ПРОБНО БАЛАНСИРАЊЕ: КОРАЦИ, ПРИМЕРИ И ВЕЖБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Покушаја и грешке балансирање састоји се од метода покушаја и грешке која настоји да осигура да очување материје је испуњен у хемијској једначини за дату реакцију; то јест да се изједначи број атома реактаната и производа. Тако они неће нестати или стварати атоме из танког ваздуха.

У зависности од журбе, ово је обично забавна операција, која појачава разумевање стехиометријских коефицијената и претплата. Иако се можда не чини тако, покушај и грешка укључују савладавање многих концепата, примењених готово несвесно на оне који се баве хемијом.

Уравнотежавање хемијске једначине покушајем и грешком је попут покушаја изравнавања очњача у ваздуху. Слика мицхаел маггиоре из Пикабаи-а

Стога балансирање подсећа на напор који би се уложио за изравнавање пиле (или трачнице), тако да ниједан крај не пада на једну страну, док се други подиже. Скала такође то савршено илуструје.

Као што имате искуства, ово балансирање се може обавити и ментално, све док хемијска једначина није превише компликована. Лош замах потпуно уништава интерпретацију реакције, тако да је кључно да се то ради мирно да се избегну грешке у исхрани.

Кораци

Напишите неуравнотежену једначину

Без обзира за шта је потребно балансирање, увек треба почети с неуравнотеженом једнаџбом. Исто тако, важно је бити јасан о његовим елементима. Претпоставимо следећу хемијску једначину:

А + Б → 3Ц + Д

Где су врсте А, Б, Ц и Д молекуларне. Ова једначина се не може уравнотежити јер нам ништа не говори о њеним атомима. Атоми су уравнотежени, а не молекули.

И А, Б и Д имају стехиометријски коефицијент 1, док Ц 3. То значи да 1 молекул или мол А реагује са једним молекулом или молом Б, да би се произвеле 3 молекуле или молови Ц, и један молекул или кртица Д. Када покажемо атоме, уведемо стехиометријске претплате.

Прегледајте стехиометријске коефицијенте и претплате

Претпоставимо следећу једначину:

ЦХ ₄ + О ₂ → ЦО ₂ + Х ₂ О

Стехиометријске претплате нам говоре колико атома сваког елемента чине молекулу, а препознају се по томе што су најмањи бројеви на десној страни атома. На пример, ЦХ ₄ има један угљеников атом (иако 1 није наведена) и четири атома водоника.

Прво уравнотежите атоме у најмањој пропорцији

Према неизбалансираног једначини изнад, угљеник атом минор: то је део једног реактанта (ЦХ ₄ ) и један производ (ЦО ₂ ). Ако га погледате, постоји Ц атом и на страни реактаната и производа.

Уравнотежујте атоме кисеоника

ЦХ ₄ + О ₂ → ЦО ₂ + Х ₂ О

2 О 3 О

Не можемо променити претплате, већ само стехиометријске коефицијенте да би уравнотежили једначину. Има више кисеоника са десне стране, па покушавамо да додамо коефицијент О ₂ :

ЦХ ₄ + 2О ₂ → ЦО ₂ + Х ₂ О

4 или 3

Не желимо да утичемо на коефицијент ЦО ₂ јер би он избалансирао атоме Ц. Затим мењамо коефицијент Х ₂ О:

ЦХ ₄ + 2О ₂ → ЦО ₂ + 2Х ₂ О

4 или 4

На крају, уравнотежите атоме водоника

Једном када уравнотежимо атоме кисеоника, коначно уравнотежујемо атоме водоника. Неколико пута су на крају уравнотежени.

ЦХ ₄ + 2О ₂ → ЦО ₂ + 2Х ₂ О

4Х 4Х

И тако је једначина избалансирана покушајем и грешкама. Редослед ових корака није увек испуњен.

Примери

Балансиране једначине су приказане доле како би се проверило да је број његових атома једнак са обе стране стрелице:

СО ₂ + 2Х ₂ → С + 2Х ₂ О

П ₄ + 6Ф ₂ → 4ПФ ₃

2ХЦл → Х ₂ + Цл ₂

Ц + О ₂ → ЦО ₂

Вежбе

Неке предложене вежбе биће решене у наставку. У некима од њих ће се видети да је понекад прикладно прекршити редослед корака и уравнотежити атом мањине.

Вежба 1

Избалансирајте покушајем и грешком следећу хемијску једначину:

СО ₃ → СО ₂ + О ₂

1С 1С

3 или 4

Важно је нагласити да коефицијенти множе претплатнике како би добили укупан број атома за неки елемент. На пример, 6Н ₂ даје нам укупно 12 Н атома.

Сумпор на почетку је већ уравнотежен, па настављамо са кисеоником:

3 О 4 О

Принуђени смо да променимо коефицијент у СО ₃ да би уравнотежили кисеонике на левој страни:

2СО ₃ → СО ₂ + О ₂

6 О 4 О

2С С

Сада смо заинтересовани да уравнотежимо атоме сумпора пре атома кисеоника:

2СО ₃ → 2СО ₂ + О ₂

2С 2С

6 ИЛИ 6О

Имајте на уму да су атоми кисеоника на крају остали сами уравнотежени.

Вежбе 2

Избалансирајте покушајем и грешком следећу хемијску једначину:

ЦХ ₄ + Х ₂ О → ЦО + Х ₂

Угљеници и кисеоници су већ уравнотежени, а не на исти начин хидрогени:

6Х 2Х

Све што треба да урадимо је да модификује коефицијент Х ₂ да имају више водоника на десно:

ЦХ ₄ + Х ₂ О → ЦО + 3Х ₂

6Х 6Х

И једначина је потпуно избалансирана.

Вежба 3

Избалансирајте покушајем и грешком следећу хемијску једначину:

Ц ₂ Х ₄ + О ₂ → ЦО ₂ + Х ₂ О

Поново почињемо уравнотежити угљеник:

Ц ₂ Х ₄ + О ₂ → 2ЦО ₂ + Х ₂ О

2Ц 2Ц

2О 5О

4Х 2Х

Имајте на уму да је овај пут лакше уравнотежити водонике најпре од кисеоника:

Ц ₂ Х ₄ + О ₂ → 2ЦО ₂ + 2Х ₂ О

4Х 4Х

2О 6О

Сада смо изменили коефицијент О ₂ за уравнотежење окигенс:

Ц ₂ Х ₄ + 3О ₂ → 2ЦО ₂ + 2Х ₂ О

6О 6О

И једначина је већ избалансирана.

Вежба 4

Коначно, изазовна једначина ће бити избалансирана покушајем и грешкама:

Н ₂ + Х ₂ О → НХ ₃ + НО

Азот и кисеоник су већ уравнотежени, али не и водони:

2Х 3Х

Хајде да пробамо промену коефицијента В ₂ О и НХ ₃ :

Н ₂ + 3Х ₂ О → 2НХ ₃ + НО

6Х 6Х

3О О

2Н 3Н

Покушају и грешци мењамо коефицијент НО:

Н ₂ + 3Х ₂ О → 2НХ ₃ + 3НО

6Х 6Х

3О 3О

2Н 5Н

А сада су нитрогени неуравнотежени. Овде је згодно извршити нагле промене: удвостручити коефицијент Н ₂ :

5Н ₂ + 3Х ₂ О → 2НХ ₃ + 3НО

10 Н 5Н

6Х 6Х

3О 3О

Стога остаје нам да се играмо са коефицијентима НХ ₃ и НО на такав начин да додају 10 нитрогена и истовремено уравнотежују атоме кисеоника и водоника. Покушајмо овај резултат:

5Н ₂ + 3Х ₂ О → 5НХ ₃ + 5НО

10 Н 10 Н

6 Х 15Х

3О 5О

Међутим, водони изгледају неуравнотежено. Стога, променимо коефицијенте поново:

5Н ₂ + 3Х ₂ О → 4НХ ₃ + 6НО

10 Н 10Н

6Х 12Х

3О 6О

Имајте на уму да сада на левој страни има дупло више кисеоника и водоника. У овом тренутку, довољно је да удвостручите коефицијент Х ₂ О:

5Н ₂ + 6Х ₂ О → 4НХ ₃ + 6НО

10 Н 10Н

12Х 12Х

6О 6О

И једначина је коначно избалансирана.

Референце

1. Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
2. Органска хемија. (сф) Балансирање хемијских једначина са покушајем и грешком - Решене вежбе. Опоравак од: куимица-органица.цом
3. Нисса Гарциа. (2020). Балансирана хемијска једначина: дефиниција и примери. Студи. Опоравак од: студи.цом
4. Хелменстине, др Анне Марие (21. октобар 2019). Како уравнотежити хемијске једначине. Опоравак од: тхинкцо.цом
5. Водич за студије (11. маја 2019). Пробно балансирање хемијских реакција. Решене вежбе. Опоравак од: куимицаенцаса.цом
6. Универзитет Колорадо Боулдер. (2019). Балансирање хемијских једначина. Опоравак од: пхет.цолорадо.еду