En kemisk ekvation är en skriftlig beskrivning av vad som händer i en kemisk reaktion. Utgångsmaterialen, kallade reaktanter, är listade på den vänstra sidan av ekvationen. Därefter kommer en pil som anger reaktionsriktningen. På den högra sidan av reaktionen listas ämnen som tillverkas, kallade produkter.
EN balanserad kemisk ekvation berättar hur mycket reaktanter och produkter som krävs för att uppfylla lagen om bevarande av massa. I grund och botten innebär detta att det finns samma antal av varje typ av atomer på vänster sida av ekvationen som det finns på höger sida av ekvationen. Det låter som det borde vara enkelt att göra balansekvationer, men det är en färdighet som kräver övning. Så även om du känner dig som en dummy, så är du inte det! Här är processen du följer steg för steg för att balansera ekvationer. Du kan tillämpa samma steg på balansera alla obalanserade kemiska ekvationer...
Det första steget är att skriva ner den obalanserade kemiska ekvationen. Om du har tur kommer detta att ges till dig. Om du får höra att balansera en kemisk ekvation och endast ges namnen på produkterna och reaktanterna, måste du antingen slå upp dem eller tillämpa
regler för namngivning av föreningar för att bestämma deras formler.Låt oss öva på att använda en reaktion från det verkliga livet, rostningen av järn i luften. För att skriva reaktionen måste du identifiera reaktanterna (järn och syre) och produkterna (rost). Skriv sedan den obalanserade kemiska ekvationen:
Observera att reaktanterna alltid går på vänster sida av pilen. Ett "plustecken" skiljer dem. Därefter finns en pil som indikerar reaktionens riktning (reaktanter blir produkter). Produkterna finns alltid på pilens högra sida. Ordningen i vilken du skriver reaktanterna och produkterna är inte viktig.
Tänk på att ett abonnemang anger antalet atomer för att göra detta. Till exempel O2 har 2 atomer syre. Det finns 2 atomer av järn och 3 atomer syre i Fe2O3. Det finns 1 atom i Fe. När det inte finns något abonnemang, betyder det att det finns en atom.
Hur vet du att ekvationen inte redan är balanserad? Eftersom antalet atomer på varje sida inte är detsamma! Bevarande av massa tillståndsmassa skapas eller förstörs inte i en kemisk reaktion, så du måste lägga till koefficienter framför de kemiska formlerna för att justera antalet atomer så att de kommer att vara desamma på båda sidor.
Vid balansering av ekvationer, du ändrar aldrig prenumerationer. Du lägg till koefficienter. Koefficienter är multiplikatorer med heltal. Om du till exempel skriver 2 H2O, det betyder att du har två gånger antalet atomer i varje vattenmolekyl, vilket skulle vara 4 väteatomer och 2 syreatomer. Precis som med abonnemang skriver du inte koefficienten "1", så om du inte ser en koefficient betyder det att det finns en molekyl.
Det finns en strategi som hjälper dig balansekvationer snabbare. Det kallas balansering genom inspektion. I princip tittar du på hur många atomer du har på varje sida av ekvationen och lägger till koefficienter till molekylerna för att balansera antalet atomer.
Järn finns i en reaktant och en produkt, så balansera dess atomer först. Det finns en järnatom till vänster och två på höger sida, så du kanske tror att att sätta 2 Fe till vänster skulle fungera. Även om det skulle balansera järn, vet du redan att du måste justera syre också, eftersom det inte är balanserat. Genom inspektion (dvs. genom att titta på det) vet du att du måste kassera en koefficient på 2 för något högre antal.
4 Fe fungerar, om du sedan lägger till en koefficient på 2 framför rostmolekylen (järnoxid), vilket gör den till 2 Fe2O3. Detta ger dig:
Järn är balanserat, med 4 atomer av järn på varje sida av ekvationen. Nästa måste du balansera syre.
Vid balansering av kemiska ekvationer är det sista steget att lägga till koefficienter till syre- och väteatomer. Anledningen är att de vanligtvis förekommer i flera reaktanter och produkter, så om du tacklar dem först gör du vanligtvis extra arbete för dig själv.
Titta nu på ekvationen (använd inspektion) för att se vilken koefficient som fungerar för att balansera syre. Om du lägger en 2 in från O2, det kommer att ge dig 4 atomer syre, men du har 6 atomer med syre i produkten (koefficient på 2 multiplicerat med underskriften för 3). Så, 2 fungerar inte.
Om du försöker 3 O2, då har du 6 syreatomer på reaktansidan och också 6 syreatomer på produktsidan. Det här fungerar! Den balanserade kemiska ekvationen är:
Notera: Du kunde ha skrivit en balanserad ekvation med multiplar av koefficienterna. Om du till exempel fördubblar alla koefficienter har du fortfarande en balanserad ekvation:
Men kemister skriver alltid den enklaste ekvationen, så kontrollera ditt arbete för att se till att du inte kan minska dina koefficienter.
Således balanserar du en enkel kemisk ekvation för massa. Du kan också behöva balansera ekvationer för både massa och laddning. Du kanske också måste ange tillståndet (fast, vattenhaltig, gas) för reaktanter och produkter.