Balansering av kemiska ekvationsmetoder och exempel

den balansering av kemiska ekvationer innebär att alla element som är närvarande i nämnda ekvation har samma antal atomer på varje sida. För att uppnå detta är det nödvändigt att använda balanseringsmetoderna för att tilldela de stökiometriska koefficienterna lämpliga för varje art som föreligger i reaktionen.

En kemisk ekvation är representationen med hjälp av symboler av vad som händer i samband med en kemisk reaktion mellan två eller flera ämnen. Reaktanterna interagerar med varandra och, beroende på reaktionsbetingelserna, erhålles en eller flera olika föreningar som en produkt..

När man beskriver en kemisk ekvation måste följande beaktas: Först skrivs reaktantämnena på ekvationens vänstra sida, följt av en enriktad pil eller två motsatta horisontella pilar, beroende på vilken typ av reaktion som utförs. cape.

index

• 1 Metoder för att balansera kemiska ekvationer
  • 1.1 Balans av kemiska ekvationer genom försök och fel (även kallad inspektion eller försök)
  • 1.2 Algebraisk balansering av kemiska ekvationer
  • 1.3 Rulning av redoxekvationer (jonelektronmetod)
• 2 Exempel på balansering av kemiska ekvationer
  • 2.1 Första exemplet
  • 2.2 Andra exemplet
  • 2.3 Tredje exemplet
• 3 referenser

Balanseringsmetoder för kemiska ekvationer

Med utgångspunkt från att reaktanterna och produkterna är kända och att deras formler är korrekt uttryckta på den sida som motsvarar dem fortsätter vi att balansera ekvationerna enligt följande metoder.

Balansering av kemiska ekvationer genom försök och fel (även kallad inspektion eller försök)

Den baseras på reaktionens stökiometri och försöker försöka med olika koefficienter för att balansera ekvationen, så länge som det minsta möjliga heltalet väljs med vilket samma antal atomer av varje element erhålls på båda sidor av reaktionen.

Koefficienten för en reaktant eller produkt är det antal som föregår dess formel, och det är det enda numret som kan ändras vid balansering av en ekvation, eftersom förändring av formlernas abonnenter skulle ändra identiteten för föreningen i fråga.

Räkna och jämföra

Efter att ha identifierat varje element i reaktionen och placerade den på rätt sida fortsätter vi att räkna och jämföra antalet atomer av varje element som finns i ekvationen och bestämma de som måste balanseras.

Sedan fortsätter vi med balanseringen av varje element (en i taget) genom att placera hela koefficienter före varje formel som innehåller obalanserade element. Vanligtvis är metallelementen balanserade först, sedan de icke-metalliska elementen och slutligen syre- och väteatomer.

På detta sätt multiplicerar varje koefficient alla atomer i föregående formel; så medan man balanserar ett element kan de andra obalansera, men detta korrigeras eftersom reaktionen är balanserad.

Slutligen bekräftas det av en sista räkning att hela ekvationen är korrekt balanserad, det vill säga att den följer lyden av bevarande av materia.

Algebraisk balansering av kemiska ekvationer

För att använda denna metod fastställs ett förfarande för att behandla koefficienterna för de kemiska ekvationerna som okända för systemet som måste lösas..

För det första tas ett specifikt element i reaktionen som referens och koefficienterna placeras som bokstäver (a, b, c, d ...), vilka representerar de okända, enligt de befintliga atomen i det elementet i varje molekyl (om en art innehåller inte det elementet placeras "0").

Efter erhållande av denna första ekvation bestäms ekvationerna för de andra elementen närvarande i reaktionen; det kommer att finnas lika många ekvationer som det finns element i reaktionen.

Slutligen bestäms de okända genom en av de algebraiska metoderna för reduktion, utjämning eller substitution och koefficienterna erhålles som resulterar i den korrekt balanserade ekvationen.

Balansering av redoxekvationer (jonelektronmetod)

Först placeras den allmänna (obalanserade) reaktionen i sin jonform. Därefter delas denna ekvation i två halvreaktioner, oxidationen och reduktionen, varje balansering beroende på antalet atomer, deras typ och laddningarna av dessa.

Till exempel, för reaktionerna som inträffar i surt medium tillsätts H-molekyler.₂Eller för att balansera syreatomerna och tillsätt H⁺ för att balansera väteatomerna.

I motsats till detta tillsätts i ett alkaliskt medium lika antal OH-joner^- på de båda sidorna av ekvationen för varje H-jon⁺, och där H joner uppstår⁺ och OH^- de kommer samman för att bilda H-molekyler₂O.

Lägg till elektroner

Då måste du lägga till så många elektroner som behövs för att balansera avgifterna, efter att ha balanserat saken i varje halvreaktion.

Efter rullen av varje halvreaktion tillsätts dessa och kulmineras genom att balansera den slutliga ekvationen genom försök och fel. Om det föreligger en skillnad i antalet elektroner av de två halvreaktionerna, måste en eller båda multipliceras med en koefficient som motsvarar detta tal.

Slutligen måste det bekräftas att ekvationen inkluderar samma antal atomer och samma typ av atomer, förutom att de har samma laddningar på båda sidor av den globala ekvationen.

Exempel på balansering av kemiska ekvationer

Första exemplet

Detta är en animering av en balanserad kemisk ekvation. Fosforpentoxid och vatten omvandlas till fosforsyra.

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Andra exemplet

Du har förbränningsreaktionen av etan (obalanserad).

C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O

Med hjälp av metoden för prov och fel för att balansera det observeras att ingen av elementen har samma antal atomer på båda sidor av ekvationen. Således börjar det med kolbalansen, adderar en två som en stökiometrisk koefficient som åtföljer den på sidan av produkterna.

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + H₂O

Kol har balanserats på båda sidor, så vi fortsätter att balansera vätet genom att lägga till en tre till vattenmolekylen.

C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Slutligen, eftersom det finns sju syreatomer på ekvationsens högra sida och det är det sista elementet som fortfarande är balanserat placeras fraktioneringsnumret 7/2 framför syremolekylen (även om hela koefficienterna generellt föredrages).

C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Kontrollera sedan att på samma sida av ekvationen finns lika många kolatomer (2), väte (6) och syre (7).

Tredje exemplet

Oxidationen av järn med dikromatjoner sker i ett surt medium (obalanserad och i dess jonform).

tro²⁺ + cr₂O₇^2- → Tro³⁺ + cr³⁺

Med jonelektronmetoden för balansering är den uppdelad i två halvreaktioner.

Oxidering: Tro²⁺ → Tro³⁺

Reduktion: Cr₂O₇^2- → Cr³⁺

Eftersom järnatomerna redan är balanserade (1: 1), läggs en elektron på sidan av produkterna för att balansera laddningen.

tro²⁺ → Tro³⁺ + och^-

Nu är atomerna av Cr balanserade och lägger till en två till höger om ekvationen. Då, då reaktionen äger rum i surt medium, tillsätts sju H-molekyler.₂Eller på sidan av produkterna för att balansera syreatomerna.

cr₂O₇^2- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

För att balansera H-atomer tillsätts fjorton H-joner⁺ på reaktantens sida och efter utjämning av materialet balanseras laddningarna genom tillsats av sex elektroner på samma sida.

cr₂O₇^2- +14H⁺ + 6e^- → 2Cr³⁺ + 7H₂O

Slutligen tillsätts båda halvreaktionerna, men eftersom det bara finns en elektron i oxidationsreaktionen, måste allt detta multipliceras med sex.

6Fe²⁺ + cr₂O₇^2- +14H⁺ + 6e^- → Tro³⁺ + 2ch³⁺ + 7H₂O + 6e^-

Slutligen måste elektronerna elimineras på båda sidor av den globala jonekvationen, och verifierar att deras laddning och materia är korrekt balanserade.

referenser

1. Chang, R. (2007). Kemi. (9: e upplagan). McGraw-Hill.
2. Hein, M. och Arena, S. (2010). Grundämnen för högskolakemi, alternativ. Hämtad från books.google.co.ve
3. Tuli, G. D. och Soni, P. L. (2016). Kemiska språket eller kemiska ekvationer. Hämtad från books.google.co.ve
4. Snabb publicering (2015). Kemiska ekvationer och svar (Snabba studieguider). Hämtad från books.google.co.ve