Балансиране на химични уравнения Методи и примери

на балансиране на химически уравнения означава, че всички елементи, присъстващи в споменатото уравнение имат един и същ брой атоми от всяка страна. За да се постигне това, е необходимо да се използват методите за балансиране, за да се определят стехиометричните коефициенти, подходящи за всеки вид, присъстващ в реакцията..

Химическо уравнение е представянето, посредством символи, на това, което се случва в хода на химическа реакция между две или повече вещества. Реагентите взаимодействат един с друг и в зависимост от реакционните условия, като продукт се получават едно или повече различни съединения..

Когато се описва химическо уравнение, трябва да се има предвид следното: Първо, реагентните вещества са написани от лявата страна на уравнението, последвани от еднопосочна стрелка или две противоположни хоризонтални стрелки, в зависимост от вида на протичащата реакция. нос.

индекс

• 1 Методи за балансиране на химични уравнения
  • 1.1 Баланс на химически уравнения чрез проба и грешка (наричан също чрез инспекция или изпитване)
  • 1.2 Алгебрично балансиране на химични уравнения
  • 1.3 Въртене на редокс уравнения (йон-електронен метод)
• 2 Примери на балансиращи химически уравнения
  • 2.1 Първи пример
  • 2.2 Втори пример
  • 2.3 Трети пример
• 3 Препратки

Методи за балансиране на химически уравнения

Като основа за това, че реагентите и продуктите са известни и че формулите им са правилно изразени от страната, която им съответства, ще продължим да балансираме уравненията по следните методи:.

Балансиране на химически уравнения чрез проба и грешка (наричани също от инспекция или проба)

Тя се основава на стехиометрията на реакцията и се опитва да опита с различни коефициенти, за да се балансира уравнението, докато се избират най-малките цели числа, с които се получава същият брой атоми от всеки елемент от двете страни реакцията.

Коефициентът на реагент или продукт е числото, което предхожда неговата формула, и то е единственото число, което може да бъде променено при балансиране на уравнение, тъй като промяната на индексите на формулите ще промени идентичността на съединението въпрос.

Пребройте и сравнете

След като идентифицираме всеки елемент от реакцията и го поставим на правилната страна, продължаваме да преброяваме и сравняваме броя на атомите на всеки елемент, присъстващ в уравнението и определяме тези, които трябва да бъдат балансирани..

След това продължаваме с балансирането на всеки елемент (един по един), като поставяме цели коефициенти преди всяка формула, която съдържа небалансирани елементи. Обикновено металните елементи първо се балансират, след това неметалните елементи и накрая кислородните и водородните атоми.

По този начин всеки коефициент умножава всички атоми от предходната формула; така че докато балансирате елемент, другите могат да се разбалансират, но това се коригира, когато реакцията е балансирана.

Накрая, потвърждава се от последното преброяване, че цялото уравнение е правилно балансирано, тоест, че се подчинява на закона за опазване на материята.

Алгебрично балансиране на химични уравнения

За да се използва този метод, се установява процедура за третиране на коефициентите на химическите уравнения като неизвестни на системата, която трябва да бъде решена..

Първо, като референция се приема специфичен елемент от реакцията, а коефициентите се поставят като букви (a, b, c, d ...), които представляват неизвестните, съгласно съществуващите атоми на този елемент във всяка молекула (ако видът не съдържа този елемент се поставя "0").

След получаване на това първо уравнение се определят уравненията за другите елементи, присъстващи в реакцията; ще има толкова уравнения, колкото са елементите в споменатата реакция.

И накрая, неизвестностите се определят от един от алгебричните методи за редукция, изравняване или заместване и се получават коефициенти, които водят до правилно балансирано уравнение..

Балансиране на редокс уравнения (йон-електронен метод)

Първо се поставя общата (небалансирана) реакция в нейната йонна форма. Тогава това уравнение се разделя на две полу-реакции, окислението и редукцията, като всяко балансиране се определя според броя на атомите, техния тип и заряда на тези атоми..

Например, за реакциите, които се срещат в кисела среда, се добавят Н молекули.₂Или за балансиране на кислородните атоми и добавяне на Н⁺ за балансиране на водородните атоми.

За разлика от това, в алкална среда се добавя равен брой OH-йони^- от двете страни на уравнението за всеки Н йон⁺, и където се появяват Н-йони⁺ и ОН^- те се събират, за да образуват молекули Н₂О.

Добавете електрони

След това трябва да добавите колкото се може повече електрони, за да балансирате таксите, след като балансирате материята във всяка полуреакция.

След навиването на всяка полуреакция, те се добавят и завършват с балансиране на крайното уравнение чрез проба и грешка. В случай, че има разлика в броя на електроните на двете полуреакции, единият или и двата трябва да бъдат умножени с коефициент, равен на този брой.

И накрая, трябва да се потвърди, че уравнението включва един и същ брой атоми и един и същи вид атоми, в допълнение към същите такси от двете страни на глобалното уравнение..

Примери за балансиращи химически уравнения

Първи пример

Това е анимация на балансирано химическо уравнение. Фосфорният пентоксид и водата се превръщат в фосфорна киселина.

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Втори пример

Имате реакция на горене на етан (небалансиран).

C₂Н₆ + О₂ → CO₂ + Н₂О

Използвайки метода на проба и грешка, за да го балансираме, се наблюдава, че нито един от елементите няма същия брой атоми от двете страни на уравнението. По този начин той започва с въглеродния баланс, добавяйки две като стехиометричен коефициент, който го придружава от страната на продуктите.

C₂Н₆ + О₂ → 2CO₂ + Н₂О

Въглеродът е балансиран от двете страни, така че пристъпваме към балансиране на водорода чрез добавяне на три към водната молекула.

C₂Н₆ + О₂ → 2CO₂ + 3H₂О

И накрая, тъй като в дясната част на уравнението има седем кислородни атома и последният елемент все още трябва да бъде балансиран, фракционният номер 7/2 се поставя пред кислородната молекула (въпреки че като цяло се предпочитат цели коефициенти).

C₂Н₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂О

След това проверете дали от всяка страна на уравнението има същия брой въглеродни атоми (2), водород (6) и кислород (7).

Трети пример

Окислението на желязото чрез дихроматни йони става в кисела среда (небалансирана и в йонна форма).

вяра²⁺ + Cr₂О₇^2- → Вяра³⁺ + Cr³⁺

Използвайки йонно-електронния метод за балансиране, той се разделя на две полу-реакции.

Окисляване: Вяра²⁺ → Вяра³⁺

Намаление: Cr₂О₇^2- → Cr³⁺

Тъй като атомите на желязото са вече балансирани (1: 1), се добавя електрон на страната на продуктите, за да се балансира зарядът.

вяра²⁺ → Вяра³⁺ + и^-

Сега атомите на Cr са балансирани, добавяйки две към дясната страна на уравнението. След това, когато реакцията протича в кисела среда, се добавят седем Н молекули.₂Или от страна на продуктите, за да се балансират кислородните атоми.

Cr₂О₇^2- → 2Cr³⁺ + 7Н₂О

За да се балансират Н атомите, се добавят четиринадесет Н йона⁺ от страната на реагентите и след изравняване на материала, зарядите се балансират чрез добавяне на шест електрона от една и съща страна.

Cr₂О₇^2- +14Н⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7Н₂О

И накрая, двете полу-реакции се добавят, но тъй като в окислителната реакция има само един електрон, всичко това трябва да се умножи по шест..

6Fe²⁺ + Cr₂О₇^2- +14Н⁺ + 6e^- → Вяра³⁺ + 2 Летописи³⁺ + 7Н₂О + 6е^-

Накрая, електроните трябва да бъдат елиминирани от двете страни на глобалното йонно уравнение, като се провери дали техният заряд и материя са правилно балансирани.

препратки

1. Chang, R. (2007). Химия. (9-то издание). McGraw-Hill.
2. Hein, M., and Arena, S. (2010). Основи на колежа химия, алтернативен. Получено от books.google.co.ve
3. Tuli, G. D., и Soni, P.L. (2016). Езикът на химията или химическите уравнения. Получено от books.google.co.ve
4. Бързо публикуване (2015). Химични уравнения и отговори (Speedy Study Guides). Получено от books.google.co.ve