- Vyvažovacie metódy chemických rovníc
- Spočítajte a porovnajte
- Algebraické vyváženie chemických rovníc
- Vyrovnávacie redoxné rovnice (metóda iónových elektrónov)
- Pridajte elektróny
- Príklady vyrovnávacích chemických rovníc
- Druhý príklad
- Tretí príklad
- Referencie
Tieto vyrovnávacie chemické rovnice vyplýva, že všetky prvky v rovnici majú rovnaký počet atómov na každej strane. Aby sa to dosiahlo, je potrebné použiť metódy vyváženia na priradenie vhodných stechiometrických koeficientov každému druhu prítomnému v reakcii.
Chemická rovnica je symbolom znázornenie toho, čo sa deje v priebehu chemickej reakcie medzi dvoma alebo viacerými látkami. Reaktanty interagujú navzájom a v závislosti od reakčných podmienok sa získa jedna alebo viac rôznych zlúčenín ako produkt.
Pri opise chemickej rovnice by sa malo brať do úvahy toto: najskôr sa reaktanty napíšu na ľavú stranu rovnice, potom jednosmernú šípku alebo dve protiľahlé horizontálne šípky, v závislosti od typu uskutočnenej reakcie. pláštenku.
Vyvažovacie metódy chemických rovníc
Je založená na stechiometrii reakcie a snaží sa vyskúšať rôzne koeficienty, aby vyvážila rovnicu, za predpokladu, že sú vybrané najmenšie možné celé čísla, s ktorými je na oboch stranách získaný rovnaký počet atómov každého prvku. reakcie.
Koeficient reaktantu alebo produktu je číslo, ktoré predchádza jeho vzorcu, a je to jediné číslo, ktoré sa môže zmeniť pri vyrovnávaní rovnice, pretože ak sa zmenia indexy vzorcov, zmení sa identita zlúčeniny. v otázke.
Spočítajte a porovnajte
Po identifikácii každého prvku reakcie a jeho umiestnení na správnu stranu pristúpime k počítaniu a porovnaniu počtu atómov každého prvku prítomného v rovnici a určíme tie, ktoré musia byť vyrovnané.
Potom pokračuje vyváženie každého prvku (jeden po druhom) umiestnením celočíselných koeficientov pred každý vzorec obsahujúci nevyvážené prvky. Normálne sú kovové prvky najskôr vyvážené, potom nekovové prvky a nakoniec atómy kyslíka a vodíka.
Preto každý koeficient vynásobí všetky atómy v predchádzajúcom vzorci; takže zatiaľ čo jeden prvok je v rovnováhe, ostatné môžu byť nevyvážené, ale toto je opravené ako rovnováha reakcií.
Nakoniec je potvrdené posledným počtom, že celá rovnica je správne vyvážená, to znamená, že dodržiava zákon zachovania hmoty.
Algebraické vyváženie chemických rovníc
Na použitie tejto metódy sa zavádza postup na spracovanie koeficientov chemických rovníc ako neznámych prvkov systému, ktoré sa musia vyriešiť.
Po prvé, špecifický prvok reakcie sa berie ako referenčný a koeficienty sa umiestnia ako písmená (a, b, c, d …), ktoré predstavujú neznáme, podľa existujúcich atómov tohto prvku v každej molekule (ak druh neobsahuje tento prvok, ktorý je umiestnený „0“).
Po získaní tejto prvej rovnice sa určia rovnice pre ďalšie prvky prítomné v reakcii; v uvedenej reakcii bude toľko rovníc, koľko je prvkov.
Nakoniec sú neznáme determinované jednou z algebraických metód redukcie, vyrovnania alebo substitúcie a získajú sa koeficienty, ktoré vedú k správne vyváženej rovnici.
Vyrovnávacie redoxné rovnice (metóda iónových elektrónov)
Všeobecná (nevyvážená) reakcia sa umiestni ako prvá v iónovej forme. Potom je táto rovnica rozdelená na dve polovičné reakcie, oxidáciu a redukciu, pričom každá z nich je v rovnováhe podľa počtu atómov, ich typu a náboja.
Napríklad, pre reakcie, ktoré sa vyskytujú v kyslom prostredí, sú molekuly pridané H 2 O vyvážiť atómy kyslíka sa pridáva a H + vyrovnať atómy vodíka.
Na druhej strane, v alkalickom prostredí, v rovnakom počte OH - ióny sa pridá do oboch strán rovnice pre každý H + iónu , a kde H + a OH - ióny vznikajú, sú spojené za vzniku H 2 O molekúl .
Pridajte elektróny
Potom je potrebné pridať toľko elektrónov, koľko je potrebné, aby sa vyrovnali náboje, po vyvážení látky v každej polovičnej reakcii.
Po vyvážení každej polovičnej reakcie sa tieto súčty spočítajú a konečná rovnica sa vyrovná pokusom a omylom. V prípade rozdielu v počte elektrónov v obidvoch polovičných reakciách sa musí jeden alebo oba násobiť koeficientom, ktorý sa rovná tomuto počtu.
Nakoniec treba potvrdiť, že rovnica obsahuje rovnaký počet atómov a rovnaký typ atómov, ako aj to, že majú rovnaké náboje na oboch stranách globálnej rovnice.
Príklady vyrovnávacích chemických rovníc
Zdroj: wikimedia.org. Autor: Ephert.
Toto je animácia vyváženej chemickej rovnice. Oxid fosforečný a voda sa prevádzajú na kyselinu fosforečnú.
P4O10 + 6 H20 → 4H3P04 (-177 kJ).
Druhý príklad
Máte reakciu spaľovania etánu (nevyvážený).
C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Použitím metódy pokusov a omylov na jej vyváženie sa zistilo, že žiadny z prvkov nemá rovnaký počet atómov na oboch stranách rovnice. Začína sa teda vyvážením uhlíka pridaním dvoch ako stechiometrický koeficient, ktorý ho sprevádza na strane produktu.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
Uhlík bol na oboch stranách vyrovnaný, takže vodík je vyvážený pridaním troch do molekuly vody.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + 3 H 2 O
Nakoniec, keďže na pravej strane rovnice je sedem atómov kyslíka a je to posledný prvok, ktorý sa má vyrovnať, pred molekulu kyslíka sa umiestni frakčné číslo 7/2 (hoci sa všeobecne uprednostňujú celé koeficienty).
C 2 H 6 + 7 / 2O 2 → 2CO 2 + 3 H 2 O
Potom sa overí, že na každej strane rovnice je rovnaký počet atómov uhlíka (2), vodíka (6) a kyslíka (7).
Tretí príklad
Dochádza k oxidácii železa iónmi dichrómanu v kyslom prostredí (nevyvážené av jeho iónovej forme).
Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- → Fe 3+ + Cr 3+
Použitím iónovo-elektrónovej metódy na jej vyváženie je rozdelená na dve polovičné reakcie.
Oxidácia: Fe 2+ → Fe 3+
Redukcia: Cr 2 O 7 2- → Cr 3+
Pretože atómy železa sú už vyrovnané (1: 1), na stranu produktu sa pridá elektrón na vyrovnanie náboja.
Fe 2+ → Fe 3+ + e -
Teraz sú atómy Cr vyvážené a pridávajú dva z pravej strany rovnice. Potom, keď dôjde k reakcii v kyslom prostredí, sedem molekuly H 2 O sa pridá na stranu produktu vyrovnať atómy kyslíka.
Cr 2 O 7 2- → 2CR 3+ + 7H 2 O
Na vyrovnanie atómov H sa na stranu reaktantov pridá štrnásť iónov H + a po vyrovnaní hmoty sú náboje vyvážené pridaním šiestich elektrónov na tú istú stranu.
Cr 2 O 7 2- + 14 H + + 6e - → 2CR 3+ + 7H 2 O
Nakoniec sa pridajú obe polovičné reakcie, ale pretože v oxidačnej reakcii je iba jeden elektrón, musí sa toto všetko vynásobiť šiestimi.
6Fe 2+ + Cr 2 O 7 2+ 14H + + 6e - → Fe 3+ + 2CR 3+ + 7H 2 O + 6e -
Nakoniec sa musia elektróny na oboch stranách globálnej iónovej rovnice odstrániť, aby sa overilo, či sú ich náboj a hmota správne vyvážené.
Referencie
- Chang, R. (2007). Chémia. (9. vydanie). McGraw-Hill.
- Hein, M. a Arena, S. (2010). Základy College Chemistry, Alternate. Obnovené z books.google.co.ve
- Tuli, GD a Soni, PL (2016). Jazyk chémie alebo chemické rovnice. Obnovené z books.google.co.ve
- Rýchle publikovanie. (2015). Chemické rovnice a odpovede (rýchle študijné príručky). Obnovené z books.google.co.ve