Chemische vergelijkingen in evenwicht brengen

Inleidende stoichiometrie en massaverhoudingen in chemische vergelijkingen

Een uitgebalanceerde chemische vergelijking geeft de reactanten en producten in een chemische reactie weer. Jeffrey Coolidge / Getty Images

Een chemische vergelijking beschrijft wat er gebeurt in een chemische stof reactie . De vergelijking identificeert de reactanten (grondstoffen) en producten (resulterende stoffen), de formules van de deelnemers, de fasen van de deelnemers (vast, vloeibaar, gas), de richting van de chemische reactie en de hoeveelheid van elke stof. Chemische vergelijkingen zijn gebalanceerd voor massa en lading, wat betekent dat het aantal en type atomen aan de linkerkant van de pijl hetzelfde is als het aantal type atomen aan de rechterkant van de pijl. De totale elektrische lading aan de linkerkant van de vergelijking is hetzelfde als de totale lading aan de rechterkant van de vergelijking. In het begin is het belangrijk om eerst te leren hoe vergelijkingen in evenwicht te brengen voor massa.

Balanceren a reactievergelijking verwijst naar het vaststellen van de wiskundige relatie tussen de hoeveelheid reactanten en producten. De hoeveelheden worden uitgedrukt in gram of mollen .

Het vergt oefening om te kunnen schrijven evenwichtige vergelijkingen . Er zijn in wezen drie stappen in het proces.

3 stappen voor het balanceren van chemische vergelijkingen

1) Schrijf de ongebalanceerde vergelijking.

• Chemische formules van reactanten worden vermeld aan de linkerkant van de vergelijking.
• De producten staan ​​aan de rechterkant van de vergelijking.
• Reagentia en producten zijn gescheiden door een pijl te plaatsen tussen hen om de richting van de reactie aan te geven. Reacties bij evenwicht hebben pijlen in beide richtingen.
• Gebruik de één- en tweeletterige elementsymbolen om elementen te identificeren.
• Bij het schrijven van een samengesteld symbool wordt het kation in de verbinding (positieve lading) vóór het anion (negatieve lading) vermeld. Tafelzout wordt bijvoorbeeld geschreven als NaCl en niet als ClNa.

2) Breng de vergelijking in evenwicht.

• Pas de toe Wet van behoud van massa om hetzelfde aantal atomen van elk element aan elke kant van de vergelijking te krijgen. Tip: Begin met het balanceren van een element dat alleen voorkomt in een reactant en product.
• Zodra een element in balans is, ga je verder met het balanceren van een ander, en nog een totdat alle elementen in balans zijn.
• Breng chemische formules in evenwicht door er coëfficiënten voor te plaatsen. Voeg geen subscripts toe, omdat dit de formules zal veranderen.

3) Geef de toestand van de materie van de reactanten en producten aan.

• Gebruik (g) voor gasvormige stoffen.
• Gebruik(en) voor vaste stoffen.
• Gebruik (l) voor vloeistoffen.
• Gebruik (aq) voor soorten in oplossing in water.
• Over het algemeen is er geen spatie tussen de verbinding en de toestand van de materie.
• Schrijven de stand van zaken onmiddellijk na de formule van de stof die het beschrijft.

Evenwichtsvergelijking: uitgewerkt voorbeeldprobleem

Tinoxide wordt verwarmd met waterstofgas om tinmetaal en waterdamp te vormen. Schrijf de gebalanceerde vergelijking die deze reactie beschrijft.

1) Schrijf de ongebalanceerde vergelijking.

SnO_twee+ H_twee→ Sn + H_tweeO

Verwijzen naar Tabel met veelvoorkomende polyatomaire ionen en Formules van ionische verbindingen als je moeite hebt met het schrijven van de chemische formules van de producten en reactanten.

2) Breng de vergelijking in evenwicht.

Kijk naar de vergelijking en zie welke elementen niet in evenwicht zijn. In dit geval zijn er twee zuurstofatomen aan de linkerkant van de vergelijking en slechts één aan de rechterkant. Corrigeer dit door een coëfficiënt van 2 voor water te zetten:

SnO_twee+ H_twee→ Sn + 2 H_tweeO

Dit zet de waterstof atomen uit balans. Nu zijn er twee waterstofatomen aan de linkerkant en vier waterstofatomen aan de rechterkant. Om vier waterstofatomen aan de rechterkant te krijgen, voegt u een coëfficiënt van 2 toe voor het waterstofgas. De coëfficiënt is een getal dat voor een chemische formule staat. Onthoud dat coëfficiënten vermenigvuldigers zijn, dus als we 2 H . schrijven_tweeO staat voor 2x2=4 waterstofatomen en 2x1=2 zuurstofatomen.

SnO_twee+ 2 H_twee→ Sn + 2 H_tweeO

De vergelijking is nu in evenwicht. Zorg ervoor dat je je wiskunde dubbel controleert! Elke zijde van de vergelijking heeft 1 atoom Sn, 2 atomen O en 4 atomen H.

3) Geef de fysische toestanden van de reactanten en producten aan.

Om dit te doen, moet u bekend zijn met de eigenschappen van verschillende verbindingen of moet u worden verteld wat de fasen zijn van de chemicaliën in de reactie. Oxiden zijn vaste stoffen, waterstof vormt een diatomisch gas, tin is een vaste stof en de term ' waterdamp ' geeft aan dat water zich in de gasfase bevindt:

SnO_twee(s) + 2 H_twee(g) → Sn(s) + 2 H_tweeO(g)

Dit is de gebalanceerde vergelijking voor de reactie. Check zeker je werk! Onthoud dat behoud van massa vereist dat de vergelijking hetzelfde aantal atomen van elk element aan beide zijden van de vergelijking heeft. Vermenigvuldig de coëfficiënt (getal vooraan) maal het subscript (getal onder een elementsymbool) voor elk atoom. Voor deze vergelijking bevatten beide zijden van de vergelijking:

• 1 Sn atoom
• 2 O atomen
• 4 H atomen

Als je meer wilt oefenen, bekijk dan een ander voorbeeld van het balanceren van vergelijkingen of probeer wat werkbladen . Als je denkt dat je er klaar voor bent, probeer dan een quiz om te zien of je chemische vergelijkingen kunt balanceren.

Evenwichtsvergelijkingen met massa en lading

Sommige chemische reacties bevatten ionen, dus je moet ze in evenwicht brengen voor zowel lading als massa. Leer balanceren ionische vergelijkingen en redox (oxidatie-reductie) reacties . Soortgelijke stappen zijn betrokken.