BALANSERING AV KEMISKA EKVATIONER: METODER OCH EXEMPEL - KEMI - 2026

De balanserande kemiska ekvationerna innebär att alla element i ekvationen har samma antal atomer på varje sida. För att uppnå detta är det nödvändigt att använda balanseringsmetoderna för att tilldela lämpliga stökiometriska koefficienter till varje art som är närvarande i reaktionen.

En kemisk ekvation är representeringen, genom symboler, av vad som händer under en kemisk reaktion mellan två eller flera ämnen. Reaktanterna interagerar med varandra och beroende på reaktionsbetingelserna kommer en eller flera olika föreningar att erhållas som en produkt.

Vid beskrivning av en kemisk ekvation bör följande beaktas: först skrivs reaktanterna på ekvationens vänstra sida, följt av en riktningspil eller två motsatta horisontella pilar, beroende på vilken reaktionstyp som utförs. cape.

Balansmetoder för kemiska ekvationer

Det är baserat på reaktionens stökiometri och försöker försöka med olika koefficienter för att balansera ekvationen, under förutsättning att minsta möjliga heltal väljs med vilket samma antal atomer för varje element erhålls på båda sidor. av reaktionen.

Koefficienten för en reaktant eller produkt är numret som föregår dess formel, och det är det enda numret som kan ändras när man balanserar en ekvation, eftersom om subskripten för formlerna ändras kommer föreningens identitet att ändras. i fråga.

Räkna och jämföra

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

Sedan fortsätter balanseringen av varje element (en åt gången) genom att placera heltalskoefficienter som föregår varje formel som innehåller obalanserade element. Normalt är de metalliska elementen balanserade först, sedan de icke-metalliska elementen, och slutligen syre- och väteatomerna.

Således multiplicerar varje koefficient alla atomerna i föregående formel; så medan ett element balanserar kan de andra bli obalanserade, men detta korrigeras när reaktionen balanserar.

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

Algebraisk balansering av kemiska ekvationer

För att använda denna metod upprättas en procedur 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 en referens och koefficienterna placeras som bokstäver (a, b, c, d …), som representerar de okända, enligt de befintliga atomerna i det elementet i varje molekyl (om en art innehåller inte att elementet är placerat "0").

Efter att ha erhållit denna första ekvation bestäms ekvationerna för de andra elementen som finns i reaktionen; det kommer att finnas lika många ekvationer som det finns element i nämnda reaktion.

Slutligen bestäms de okända genom en av de algebraiska metoderna för reduktion, utjämning eller substitution och koefficienterna som resulterar i rätt balanserad ekvation erhålls.

Balansera redoxekvationer (jon-elektronmetod)

Den allmänna (obalanserade) reaktionen placeras först i dess jonform. Sedan är denna ekvation uppdelad i två halvreaktioner, oxidationen och reduktionen, och balanserar var och en enligt antalet atomer, deras typ och deras laddningar.

Till exempel, för reaktioner som sker i surt medium, är molekyler tillsättes H ₂ O för att balansera syreatomerna tillsättes och H ⁺ för att balansera de väteatomer.

Å andra sidan, i ett alkaliskt medium, ett lika stort antal OH ^- joner sättes till båda sidor av ekvationen för var och en H ⁺ jon , och där H ⁺ och OH ^- joner uppstår, de förenas för att bilda H ₂ O molekyler .

Lägg till elektroner

Sedan måste så många elektroner som behövs läggas till för att balansera laddningarna, efter att balansera ämnet i varje halvreaktion.

Efter att varje halvreaktion har balanserats, läggs dessa samman och den slutliga ekvationen balanseras av försök och fel. I händelse av skillnad i antalet elektroner i de två halvreaktionerna måste en eller båda multipliceras med en koefficient som är lika med detta antal.

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

Källa: wikimedia.org. Författare: Ephert.

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

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).

Andra exempel

Du har förbränningsreaktionen av etan (obalanserad).

C ₂ H ₆ + O ₂ → CO ₂ + H ₂ O

Med hjälp av test- och felmetoden för att balansera den observeras att ingen av elementen har samma antal atomer på båda sidor av ekvationen. Således börjar man med att balansera kolet, lägga till en två som en stökiometrisk koefficient som följer med den på produktsidan.

C ₂ H ₆ + O ₂ → 2CO ₂ + H ₂ O

Kol har balanserats på båda sidor, så vätet balanseras genom att tillsätta en tre till vattenmolekylen.

C ₂ H ₆ + O ₂ → 2CO ₂ + 3H ₂ O

Slutligen, eftersom det finns sju syreatomer på höger sida av ekvationen och det är det sista elementet som är kvar för att balansera, placeras fraktionstalet 7/2 framför syremolekylen (även om heltalskoefficienter vanligtvis föredras).

C ₂ H ₆ + 7 / 2O ₂ → 2CO ₂ + 3H ₂ O

Sedan verifieras det att på varje sida av ekvationen finns det samma antalet kolatomer (2), väte (6) och syre (7).

Tredje exempel

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

Fe ²⁺ + Cr ₂ O ₇ ^2- → Fe ³⁺ + Cr ³⁺

Med jon-elektronmetoden för dess balansering delas den upp i två halvreaktioner.

Oxidation: Fe ²⁺ → Fe ³⁺

Reduktion: Cr ₂ O ₇ ^2- → Cr ³⁺

Eftersom järnatomerna redan är balanserade (1: 1) läggs en elektron till produktsidan för att balansera laddningen.

Fe ²⁺ → Fe ³⁺ + e ^-

Nu är Cr-atomerna balanserade och lägger till ett två från den högra sidan av ekvationen. Då, när reaktionen sker i ett surt medium, sju molekyler av H ₂ är O tillsättes på produktsidan för att balansera syreatomerna.

Cr ₂ O ₇ ^2- → 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

För att balansera H-atomerna läggs fjorton H ⁺ -joner till reaktantsidan och, efter utjämning av materialet, balanseras laddningarna genom att lägga till sex elektroner till samma sida.

Cr ₂ O ₇ ^2- + 14H ⁺ + 6e ^- → 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O

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

6Fe ²⁺ + Cr ₂ O ₇ ²⁺ 14H ⁺ + 6e ^- → Fe ³⁺ + 2Cr ³⁺ + 7H ₂ O + 6e ^-

Slutligen måste elektronerna på båda sidor av den globala jonekvationen elimineras och verifiera 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). Foundations of College Chemistry, Alternate. Återställs från books.google.co.ve
3. Tuli, GD och Soni, PL (2016). Språket för kemi eller kemiska ekvationer. Återställs från books.google.co.ve
4. Snabb publicering. (2015). Kemiekvationer och svar (snabba studieguider). Återställs från books.google.co.ve