Balansering av kjemiske ligninger

Innledende støkiometri og masseforhold i kjemiske ligninger

En balansert kjemisk ligning angir reaktantene og produktene i en kjemisk reaksjon. Jeffrey Coolidge / Getty Images

En kjemisk ligning beskriver hva som skjer i et kjemisk stoff reaksjon . Ligningen identifiserer reaktanter (utgangsmaterialer) og Produkter (resulterende stoffer), formlene til deltakerne, fasene til deltakerne (fast, flytende, gass), retningen på den kjemiske reaksjonen og mengden av hvert stoff. Kjemiske ligninger er balansert for masse og ladning, noe som betyr at antall og type atomer på venstre side av pilen er det samme som antall type atomer på høyre side av pilen. Den totale elektriske ladningen på venstre side av ligningen er den samme som den totale ladningen på høyre side av ligningen. I begynnelsen er det viktig å først lære hvordan balansere ligninger for masse.

Balansering a kjemisk ligning refererer til å etablere det matematiske forholdet mellom mengden av reaktanter og produkter. Mengdene uttrykkes som gram eller føflekker .

Det krever øvelse for å kunne skrive balanserte ligninger . Det er i hovedsak tre trinn i prosessen.

3 trinn for å balansere kjemiske ligninger

1) Skriv den ubalanserte ligningen.

• Kjemiske formler av reaktanter er oppført på venstre side av ligningen.
• Produktene er oppført på høyre side av ligningen.
• Reaktanter og produkter separeres ved å sette en pil mellom dem for å vise reaksjonsretningen. Reaksjoner ved likevekt vil ha piler som vender begge retninger.
• Bruk elementsymbolene på en og to bokstaver for å identifisere elementer.
• Når du skriver et sammensatt symbol, er kationen i forbindelsen (positiv ladning) oppført før anionet (negativ ladning). For eksempel skrives bordsalt som NaCl og ikke ClNa.

2) Balanser ligningen.

• Bruk Loven om bevaring av masse for å få samme antall atomer av hvert element på hver side av ligningen. Tips: Start med å balansere et element som kun vises i en reaktant og produkt.
• Når ett element er balansert, fortsett å balansere et annet, og et annet til alle elementene er balansert.
• Balanser kjemiske formler ved å plassere koeffisienter foran dem. Ikke legg til abonnementer, fordi dette vil endre formlene.

3) Angi stoffets tilstand for reaktantene og produktene.

• Bruk (g) for gassformige stoffer.
• Bruk(er) for faste stoffer.
• Bruk (l) for væsker.
• Bruk (aq) for arter i oppløsning i vann.
• Generelt er det ikke et mellomrom mellom forbindelsen og materiens tilstand.
• Skrive materiens tilstand umiddelbart etter formelen til stoffet den beskriver.

Balanseringsligning: Bearbeidet eksempelproblem

Tinnoksid varmes opp med hydrogengass å danne tinnmetall og vanndamp. Skriv den balanserte ligningen som beskriver denne reaksjonen.

1) Skriv den ubalanserte ligningen.

SnO_to+ H_to→ Sn + H_toO

Referere til Tabell over vanlige polyatomiske ioner og Formler for ioniske forbindelser hvis du har problemer med å skrive de kjemiske formlene til produktene og reaktantene.

2) Balanser ligningen.

Se på ligningen og se hvilke elementer som ikke er balansert. I dette tilfellet er det to oksygenatomer på venstre side av ligningen og bare ett på høyre side. Korriger dette ved å sette en koeffisient på 2 foran vann:

SnO_to+ H_to→ Sn + 2 H_toO

Dette legger hydrogenet atomer ute av balanse. Nå er det to hydrogenatomer til venstre og fire hydrogenatomer til høyre. For å få fire hydrogenatomer til høyre legger du til en koeffisient på 2 for hydrogengassen. Koeffisienten er et tall som går foran en kjemisk formel. Husk at koeffisienter er multiplikatorer, så hvis vi skriver 2 H_toO det betyr 2x2=4 hydrogenatomer og 2x1=2 oksygenatomer.

SnO_to+ 2 H_to→ Sn + 2 H_toO

Ligningen er nå balansert. Pass på å dobbeltsjekke matematikken din! Hver side av ligningen har 1 atom av Sn, 2 atomer av O og 4 atomer av H.

3) Angi de fysiske tilstandene til reaktantene og produktene.

For å gjøre dette må du være kjent med egenskapene til ulike forbindelser eller du må bli fortalt hva fasene er for kjemikaliene i reaksjonen. Oksider er faste stoffer, hydrogen danner en diatomisk gass, tinn er et fast stoff, og begrepet ' vanndamp ' indikerer at vann er i gassfasen:

SnO_to(s) + 2 H_to(g) → Sn(s) + 2 H_toO(g)

Dette er den balanserte ligningen for reaksjonen. Sørg for å sjekke arbeidet ditt! Husk Bevaring av masse krever at ligningen har samme antall atomer av hvert element på begge sider av ligningen. Multipliser koeffisienten (tallet foran) ganger det nedskrevne (tallet under et elementsymbol) for hvert atom. For denne ligningen inneholder begge sider av ligningen:

• 1 Sn atom
• 2 O-atomer
• 4 H-atomer

Hvis du vil ha mer trening, se gjennom et annet eksempel av balanserende ligninger eller prøv noen arbeidsark . Hvis du tror du er klar, prøv en quiz for å se om du kan balansere kjemiske ligninger.

Balansere ligninger med masse og ladning

Noen kjemiske reaksjoner involverer ioner, så du må balansere dem for ladning så vel som masse. Lær hvordan du balanserer ioniske ligninger og redoks (oksidasjons-reduksjon) reaksjoner . Lignende trinn er involvert.