Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

De kunst van het balanceren van chemische vergelijkingen beheersen:een praktische gids

Door Riti Gupta | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Kamil Macniak/iStock/Getty Images

Een chemische reactie vindt plaats wanneer een of meer moleculen transformeren in een nieuwe soort. Chemici geven deze transformaties weer met chemische vergelijkingen , waarbij symbolen uit het periodiek systeem worden gebruikt om reactanten en producten aan te duiden.

Wat is een chemische vergelijking?

Een chemische vergelijking is een beknopte, symbolische weergave van een reactie. De symbolen links van de pijl zijn de reagentia; de symbolen aan de rechterkant zijn de producten . De pijl geeft de richting van de reactie aan.

Voorbeeld:verbranding van methaan

Ongebalanceerde vorm:

\(CH_4 + O_2 \pijl naar rechts CO_2 + H_2O\)

Evenwichtige vorm:

\(CH_4 + 2O_2 \pijl naar rechts CO_2 + 2H_2O\)

Hier zorgen de coëfficiënten (de getallen vóór elke verbinding) ervoor dat elk element aan beide zijden van de pijl hetzelfde aantal atomen heeft.

De wet van behoud van massa

Volgens de wet van behoud van massa worden atomen niet gecreëerd of vernietigd tijdens een chemische reactie. Daarom moet het totale aantal van elk type atoom aan beide kanten van een evenwichtige vergelijking identiek blijven. Coëfficiënten passen het aantal moleculen aan om aan dit principe te voldoen.

Stap-voor-stap handleiding voor het balanceren van vergelijkingen

  1. Tel de atomen van elk element aan beide kanten.
  2. Kies een element dat het vaakst voorkomt en breng dit als eerste in evenwicht.
  3. Tel atomen opnieuw na het toevoegen van coëfficiënten.
  4. Ga door naar het volgende element en herhaal stap 2-3.
  5. Als alle elementen in evenwicht zijn, controleer dan of alle ladingen (voor ionische verbindingen) ook in evenwicht zijn.
  6. Controleer ten slotte de hele vergelijking nogmaals.

Praktisch voorbeeld:fotosynthese

Onevenwichtige reactie:

\(CO_2 + H_2O \pijl naar rechts C_6H_{12}O_6 + O_2\)

Balanceringsproces

  1. Waterstof: 6 H₂O geeft 12 H-atomen, passend bij de productzijde. Update:CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂
  2. Koolstof: Voeg een coëfficiënt van 6 toe aan CO₂:6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂
  3. Zuurstof: 6CO₂ levert 12 O-atomen en 6H₂O levert nog eens 6, in totaal 18. Voeg voor de balans een coëfficiënt van 6 toe aan O₂:6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
  4. Controleer:C 6/6, H 12/12, O 18/18 – de vergelijking is in evenwicht.

Deze systematische aanpak garandeert dat met elk atoom en elke lading rekening wordt gehouden.

Belangrijkste punten

  • Begin altijd met het element dat het vaakst voorkomt.
  • Gebruik coëfficiënten, geen breuken, voor de eenvoud.
  • Controleer als laatste stap op polyatomaire ionen en ionische ladingen.