De försök och fel Den består av en försök- och felmetod som syftar till att säkerställa att materiens bevarande uppfylls i en kemisk ekvation för en given reaktion; det vill säga att utjämna antalet atomer i reaktanterna och produkterna. Således kommer atomer inte att försvinna eller skapas ur luften..
Beroende på rusningen är detta vanligtvis en underhållande operation som förstärker förståelsen om stökiometriska koefficienter och prenumerationer. Även om det kanske inte verkar som det, innebär försök och fel att behärska många begrepp, som tillämpas nästan omedvetet för dem som arbetar med kemi..
Således liknar balansering den ansträngning som skulle göras för att plana en gungbräda (eller gungbräda), så att inget av ändarna faller åt ena sidan medan det andra stiger. En skala illustrerar detta också perfekt.
Som du har erfarenhet kan denna balansering även göras mentalt, så länge den kemiska ekvationen inte är för komplicerad. En dålig svängning förstör helt tolkningen av en reaktion, så det är viktigt att göra det lugnt för att undvika ätfel.
Artikelindex
Oavsett vad balansering krävs för, bör du alltid börja med den obalanserade ekvationen till hands. På samma sätt är det viktigt att vara tydlig om dess element. Antag följande kemiska ekvation:
A + B → 3C + D
Där arter A, B, C och D är molekylära. Denna ekvation kan inte balanseras eftersom den berättar ingenting om dess atomer. Atomerna är balanserade, inte molekylerna.
Både A, B och D har en stökiometrisk koefficient på 1, medan C på 3. Detta betyder att 1 molekyl eller mol A reagerar med en molekyl eller mol B, för att producera 3 molekyler eller mol C, och en molekyl eller mol av D. När vi visar atomerna introducerar vi de stökiometriska prenumerationerna.
Antag nu följande ekvation:
CH4 + ELLERtvå → COtvå + HtvåELLER
Stökiometriska prenumerationer berättar för oss hur många atomer av varje element som utgör en molekyl, och de känns igen eftersom de är de minsta siffrorna på en atoms högra sida. Till exempel CH4 den har en kolatom (även om 1 inte är placerad) och fyra väteatomer.
Enligt ovanstående obalanserade ekvation är kol minoratomen: det är en del av en enda reaktant (CH4) och en enda produkt (COtvå). Om det observeras finns det en C-atom på både reaktant- och produktsidan.
CH4 + ELLERtvå → COtvå + HtvåELLER
2 O 3 O
Vi kan inte ändra prenumerationen utan bara de stökiometriska koefficienterna för att balansera en ekvation. Det finns fler oxygener på höger sida, så vi försöker lägga till en koefficient till Otvå:
CH4 + 2Otvå → COtvå + HtvåELLER
4 eller 3
Vi vill inte påverka CO-koefficiententvå eftersom det skulle obalansera atomerna i C. Vi ändrar sedan koefficienten för HtvåELLER:
CH4 + 2Otvå → COtvå + 2HtvåELLER
4 ELLER 4O
När vi väl har balanserat syreatomerna balanserar vi äntligen väteatomerna. Flera gånger förblir dessa av sig själva balanserade till slut.
CH4 + 2Otvå → COtvå + 2HtvåELLER
4H 4H
Och så har ekvationen balanserats genom försök och fel. Ordningen på dessa steg uppfylls inte alltid.
Balanserade ekvationer visas nedan för att verifiera att antalet atomer är lika på båda sidor om pilen:
SWtvå + 2Htvå → S + 2HtvåELLER
P4 + 6Ftvå → 4PF3
2HCl → Htvå + Cltvå
C + Otvå → COtvå
Några föreslagna övningar kommer att lösas nedan. I vissa av dem kommer det att ses att det ibland är bekvämt att bryta steget i ordningen och balansera minoritetsatomen sist..
Balansera genom försök och fel följande kemiska ekvation:
SW3 → SOtvå + ELLERtvå
1S 1S
3 ELLER 4O
Det är viktigt att betona att koefficienterna multiplicerar prenumerationerna för att ge oss det totala antalet atomer för ett element. Till exempel 6Ntvå ger oss totalt 12 N atomer.
Svavlet i början är redan balanserat, så vi fortsätter med syret:
3 O 4 O
Vi tvingas ändra koefficienten till SO3 för att balansera oxygener på vänster sida:
2SO3 → SOtvå + ELLERtvå
6 O 4 O
2S S
Nu är vi intresserade av att balansera svavelatomerna först före syreatomerna:
2SO3 → 2SOtvå + ELLERtvå
2S 2S
6 ELLER 6O
Observera att syreatomerna lämnades balanserade av sig själva till slut.
Balansera genom försök och fel följande kemiska ekvation:
CH4 + HtvåO → CO + Htvå
Kol och oxygener är redan balanserade, inte på samma sätt som väten:
6H 2H
Allt vi behöver göra är att ändra koefficienten till Htvå att ha fler väten till höger:
CH4 + HtvåO → CO + 3Htvå
6H 6H
Och ekvationen är helt balanserad.
Balansera genom försök och fel följande kemiska ekvation:
CtvåH4 + ELLERtvå → COtvå + HtvåELLER
Vi börjar balansera kolet igen:
CtvåH4 + ELLERtvå → 2COtvå + HtvåELLER
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Observera att den här gången är det lättare att balansera väten först än oxygener:
CtvåH4 + ELLERtvå → 2COtvå + 2HtvåELLER
4H 4H
2O 6O
Nu ja, vi ändrar koefficienten för Otvå för att balansera oxygener:
CtvåH4 + 3Otvå → 2COtvå + 2HtvåELLER
6O 6O
Och ekvationen är redan balanserad.
Slutligen kommer en utmanande ekvation att balanseras av försök och fel:
Ntvå + HtvåO → NH3 + INTE
Kväger och oxygener är redan balanserade, men väten är inte:
2H 3H
Låt oss försöka ändra koefficienten för HtvåO och NH3:
Ntvå + 3HtvåO → 2NH3 + INTE
6H 6H
3O O
2N 3N
Genom försök och fel varierar vi koefficienten för NO:
Ntvå + 3HtvåO → 2NH3 + 3) NEJ
6H 6H
3O 3O
2N 5N
Och nu är kväven obalanserade. Här är det bekvämt att göra en plötslig förändring: femdubbla koefficienten för Ntvå:
5Ntvå + 3HtvåO → 2NH3 + 3) NEJ
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Således återstår det för oss att spela med NH-koefficienterna3 och NO på ett sådant sätt att de tillsätter 10 kväve och balanserar syre- och väteatomerna samtidigt. Låt oss prova den här poängen:
5Ntvå + 3HtvåO → 5NH3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Väten ser dock väldigt obalanserade ut. Låt oss därför variera koefficienterna igen:
5Ntvå + 3HtvåO → 4NH3 + 6NO
10N 10N
6H 12H
3O 6O
Observera att nu har vänster sida två gånger syre och väte. Vid denna tidpunkt är det tillräckligt att fördubbla koefficienten för HtvåELLER:
5Ntvå + 6HtvåO → 4NH3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Och ekvationen är äntligen balanserad.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.