Vyvažování metod a příkladů chemických rovnic

vyvažování chemických rovnic znamená, že všechny prvky přítomné v uvedené rovnici mají stejný počet atomů na každé straně. K dosažení tohoto cíle je nutné použít metody vyvažování k přiřazení stechiometrických koeficientů vhodných pro každý druh přítomný v reakci..

Chemická rovnice je pomocí symbolů znázornění toho, co se děje v průběhu chemické reakce mezi dvěma nebo více látkami. Reaktanty vzájemně interagují a v závislosti na reakčních podmínkách se jako produkt získá jedna nebo více různých sloučenin..

Při popisu chemické rovnice je třeba vzít v úvahu následující: Za prvé, reaktantní látky jsou napsány na levé straně rovnice, následuje jednosměrná šipka nebo dvě protilehlé vodorovné šipky, v závislosti na typu provedené reakce. mys.

Index

• 1 Metody vyvažování chemických rovnic
  • 1.1 Bilance chemických rovnic pomocí pokusů a omylů (nazývaných také kontrolou nebo zkouškou)
  • 1.2 Algebraické vyvažování chemických rovnic
  • 1.3 Válcování redox rovnic (metoda iontových elektronů)
• 2 Příklady vyrovnávání chemických rovnic
  • 2.1 První příklad
  • 2.2 Druhý příklad
  • 2.3 Třetí příklad
• 3 Odkazy

Vyvažovací metody chemických rovnic

Vzhledem k tomu, že reaktanty a produkty jsou známy a že jejich vzorce jsou správně vyjádřeny na straně, která jim odpovídá, přistupujeme k vyvážení rovnic podle následujících metod..

Vyvažování chemických rovnic pokusem a omylem (nazývané také kontrolou nebo zkouškou)

Je založen na stechiometrii reakce a pokouší se zkusit s různými koeficienty, aby se rovnice vyrovnala, pokud jsou vybrána nejmenší možná celá čísla, s nimiž se na obou stranách získá stejný počet atomů každého prvku reakce.

Koeficient reaktantu nebo produktu je číslo, které předchází jeho vzorec, a to je jediné číslo, které může být změněno při vyvažování rovnice, protože změna indexů vzorců by změnila identitu sloučeniny. dotyčné.

Počítat a porovnávat

Poté, co jsme identifikovali každý prvek reakce a umístili jej na správnou stranu, budeme počítat a porovnávat počet atomů každého prvku přítomného v rovnici a určovat ty, které musí být vyvážené.

Pak pokračujeme v vyvažování každého prvku (po jednom), umístěním celých koeficientů před každou rovnici, která obsahuje nevyvážené prvky. Kovové prvky jsou obvykle vyrovnány jako první, pak nekovové prvky a nakonec atomy kyslíku a vodíku.

Tímto způsobem každý koeficient násobí všechny atomy předchozího vzorce; zatímco zatímco vyvážení elementu jiní mohou nerovnováha, ale toto je opraveno jak reakce je vyvážená.

Konečně, je to potvrzeno posledním sčítáním, že celá rovnice je správně vyvážena, to znamená, že dodržuje zákon zachování hmoty..

Algebraické vyvažování chemických rovnic

Pro použití této metody je vytvořen postup pro zpracování koeficientů chemických rovnic jako neznámých systému, který musí být vyřešen..

Za prvé, specifický prvek reakce je považován za referenční a koeficienty jsou umístěny jako písmena (a, b, c, d ...), které představují neznámé, podle existujících atomů tohoto prvku v každé molekule (pokud druh neobsahuje tento prvek je umístěn "0").

Po získání této první rovnice se stanoví rovnice pro další prvky přítomné v reakci; bude existovat tolik rovnic, kolik jsou prvky uvedené reakce.

Konečně, neznámé jsou určeny jedním z algebraických metod redukce, ekvalizace nebo substituce a koeficienty jsou získány, které vyústí ve správně vyváženou rovnici.

Vyvažování redox rovnic (iontová elektronová metoda)

Nejprve se do jeho iontové formy umístí obecná (nevyvážená) reakce. Pak se tato rovnice dělí na dvě poloviční reakce, oxidaci a redukci, přičemž každá z nich se vyvažuje podle počtu atomů, jejich typu a nábojů z těchto atomů..

Například pro reakce, které se vyskytují v kyselém prostředí, se přidávají molekuly H.₂Nebo vyrovnat atomy kyslíku a přidat H⁺ pro vyrovnání atomů vodíku.

Naproti tomu v alkalickém médiu se přidává stejný počet OH iontů^- na obou stranách rovnice pro každý H iont⁺, a kde vznikají ionty H⁺ a OH^- oni se spojí tvořit H molekuly₂O.

Přidání elektronů

Pak musíte přidat tolik elektronů, kolik je třeba k vyrovnání nábojů, po vyrovnání hmoty v každé poloviční reakci.

Následně po válcování každé poloviční reakce se tyto přidávají a kulminují vyvažováním konečné rovnice pokusem a chybou. V případě, že je rozdíl v počtu elektronů obou polovičních reakcí, musí být jeden nebo oba násobeny koeficientem rovným tomuto číslu..

Nakonec musí být potvrzeno, že rovnice zahrnuje stejný počet atomů a stejný typ atomů, kromě toho, že mají stejné náboje na obou stranách globální rovnice..

Příklady vyrovnávání chemických rovnic

První příklad

Toto je animace vyvážené chemické rovnice. Oxid fosforečný a voda se převedou na kyselinu fosforečnou.

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Druhý příklad

Máte spalovací reakci etanu (nevyvážené).

C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O

Využití metody pokusu a omylu k jeho vyrovnání, to je pozorováno, že žádný z elementů má stejný počet atomů na obou stranách rovnice. Začíná tedy bilancí uhlíku a přidává dva jako stechiometrický koeficient, který je doprovází na straně produktů..

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + H₂O

Uhlík je vyvážený na obou stranách, takže postupujeme k vyvážení vodíku přidáním trojice do molekuly vody.

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Konečně, protože na pravé straně rovnice je sedm atomů kyslíku a je to poslední prvek, který je stále ještě vyvážený, zlomkové číslo 7/2 je umístěno před molekulou kyslíku (i když obecně jsou preferovány celé koeficienty).

C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Pak ověřte, že na každé straně rovnice je stejný počet atomů uhlíku (2), vodík (6) a kyslík (7)..

Třetí příklad

Oxidace železa dichromanovými ionty se vyskytuje v kyselém prostředí (nevyvážené a ve své iontové formě).

Víra²⁺ + Kr₂O₇^2- → Víra³⁺ + Kr³⁺

Využití iontové elektronové metody pro její vyrovnání je rozděleno na dvě poloviční reakce.

Oxidace: Víra²⁺ → Víra³⁺

Snížení: Cr₂O₇^2- → Cr³⁺

Vzhledem k tomu, že atomy železa jsou již vyvážené (1: 1), je na straně produktů přidán elektron, aby se náboj vyrovnal.

Víra²⁺ → Víra³⁺ + e^-

Atomy Cr jsou nyní vyvážené a přidávají dvě na pravé straně rovnice. Poté, když reakce probíhá v kyselém prostředí, je přidáno sedm molekul H.₂Nebo na straně výrobků, aby vyvažovaly atomy kyslíku.

Kr₂O₇^2- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

Pro vyrovnání atomů H se přidá čtrnáct H iontů⁺ na straně reaktantů a po vyrovnání materiálu jsou náboje vyváženy přidáním šesti elektronů na stejné straně.

Kr₂O₇^2- +14H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

Nakonec se přidají obě poloviční reakce, ale protože v oxidační reakci je pouze jeden elektron, musí se toto vše násobit šesti..

6Fe²⁺ + Kr₂O₇^2- +14H⁺ + 6e^- → Víra³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O + 6e^-

Konečně, elektrony musí být eliminovány na obou stranách globální iontové rovnice, ověřující, že jejich náboj a hmota jsou správně vyváženy..

Odkazy

1. Chang, R. (2007). Chemie (9. vydání). McGraw-Hill.
2. Hein, M. a Aréna, S. (2010). Základy vysokoškolské chemie, alternativní. Citováno z knih.google.co.ve
3. Tuli, G. D., a Soni, P. L. (2016). Jazyk chemie nebo chemické rovnice. Citováno z knih.google.co.ve
4. Rychlé publikování (2015). Chemické rovnice a odpovědi (průvodce rychlým studiem). Citováno z knih.google.co.ve