Химическото уравнение е писмено описание на това, което се случва при химическа реакция. Изходните материали, наречени реагенти, са изброени от лявата страна на уравнението. Следва стрелка, която показва посоката на реакцията. Дясната страна на реакцията изброява произведените вещества, наречени продукти.
А балансирано химично уравнение ви казва количествата реагенти и продукти, необходими, за да удовлетворите Закона за запазване на масата. По принцип това означава, че има еднакви числа на всеки тип атоми от лявата страна на уравнението, както има от дясната страна на уравнението. Звучи, че трябва да е просто балансови уравнения, но това е умение, което изисква практика. Така че, докато може да се чувствате като манекен, не сте! Ето процеса, който следвате, стъпка по стъпка, за балансиране на уравненията. Можете да приложите същите тези стъпки към балансирайте всяко небалансирано химично уравнение...
Първата стъпка е да се запише небалансираното химично уравнение. Ако имате късмет, това ще ви бъде дадено. Ако ви е казано да балансирате химично уравнение и давате само имената на продуктите и реагентите, ще трябва или да ги потърсите или да приложите
правила за именуване на съединения за да се определят техните формули.Нека да практикуваме, използвайки реакция от реалния живот, ръждата на желязо във въздуха. За да напишете реакцията, трябва да идентифицирате реагентите (желязо и кислород) и продуктите (ръжда). След това напишете небалансираното химично уравнение:
Обърнете внимание, че реактивите винаги отиват от лявата страна на стрелката. Знак „плюс“ ги разделя. След това има стрелка, посочваща посоката на реакцията (реактивите се превръщат в продукти). Продуктите винаги са от дясната страна на стрелката. Редът, по който пишете реагентите и продуктите, не е важен.
За целта имайте предвид, че индексът показва броя на атомите. Например, О2 има 2 атома кислород. В Fe има 2 атома желязо и 3 атома кислород2О3. Във Fe има 1 атом. Когато няма индекс, това означава, че има 1 атом.
Откъде знаете, че уравнението вече не е балансирано? Защото броят на атомите от всяка страна не е един и същ! Запазване на масата заявява, че масата не е създадена или унищожена при химическа реакция, така че трябва да добавите коефициенти пред химичните формули, за да коригирате броя на атомите, така че те да бъдат еднакви и от двете страни.
При балансиране на уравнения, никога не сменяте абонаменти. Вие добавете коефициенти. Коефициентите са множители на цели числа. Ако например напишете 2 H2О, това означава, че имате 2 пъти повече от атомите във всяка водна молекула, което би било 4 водородни атома и 2 кислородни атома. Както при абонатите, вие не пишете коефициента "1", така че ако не виждате коефициент, това означава, че има една молекула.
Има стратегия, която ще ви помогне балансови уравнения по-бързо. Нарича се балансиране чрез инспекция. По принцип гледате колко атома имате от всяка страна на уравнението и добавяте коефициенти към молекулите, за да балансирате броя на атомите.
Желязото присъства в един реагент и един продукт, така че първо балансирайте атомите му. Има един атом желязо вляво и два вдясно, така че може би мислите, че поставянето на 2 Fe вляво би работило. Въпреки че това би балансирало желязото, вече знаете, че ще трябва да регулирате и кислорода, тъй като не е балансиран. Чрез проверка (т.е., като я погледнете), знаете, че трябва да изхвърлите коефициент 2 за по-голямо число.
4 Fe работи, ако след това добавите коефициент 2 пред молекулата на ръжда (железен оксид), което прави 2 Fe2О3. Това ви дава:
Желязото е балансирано, с 4 атома желязо от всяка страна на уравнението. След това трябва да балансирате кислорода.
При балансиране на химичните уравнения последната стъпка е добавяне на коефициенти към кислородните и водородните атоми. Причината е, че те обикновено се появяват в множество реагенти и продукти, така че ако се справите с тях първо, обикновено правите допълнителна работа за себе си.
Сега, погледнете уравнението (използвайте инспекция), за да видите кой коефициент ще работи за балансиране на кислорода. Ако поставите 2 в от О2, това ще ви даде 4 атома кислород, но имате 6 атома кислород в продукта (коефициент 2, умножен по индекса на 3). Така че, 2 не работи.
Ако опитате 3 O2, тогава имате 6 кислородни атома от страната на реагента и също 6 кислородни атома от страната на продукта. Това работи! Балансираното химично уравнение е:
Забележка: Бихте могли да напишете a балансирано уравнение използвайки кратни на коефициентите. Например, ако удвоите всички коефициенти, все още имате балансирано уравнение:
Химиците обаче винаги пишат най-простото уравнение, така че проверете работата си, за да сте сигурни, че не можете да намалите коефициентите си.
Ето как балансирате обикновено химично уравнение за масата. Може да се наложи да балансирате уравнения както за масата, така и за заряда. Също така може да се наложи да посочите състоянието (твърдо, водно, газово) на реагенти и продукти.