Balansering av kjemiske ligninger Metoder og eksempler

den balansering av kjemiske ligninger innebærer at alle elementene tilstede i ligningen har det samme antall atomer på hver side. For å oppnå dette er det nødvendig å bruke balanseringsmetodene til å tilordne støkiometriske koeffisienter som passer for hver art som er tilstede i reaksjonen.

En kjemisk ligning er representasjonen ved hjelp av symboler av hva som skjer i løpet av en kjemisk reaksjon mellom to eller flere stoffer. Reaksjonene interagerer med hverandre og, avhengig av reaksjonsbetingelsene, vil en eller flere forskjellige forbindelser bli oppnådd som et produkt..

Når man beskriver en kjemisk ligning, må følgende tas i betraktning: For det første skrives reaktantstoffene på venstre side av ligningen, etterfulgt av en retnings-pil eller to motsatte horisontale piler, avhengig av hvilken type reaksjon som utføres. cape.

index

• 1 Metoder for å balansere kjemiske ligninger
  • 1.1 Balanse av kjemiske ligninger ved prøve og feil (også kalt ved inspeksjon eller prøve)
  • 1.2 Algebraisk balansering av kjemiske ligninger
  • 1.3 Rulling av redoks-ligninger (ion-elektronmetode)
• 2 Eksempler på å balansere kjemiske ligninger
  • 2.1 Første eksempel
  • 2.2 andre eksempel
  • 2.3 Tredje eksempel
• 3 referanser

Balanseringsmetoder for kjemiske ligninger

På grunnlag av at reaktantene og produktene er kjent, og at deres formler er korrekt uttrykt på siden som tilsvarer dem, fortsetter vi å balansere ligningene i henhold til følgende metoder.

Balansering av kjemiske ligninger ved prøving og feiling (også kalt ved inspeksjon eller prøve)

Den er basert på reaksjonens støkiometri og forsøker å prøve med forskjellige koeffisienter for å balansere ligningen, så lenge de minste mulige hele tallene blir valgt som det samme antall atomer av hvert element er oppnådd på begge sider av reaksjonen.

Koeffisienten til en reaktant eller et produkt er tallet som går foran dens formel, og det er det eneste tallet som kan endres ved balansering av en ligning, siden endring av abonnementene på formlene ville endre identiteten til forbindelsen i spørsmålet.

Count og sammenlign

Etter å ha identifisert hvert element av reaksjonen og plasserer den på riktig side, fortsetter vi å telle og sammenligne antall atomer av hvert element tilstede i ligningen og bestemme de som må balanseres.

Deretter fortsetter vi med balansen av hvert element (en om gangen), ved å plassere hele koeffisienter som går foran hver formel som inneholder ubalanserte elementer. Vanligvis er metallelementene balansert først, deretter de ikke-metalliske elementene og til slutt oksygen- og hydrogenatomer.

På denne måten multipliserer hver koeffisient alle atomene i den foregående formel; så mens du balanserer et element, kan de andre ubalanse, men dette korrigeres da reaksjonen er balansert.

Til slutt er det bekreftet av en siste telling at hele ligningen er riktig balansert, det vil si at den overholder loven om bevaring av materie.

Algebraisk balansering av kjemiske ligninger

For å bruke denne metoden er det etablert en prosedyre for å behandle koeffisientene til kjemiske ligninger som ukjente systemer som må løses..

Først settes et spesifikt element av reaksjonen som referanse og koeffisientene plasseres som bokstaver (a, b, c, d ...), som representerer ukjente, i henhold til de eksisterende atomer av elementet i hvert molekyl (hvis en art inneholder ikke at elementet er plassert "0").

Etter å ha oppnådd denne første ligning, er ligningene for de andre elementene som er tilstede i reaksjonen bestemt; det vil være så mange ligninger som det er elementer i nevnte reaksjon.

Til slutt bestemmes de ukjente av en av de algebraiske metoder for reduksjon, utjevning eller substitusjon og koeffisientene oppnås som resulterer i en korrekt balansert ligning.

Balanserende redoks-likninger (ion-elektronmetode)

Først settes den generelle (ubalanse) reaksjonen i sin ioniske form. Deretter er denne ligningen delt inn i to halvreaksjoner, oksidasjonen og reduksjonen, hver balansering i henhold til antall atomer, deres type og kostnadene til disse.

For eksempel, for reaksjonene som forekommer i surt medium, blir H molekyler tilsatt.₂Eller for å balansere oksygenatomer og legge til H⁺ å balansere hydrogenatomer.

I kontrast er i et alkalisk medium tilsatt et like antall OH-ioner^- på begge sider av ligningen for hver H-ion⁺, og hvor H ioner oppstår⁺ og OH^- De kommer sammen for å danne H-molekyler₂O.

Legg til elektroner

Deretter må du legge til så mange elektroner som nødvendig for å balansere kostnadene, etter å ha balansert saken i hver halvreaksjon.

Etter rullingen av hver halvreaksjon blir disse lagt til og kulminert ved å balansere den endelige ligningen ved prøving og feiling. I tilfelle det er forskjell i antall elektroner av de to halvreaksjonene, må en eller begge ganges med en koeffisient lik dette tallet.

Til slutt må det bekreftes at ligningen inkluderer det samme antall atomer og samme type atomer, i tillegg til at de har samme ladninger på begge sider av den globale ligningen.

Eksempler på å balansere kjemiske ligninger

Første eksempel

Dette er en animasjon av en balansert kjemisk ligning. Fosforpentoksid og vann omdannes til fosforsyre.

P4O10 + 6 H20 → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Andre eksempel

Du har forbrenningsreaksjonen av etan (ubalansert).

C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O

Ved å bruke metoden for prøving og feiling for å balansere det, observeres det at ingen av elementene har det samme antall atomer på begge sider av ligningen. Dermed begynner den med karbonbalansen, og legger til to som en støkiometrisk koeffisient som følger med på siden av produktene.

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + H₂O

Karbon har blitt balansert på begge sider, så vi fortsetter å balansere hydrogenet ved å legge en tre til vannmolekylet.

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3 H₂O

Til slutt, siden det er syv oksygenatomer på høyre side av ligningen og det er det siste elementet som fortsatt skal balanseres, plasseres brøknummeret 7/2 foran oksygenmolekylet (selv om hele koeffisientene generelt foretrekkes).

C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3 H₂O

Kontroller deretter at på hver side av ligningen er det samme antall karbonatomer (2), hydrogen (6) og oksygen (7).

Tredje eksempel

Oksidasjonen av jern ved dikromationer skjer i et surt medium (ubalansert og i sin ioniske form).

tro²⁺ + Cr₂O₇^2- → Tro³⁺ + Cr³⁺

Ved å bruke ion-elektronmetoden for balansering er den delt inn i to halvreaksjoner.

Oksidasjon: Tro²⁺ → Tro³⁺

Reduksjon: Cr₂O₇^2- → Cr³⁺

Siden jernatomer er allerede balansert (1: 1), legges en elektron på siden av produktene for å balansere ladningen.

tro²⁺ → Tro³⁺ + og^-

Nå er atomene av Cr balansert, og legger til to til høyre side av ligningen. Så når reaksjonen finner sted i surt medium, tilsettes syv H molekyler.₂Eller på siden av produktene for å balansere oksygenatomer.

Cr₂O₇^2- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

For å balansere H-atomer blir fjorten H ioner tilsatt⁺ på siden av reaktantene og etter utjevning av materialet balanseres ladningene ved tilsetning av seks elektroner på samme side.

Cr₂O₇^2- +14H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

Til slutt blir begge halvreaksjoner tilsatt, men siden det bare er en elektron i oksidasjonsreaksjonen, må alt dette multipliseres med seks.

6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- +14H⁺ + 6e^- → Tro³⁺ + 2Kr³⁺ + 7H₂O + 6e^-

Endelig må elektronene elimineres på begge sider av den globale ioniske ligningen, og verifiserer at deres ladning og materie er riktig balansert.

referanser

1. Chang, R. (2007). Kjemi. (9. utgave). McGraw-Hill.
2. Hein, M. og Arena, S. (2010). Grunnlag for College Chemistry, alternativ. Hentet fra books.google.co.ve
3. Tuli, G. D. og Soni, P. L. (2016). Språket i kjemi eller kjemiske ligninger. Hentet fra books.google.co.ve
4. Speedy Publishing (2015). Kjemisk ligninger og svar (Speedy Study Guides). Hentet fra books.google.co.ve