science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe chemie-vergelijkingen in balans te houden

In de chemie produceren veel reacties stoffen die geen overeenkomst vertonen met de oorspronkelijke die in het experiment zijn gebruikt. Twee gassen, waterstof en zuurstof, combineren bijvoorbeeld om water te vormen, een vloeistof. Hoewel er nieuwe chemicaliën worden gemaakt, blijft het aantal elementen hetzelfde, zowel vóór als nadat een reactie plaatsvindt: atomen ruilen partners, maar worden nooit gemaakt of vernietigd. Het balanceren van chemische vergelijkingen is een essentiële taak waarbij chemici bepalen hoeveel van elke reactant een reactie nodig heeft en hoeveel producten het produceert. Je kunt het proces in een paar korte stappen doorlopen.

Noteer de oorspronkelijke ongebalanceerde vergelijking, met reactanten aan de linkerkant van de vergelijking en de producten aan de rechterkant van de vergelijking. Beschouw als voorbeeld de reactie van magnesiumnitride, een groenachtig geel poeder, met water. Ze reageren op het vormen van magnesiumoxide, een witte vaste stof die wordt gebruikt als antacidum of voedingssupplement, en ammoniak, een penetrant ruikend gas. Hier is de reactie geschreven als een ongebalanceerde vergelijking:

Mg3N2 + H2O --- & gt; MgO + NH3.

Kies een element en kijk of er evenveel elementen aan beide zijden van de vergelijking staan. Als u in de bovenstaande vergelijking bijvoorbeeld O (zuurstof) kiest, ziet u dat er aan beide zijden van de vergelijking één O is, dus dit element is in evenwicht. Andere elementen zijn mogelijk niet in evenwicht; er zijn bijvoorbeeld drie Mg (magnesium) atomen in de reactant en slechts één in het product.

Vermenigvuldig de chemische stof die de lagere hoeveelheid van een element bevat door het aantal elementen in de chemische stof op de andere kant van de vergelijking. In het hier gebruikte voorbeeld, aangezien er drie Mg-atomen in de reactant zitten en er slechts één in het product is, vermenigvuldigt u de chemische stof die één Mg-atoom bevat (in dit geval MgO) met drie. Dit levert

Mg3N2 + H2O --- & gt; 3MgO + NH3.

Tel het aantal elementen in de nieuwe vergelijking en noteer eventuele onevenwichtigheden in het aantal elementen in de reactant en het product. In de vergelijking gebalanceerd in de vergelijking, zijn er nu drie O-atomen in het product en één in de reactant. Dit kan worden verlicht door een drie vóór de chemische stof toe te voegen die O in de reactant (H20) bevat. Deze nieuwe vergelijking geeft

Mg3N2 + 3H2O --- & gt; 3MgO + NH3.

Ga door met het tellen van het aantal elementen aan weerszijden van de vergelijking, waarbij u het aantal elementen in evenwicht brengt met de methoden in de vorige stap. Als conclusie van het hier gebruikte voorbeeld zijn er twee resterende ongebalanceerde elementen: N en H. In de reactant zijn er twee N-atomen en zes H-atomen; in het product zijn er drie H-atomen en één N-atoom. Aangezien er twee keer zoveel elementen in de chemicaliën in het product zitten, kan deze vergelijking worden gecompenseerd door een twee voor de chemische NH3 in het product te plaatsen. Dit levert

Mg3N2 + 3H2O --- & gt; 3MgO + 2NH3.

De vergelijking is nu uitgebalanceerd.