Równoważenie równań chemicznych

Wstępna stechiometria i relacje mas w równaniach chemicznych

Zrównoważone równanie chemiczne określa reagenty i produkty w reakcji chemicznej. Jeffrey Coolidge / Getty Images

Równanie chemiczne opisuje, co dzieje się w substancji chemicznej reakcja . Równanie identyfikuje reagenty (materiały wyjściowe) i produkty (substancje wynikowe), formuły uczestników, fazy uczestników (stała, ciekła, gazowa), kierunek reakcji chemicznej i ilość każdej substancji. Równania chemiczne są równoważone pod względem masy i ładunku, co oznacza, że ​​liczba i rodzaj atomów po lewej stronie strzałki jest taka sama, jak liczba rodzajów atomów po prawej stronie strzałki. Całkowity ładunek elektryczny po lewej stronie równania jest taki sam, jak całkowity ładunek po prawej stronie równania. Na początku ważne jest, aby najpierw się nauczyć jak zrównoważyć równania dla masy.

Równoważenie równanie chemiczne odnosi się do ustalenia matematycznej zależności między ilością reagentów i produktów. Ilości są wyrażone w gramach lub krety .

Umiejętność pisania wymaga praktyki zrównoważone równania . Proces składa się zasadniczo z trzech etapów.

3 kroki do zrównoważenia równań chemicznych

1) Napisz niezrównoważone równanie.

• Wzory chemiczne reagentów są wymienione po lewej stronie równania.
• Produkty są wymienione po prawej stronie równania.
• Reagenty i produkty są rozdzielone kładąc strzałę między nimi, aby pokazać kierunek reakcji. Reakcje w równowadze będą miały strzałki skierowane w obie strony.
• Użyj jedno- i dwuliterowych symboli elementów do identyfikacji elementów.
• Pisząc symbol związku, kation w związku (ładunek dodatni) jest wymieniony przed anionem (ładunek ujemny). Na przykład sól kuchenna jest zapisywana jako NaCl, a nie ClNa.

2) Zrównoważ równanie.

• Aplikować Prawo zachowania masy aby uzyskać taką samą liczbę atomów każdego pierwiastka po każdej stronie równania. Wskazówka: zacznij od wyważenia elementu, który pojawia się tylko w jeden reagent i produkt.
• Gdy jeden element zostanie zbalansowany, przejdź do zrównoważenia drugiego i kolejnego, aż wszystkie elementy zostaną zbalansowane.
• Zrównoważ wzory chemiczne, umieszczając przed nimi współczynniki. Nie dodawaj indeksów dolnych, ponieważ zmieni to formuły.

3) Wskaż stany materii reagentów i produktów.

• Stosować (g) w przypadku substancji gazowych.
• Użyj (s) dla ciał stałych.
• Użyj (l) dla płynów.
• Użyj (aq) dla gatunków w roztworze w wodzie.
• Generalnie nie ma przestrzeni między związkiem a stanem materii.
• Pisać stan materii bezpośrednio po formule substancji, którą opisuje.

Równanie równoważące: przepracowany przykładowy problem

Tlenek cyny jest podgrzewany z gazowym wodorem do tworzenia cyny metalicznej i pary wodnej. Napisz zbilansowane równanie opisujące tę reakcję.

1) Napisz niezrównoważone równanie.

SnO_dwa+ H_dwa→ Sn + H_dwaO

Odnosić się do Tabela powszechnych jonów poliatomowych oraz Formuły związków jonowych jeśli masz problemy z zapisaniem wzorów chemicznych produktów i reagentów.

2) Zrównoważ równanie.

Spójrz na równanie i zobacz, które elementy nie są zrównoważone. W tym przypadku po lewej stronie równania znajdują się dwa atomy tlenu, a po prawej tylko jeden. Popraw to, umieszczając przed wodą współczynnik 2:

SnO_dwa+ H_dwa→ Sn + 2 H_dwaO

To stawia wodór atomy wytrącony z równowagi. Teraz są dwa atomy wodoru po lewej i cztery atomy wodoru po prawej. Aby uzyskać cztery atomy wodoru po prawej, dodaj współczynnik 2 dla wodoru gazowego. Współczynnik to liczba poprzedzająca wzór chemiczny. Pamiętaj, współczynniki są mnożnikami, więc jeśli napiszemy 2 H_dwaO oznacza 2x2=4 atomy wodoru i 2x1=2 atomy tlenu.

SnO_dwa+ 2 godz_dwa→ Sn + 2 H_dwaO

Równanie jest teraz zrównoważone. Pamiętaj, aby dokładnie sprawdzić swoją matematykę! Każda strona równania ma 1 atom Sn, 2 atomy O i 4 atomy H.

3) Wskaż stany fizyczne reagentów i produktów.

Aby to zrobić, musisz znać właściwości różnych związków lub musisz wiedzieć, jakie są fazy dla chemikaliów w reakcji. Tlenki są ciałami stałymi, wodór tworzy gaz dwuatomowy, cyna jest ciałem stałym, a termin „ para wodna ' wskazuje, że woda jest w fazie gazowej:

SnO_dwa(s) + 2 godz_dwa(g) → Sn(s) + 2 H_dwaO(g)

To jest zrównoważone równanie reakcji. Koniecznie sprawdź swoją pracę! Pamiętaj, że zachowanie masy wymaga, aby równanie miało taką samą liczbę atomów każdego pierwiastka po obu stronach równania. Pomnóż współczynnik (liczba z przodu) razy indeks dolny (liczba pod symbolem elementu) dla każdego atomu. W przypadku tego równania obie strony równania zawierają:

• 1 Sn atomowy
• 2 atomy O
• 4 atomy H

Jeśli chcesz więcej poćwiczyć, przejrzyj inny przykład równoważenia równań lub spróbuj trochę arkusze robocze . Jeśli uważasz, że jesteś gotowy, spróbuj kartkówka by sprawdzić, czy potrafisz zrównoważyć równania chemiczne.

Równania równowagi z masą i ładunkiem

Niektóre reakcje chemiczne zawierają jony, więc musisz je zrównoważyć pod względem ładunku i masy. Dowiedz się, jak równoważyć równania jonowe oraz reakcje redoks (utlenianie-redukcja) . W grę wchodzą podobne kroki.