Plik prób i błędów Składa się z metody prób i błędów, która ma na celu zapewnienie, że zachowanie materii jest spełnione w równaniu chemicznym dla danej reakcji; to znaczy, aby wyrównać liczbę atomów reagentów i produktów. W ten sposób atomy nie znikną ani nie zostaną utworzone z powietrza..
W zależności od pośpiechu jest to zwykle zabawna operacja, wzmacniająca zrozumienie współczynników stechiometrycznych i indeksów dolnych. Chociaż może się to nie wydawać, prób i błędów wymaga opanowania wielu pojęć, stosowanych prawie nieświadomie dla tych, którzy parają się chemią..
Zatem balansowanie przypomina wysiłek, jaki zostałby podjęty w celu wypoziomowania huśtawki (lub huśtawki), tak że żaden koniec nie spada na jedną stronę, a drugi unosi się. Skala również doskonale to ilustruje.
Jak masz doświadczenie, to równoważenie może być nawet dokonane mentalnie, o ile równanie chemiczne nie jest zbyt skomplikowane. Zły swing całkowicie psuje interpretację reakcji, dlatego ważne jest, aby robić to spokojnie, aby uniknąć błędów żywieniowych.
Indeks artykułów
Bez względu na to, do czego jest potrzebne równoważenie, należy zawsze zacząć od równania niezrównoważonego. Podobnie ważne jest, aby mieć jasność co do jego elementów. Załóżmy następujące równanie chemiczne:
A + B → 3C + D
Gdzie gatunki A, B, C i D są molekularne. Tego równania nie można zrównoważyć, ponieważ nie mówi nam nic o jego atomach. Atomy są zrównoważone, a nie cząsteczki.
Zarówno A, B i D mają współczynnik stechiometryczny 1, podczas gdy C wynosi 3. Oznacza to, że 1 cząsteczka lub mol A reaguje z jedną cząsteczką lub molem B, tworząc 3 cząsteczki lub mole C i jedną cząsteczkę lub mol D. Kiedy pokazujemy atomy, wprowadzamy indeksy stechiometryczne.
Teraz załóżmy, że następujące równanie:
CH4 + LUBdwa → COdwa + H.dwaLUB
Indeksy stechiometryczne mówią nam, ile atomów każdego pierwiastka tworzy cząsteczkę i są rozpoznawane, ponieważ są najmniejszymi liczbami po prawej stronie atomu. Na przykład CH4 ma jeden atom węgla (chociaż 1 nie jest umieszczony) i cztery atomy wodoru.
Zgodnie z niezrównoważonym równaniem powyżej, węgiel jest atomem drugorzędnym: jest częścią pojedynczego reagenta (CH4) i jeden produkt (COdwa). Jeśli zaobserwowano, atom C znajduje się zarówno po stronie reagentów, jak i po stronie produktów.
CH4 + LUBdwa → COdwa + H.dwaLUB
2 O 3 O
Nie możemy zmienić indeksów dolnych, a jedynie współczynniki stechiometryczne w celu zbilansowania równania. Po prawej stronie jest więcej tlenu, więc staramy się dodać współczynnik do Odwa:
CH4 + 2Odwa → COdwa + H.dwaLUB
4 lub 3
Nie chcemy wpływać na współczynnik COdwa ponieważ spowodowałoby to zachwianie równowagi atomów C. Następnie zmienimy współczynnik HdwaLUB:
CH4 + 2Odwa → COdwa + 2HdwaLUB
4 LUB 4O
Kiedy już zbilansujemy atomy tlenu, w końcu zrównoważymy atomy wodoru. Kilkakrotnie pozostają one same w końcu w równowadze.
CH4 + 2Odwa → COdwa + 2HdwaLUB
4H 4H
I tak równanie zostało zrównoważone metodą prób i błędów. Kolejność tych kroków nie zawsze jest zachowana.
Poniżej przedstawiono zbilansowane równania, aby sprawdzić, czy liczba jego atomów jest równa po obu stronach strzałki:
południowy zachóddwa + 2Hdwa → S + 2HdwaLUB
P.4 + 6Fdwa → 4PF3
2HCl → Hdwa + Cldwa
C + Odwa → COdwa
Niektóre proponowane ćwiczenia zostaną rozwiązane poniżej. W niektórych z nich widać, że czasami wygodnie jest złamać kolejność kroków i balansować atom mniejszości na końcu..
Zrównoważyć metodą prób i błędów następujące równanie chemiczne:
południowy zachód3 → SOdwa + LUBdwa
1S 1S
3 LUB 4O
Ważne jest, aby podkreślić, że współczynniki mnożą indeksy dolne, aby otrzymać całkowitą liczbę atomów pierwiastka. Na przykład 6Ndwa daje nam w sumie 12 atomów N..
Siarka na początku jest już zbilansowana, więc kontynuujemy z tlenem:
3 O 4 O
Jesteśmy zmuszeni zmienić współczynnik na SO3 aby zrównoważyć tlen po lewej stronie:
2SO3 → SOdwa + LUBdwa
6 O 4 O
2S S
Teraz interesuje nas zbilansowanie atomów siarki przed atomami tlenu:
2SO3 → 2SOdwa + LUBdwa
2S 2S
6 LUB 6O
Zauważ, że atomy tlenu zostały w końcu zrównoważone same.
Zrównoważyć metodą prób i błędów następujące równanie chemiczne:
CH4 + H.dwaO → CO + Hdwa
Węgle i tlenki są już zbilansowane, a nie w ten sam sposób co wodory:
6H 2H
Wszystko, co musimy zrobić, to zmodyfikować współczynnik na H.dwa aby mieć więcej wodorów po prawej stronie:
CH4 + H.dwaO → CO + 3Hdwa
6H 6H
Równanie jest całkowicie zrównoważone.
Zrównoważyć metodą prób i błędów następujące równanie chemiczne:
dodwaH.4 + LUBdwa → COdwa + H.dwaLUB
Znowu zaczynamy bilansować węgiel:
dodwaH.4 + LUBdwa → 2COdwa + H.dwaLUB
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Zauważ, że tym razem łatwiej jest zrównoważyć najpierw wodory niż tlen:
dodwaH.4 + LUBdwa → 2COdwa + 2HdwaLUB
4H 4H
2O 6O
Teraz tak, modyfikujemy współczynnik Odwa aby zrównoważyć tlen:
dodwaH.4 + 3Odwa → 2COdwa + 2HdwaLUB
6O 6O
Równanie jest już zbalansowane.
Wreszcie trudne równanie zostanie zrównoważone metodą prób i błędów:
Ndwa + H.dwaO → NH3 + NIE
Azoty i tlenki są już zbilansowane, ale wodory nie są:
2H 3H
Spróbujmy zmienić współczynnik H.dwaO i NH3:
Ndwa + 3HdwaO → 2 NH3 + NIE
6H 6H
3O O
2BA 3BA
Metodą prób i błędów zmieniamy współczynnik NO:
Ndwa + 3HdwaO → 2 NH3 + 3) NIE
6H 6H
3O 3O
2BA 5BA
A teraz azot jest niezrównoważony. Tutaj wygodnie jest dokonać nagłej zmiany: pięciokrotnie zwiększyć współczynnik N.dwa:
5Ndwa + 3HdwaO → 2 NH3 + 3) NIE
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Pozostaje nam więc bawić się współczynnikami NH3 i NO w taki sposób, że dodają 10 atomów azotu i jednocześnie równoważą atomy tlenu i wodoru. Spróbujmy tego wyniku:
5Ndwa + 3HdwaO → 5NH3 + 5NO
10 N 10 N
6 godz. 15 godz
3O 5O
Jednak wodory wyglądają na bardzo niezrównoważone. Dlatego ponownie zmieńmy współczynniki:
5Ndwa + 3HdwaO → 4NH3 + 6NO
10N 10N
6H 12H
3O 6O
Zauważ, że teraz lewa strona ma dwa razy więcej tlenu i wodoru. W tym momencie wystarczy podwoić współczynnik H.dwaLUB:
5Ndwa + 6HdwaO → 4NH3 + 6NO
10 N 10 N.
12H 12H
6O 6O
I wreszcie równanie zostaje zrównoważone.
Jeszcze bez komentarzy