára írják, majd egyirányú nyíl vagy két ellentétes vízszintes nyíl követi, a végrehajtott reakció típusától függően. köpeny.
Kémiai egyenletek kiegyensúlyozó módszerei
Ez a reakció sztöchiometria alapján épül fel, és különféle együtthatókkal próbál megpróbálkozni az egyenlet kiegyensúlyozása érdekében, feltéve, hogy a lehető legkisebb egész számot választják meg, amellyel az egyes elemek azonos számú atomját kapják mindkét oldalon. A reakció elegye.
A reaktáns vagy termék együtthatója az a szám, amely megelőzi a képletet, és ez az egyetlen szám, amelyet meg lehet változtatni az egyenlet kiegyensúlyozásakor, mivel ha a képletek aláírása megváltozik, a vegyület identitása megváltozik. kérdéses.
Számolja és hasonlítsa össze
Miután azonosítottuk a reakció egyes elemeit és a megfelelő oldalra helyeztük, megszámoljuk és összehasonlítjuk az egyenletben lévő egyes elemek atomszámát, és meghatározzuk azokat, amelyeknek kiegyensúlyozottnak kell lenniük.
Ezután folytatódik az egyes elemek kiegyenlítése (egyenként) egész szám koefficiensek elhelyezésével, az egyes képletek előtt, amelyek kiegyensúlyozatlan elemeket tartalmaznak. Általában a fém elemek kiegyensúlyozottak, majd a nem fém elemek, végül az oxigén- és hidrogénatomok.
Így minden együttható megsokszorozza az előző képletben szereplő összes atomot; így amíg az egyik elem kiegyensúlyozza a többi, kiegyensúlyozatlansá válhat, de ezt a reakció kiegyenlítésekor korrigálják.
Végül az utolsó számolás megerősíti, hogy a teljes egyenlet helyesen van kiegyensúlyozva, vagyis hogy az anyag megőrzésének törvényét betartja.
A kémiai egyenletek algebrai kiegyensúlyozása
Ennek a módszernek a használatához létre kell hozni egy eljárást a kémiai egyenletek együtthatóinak a megoldatlan rendszer ismeretlen elemeinek kezelésére.
Mindenekelőtt a reakció egy meghatározott elemét vesszük referenciaként, és az együtthatókat betűkként (a, b, c, d…) helyezzük, amelyek az ismeretlenekre vonatkoznak, az adott elemnek az egyes molekulákban létező atomjai szerint (ha egy faj nem tartalmazza ezt az elemet "0" -ra kell tenni.
Az első egyenlet megszerzése után meghatározzuk a reakcióban lévő többi elem egyenleteit; annyi egyenlet lesz, amennyi elem van a reakcióban.
Végül az ismeretlenek meghatározását a redukció, kiegyenlítés vagy helyettesítés egyik algebrai módszerével meghatározzuk, és megkapjuk azokat a együtthatókat, amelyek a helyesen kiegyensúlyozott egyenletet eredményezik.
Kiegyensúlyozó redox egyenletek (ion-elektron módszer)
Az általános (kiegyensúlyozatlan) reakciót elsősorban ion formájában helyezzük el. Ezután ezt az egyenletet két részreakcióra osztják, az oxidációra és a redukcióra, mindegyik egyensúlyozva az atomszám, típusuk és töltéseik alapján.
Például reakciók előforduló savas közegben, molekulák adunk H 2 O, hogy egyensúlyt az oxigénatomok adunk hozzá, és H +, hogy egyensúlyt a hidrogénatomok.
Másrészt, lúgos közegben, azonos számú OH - ionokat adunk mindkét oldalán az egyenlet minden egyes H + ion, és amennyiben H + és OH - ionok keletkeznek, ezek összekapcsolódva H 2 O molekulák.
Adjunk elektronokat
Ezután annyi elektront kell hozzáadni, hogy a töltések kiegyensúlyozódjanak, miután az anyagot minden félreakcióban kiegyensúlyozták.
Miután minden egyes félreakció kiegyensúlyozott, ezeket összeadjuk, és a végső egyenletet próbával és hibával kiegyensúlyozzuk. Abban az esetben, ha a két félreakcióban eltér az elektronok száma, akkor az egyiket vagy mindkettőt meg kell szorozni egy együtthatóval, amely egyenlő ezzel a számmal.
Végül meg kell erősíteni, hogy az egyenlet azonos számú atomot és azonos típusú atomot tartalmaz, amellett, hogy a globális egyenlet mindkét oldalán azonos töltések vannak.
Példák a kémiai egyenletek kiegyenlítésére
Forrás: wikimedia.org. Szerző: Ephert.
Ez egy kiegyensúlyozott kémiai egyenlet animációja. A foszfor-pentoxid és a víz foszforsavvá alakul.
P4O10 + 6 H20 → 4 H3PO4 (-177 kJ).
Második példa
Van etán égési reakciója (kiegyensúlyozatlan).
C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
A próba és hiba módszer alkalmazásával kiegyensúlyozható, megfigyelhető, hogy egyik elem sem rendelkezik azonos számú atommal az egyenlet mindkét oldalán. Így az egyik a szén kiegyensúlyozásával kezdődik, és egy sztöchiometrikus együtthatóként kettőt adunk hozzá, amely azt kíséri a termékoldalon.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
A szén mindkét oldalon kiegyensúlyozott, tehát a hidrogén kiegyensúlyozódik azzal, hogy hármat adnak a vízmolekulához.
C 2 H 6 + O 2 → 2 CO 2 + 3 H 2 O
Végül, mivel az egyenlet jobb oldalán hét oxigénatom található, és ez az utolsó elem, amely az egyensúly marad, a frakciószámot 7/2 az oxigénmolekula elé helyezik (bár az egész együtthatókat általában előnyösebb).
C 2 H 6 + 7 / 2O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
Ezután megbizonyosodunk arról, hogy az egyenlet mindkét oldalán azonos számú szénatom (2), hidrogén (6) és oxigén (7) található.
Harmadik példa
A vas dikromát-ionokkal történő oxidációja savas közegben (kiegyensúlyozatlan és ionos formájában) megtörténik.
Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- → Fe 3+ + Cr 3+
Az ion-elektron módszerrel történő kiegyensúlyozása két részreakcióra oszlik.
Oxidáció: Fe 2+ → Fe 3+
Redukció: Cr 2 O 7 2- → Cr 3+
Mivel a vasatomok már kiegyensúlyozottak (1: 1), a termék oldalához elektronot adunk a töltés kiegyenlítéséhez.
Fe 2+ → Fe 3+ + e -
Most a Cr atomok kiegyensúlyozottak, és az egyenlet jobb oldaláról kettőt adnak hozzá. Ezután, amikor a reakció savas közegben, hét molekulák H 2 O adunk a termék oldal felé, hogy egyensúlyt az oxigén atomok.
Cr 2 O 7 2- → 2Cr 3+ + 7H 2 O
A H-atomok kiegyensúlyozása érdekében tizennégy H + -iont adunk a reagens oldalához, és az anyag kiegyenlítése után a töltéseket kiegyenlítjük hat elektron hozzáadásával ugyanazon az oldalon.
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → 2Cr 3+ + 7H 2 O
Végül mindkét félreakció hozzáadódik, de mivel az oxidációs reakcióban csak egy elektron van, mindezt meg kell szorozni hatszor.
6Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6e -
Végül el kell távolítani a globális ionos egyenlet mindkét oldalán levő elektronokat, ellenőrizve, hogy töltésük és az anyaguk megfelelő-e.
Irodalom
- Chang, R. (2007). Kémia. (9. kiadás). McGraw-Hill.
- Hein, M. és Arena, S. (2010). A Főiskolai Kémia alapjai, alternatív. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
- Tuli, GD és Soni, PL (2016). A kémia vagy kémiai egyenletek nyelve. Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről
- Speedy Publishing. (2015). Kémiai egyenletek és válaszok (gyors tanulmány útmutatók). Helyreállítva a books.google.co.ve webhelyről