De prøving og feiling Den består av en prøving og feiling metode som søker å sikre at bevaring av materie blir oppfylt i en kjemisk ligning for en gitt reaksjon; det vil si å utjevne antall atomer til reaktantene og produktene. Dermed vil ikke atomer forsvinne eller bli opprettet ut av tynn luft..
Avhengig av rushen, er dette vanligvis en underholdende operasjon som styrker forståelsen om støkiometriske koeffisienter og abonnementer. Selv om det kanskje ikke virker som det, innebærer prøving og feiling å mestre mange begreper, brukt nesten ubevisst for de som driver med kjemi..
Dermed ligner balansering innsatsen som ville blitt gjort for å utjevne en vipp (eller vipp), slik at ingen av endene faller til den ene siden mens den andre stiger. En skala illustrerer dette også perfekt.
Som du har erfaring, kan denne balanseringen til og med gjøres mentalt, så lenge den kjemiske ligningen ikke er for komplisert. En dårlig sving ødelegger tolkningen av en reaksjon fullstendig, så det er viktig å gjøre det rolig for å unngå spisefeil.
Artikkelindeks
Uansett hva balansering er nødvendig for, bør du alltid starte med den ubalanserte ligningen for hånden. På samme måte er det viktig å være klar over elementene. Anta følgende kjemiske ligning:
A + B → 3C + D
Hvor arter A, B, C og D er molekylære. Denne ligningen kan ikke balanseres fordi den ikke forteller oss noe om atomer. Atomene er balanserte, ikke molekylene.
Både A, B og D har en støkiometrisk koeffisient på 1, mens C på 3. Dette betyr at 1 molekyl eller mol A reagerer med ett molekyl eller mol B, for å produsere 3 molekyler eller mol C, og ett molekyl eller mol av D. Når vi viser atomene, introduserer vi de støkiometriske abonnementene.
Anta nå følgende ligning:
CH4 + ELLERto → COto + HtoELLER
Støkiometriske abonnementer forteller oss hvor mange atomer av hvert element som utgjør et molekyl, og de gjenkjennes fordi de er de minste tallene på høyre side av et atom. For eksempel CH4 den har ett karbonatom (selv om 1 ikke er plassert) og fire hydrogenatomer.
I følge den ubalanserte ligningen ovenfor er karbon mindre atom: det er en del av en enkelt reaktant (CH4) og et enkelt produkt (COto). Hvis det observeres, er det et C-atom på både reaktantene og produktsiden.
CH4 + ELLERto → COto + HtoELLER
2 O 3 O
Vi kan ikke endre abonnementene, men bare de støkiometriske koeffisientene for å balansere en ligning. Det er flere oksygener på høyre side, så vi prøver å legge til en koeffisient til Oto:
CH4 + 2Oto → COto + HtoELLER
4 eller 3
Vi ønsker ikke å påvirke CO-koeffisientento fordi det ville balansere atomene til C. Vi endrer deretter koeffisienten til HtoELLER:
CH4 + 2Oto → COto + 2HtoELLER
4 ELLER 4O
Når vi har balansert oksygenatomene, balanserer vi endelig hydrogenatomene. Flere ganger forblir disse av seg selv balanserte til slutt.
CH4 + 2Oto → COto + 2HtoELLER
4H 4H
Og slik har ligningen blitt balansert ved prøving og feiling. Rekkefølgen av disse trinnene blir ikke alltid oppfylt.
Balanserte ligninger er vist nedenfor for å verifisere at antall atomer er lik på begge sider av pilen:
SWto + 2Hto → S + 2HtoELLER
P4 + 6Fto → 4PF3
2HCl → Hto + Clto
C + Oto → COto
Noen foreslåtte øvelser vil bli løst nedenfor. I noen av dem vil det sees at det noen ganger er praktisk å bryte rekkefølgen på trinnene og balansere minoritetsatomet sist..
Balanse ved prøving og feiling følgende kjemiske ligning:
SW3 → SOto + ELLERto
1S 1S
3 ELLER 4O
Det er viktig å understreke at koeffisientene multipliserer abonnementene for å gi oss totalt antall atomer for et element. For eksempel 6Nto gir oss totalt 12 N atomer.
Svovel i begynnelsen er allerede balansert, så vi fortsetter med oksygenet:
3 O 4 O
Vi er tvunget til å endre koeffisienten til SO3 for å balansere oksygene på venstre side:
2SO3 → SOto + ELLERto
6 O 4 O
2S S
Nå er vi interessert i å balansere svovelatomene først før oksygenatomene:
2SO3 → 2SOto + ELLERto
2S 2S
6 ELLER 6O
Legg merke til at oksygenatomene ble etterlatt balansert av seg selv til slutt.
Balanse ved prøving og feiling følgende kjemiske ligning:
CH4 + HtoO → CO + Hto
Karboner og oksygener er allerede balansert, ikke på samme måte som hydrogenene:
6H 2H
Alt vi trenger å gjøre er å endre koeffisienten til Hto å ha flere hydrogener til høyre:
CH4 + HtoO → CO + 3Hto
6H 6H
Og ligningen er totalt balansert.
Balanse ved prøving og feiling følgende kjemiske ligning:
CtoH4 + ELLERto → COto + HtoELLER
Vi begynner å balansere karbon igjen:
CtoH4 + ELLERto → 2COto + HtoELLER
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Merk at denne gangen er det lettere å balansere hydrogenene enn oxygensene:
CtoH4 + ELLERto → 2COto + 2HtoELLER
4H 4H
2O 6O
Nå ja, vi endrer koeffisienten til Oto for å balansere oksygener:
CtoH4 + 3Oto → 2COto + 2HtoELLER
6O 6O
Og ligningen er allerede balansert.
Til slutt vil en utfordrende ligning balanseres av prøving og feiling:
Nto + HtoO → NH3 + IKKE
Nitrogener og oksygener er allerede balansert, men hydrogener er ikke:
2H 3H
La oss prøve å endre koeffisienten til HtoO og NH3:
Nto + 3HtoO → 2NH3 + IKKE
6H 6H
3O O
2N 3N
Ved prøving og feiling varierer vi koeffisienten til NO:
Nto + 3HtoO → 2NH3 + 3) NEI
6H 6H
3O 3O
2N 5N
Og nå er nitrogenene ubalanserte. Her er det praktisk å gjøre en brå endring: femdoble koeffisienten til Nto:
5Nto + 3HtoO → 2NH3 + 3) NEI
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Dermed gjenstår det for oss å leke med NH-koeffisientene3 og NO på en slik måte at de tilsetter 10 nitrogener og balanserer oksygen- og hydrogenatomene samtidig. La oss prøve denne poengsummen:
5Nto + 3HtoO → 5NH3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Hydrogenene ser imidlertid veldig ubalanserte ut. La oss derfor variere koeffisientene igjen:
5Nto + 3HtoO → 4NH3 + 6NO
10N 10N
6H 12H
3O 6O
Merk at nå har venstre side dobbelt oksygen og hydrogen. På dette punktet er det nok å doble koeffisienten til HtoELLER:
5Nto + 6HtoO → 4NH3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Og ligningen er endelig balansert.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.