Det forsøg og fejl Den består af en prøve-og-fejl-metode, der søger at sikre, at bevarelsen af stof opfyldes i en kemisk ligning for en given reaktion; det vil sige at udligne antallet af atomer i reaktanterne og produkterne. Atomer vil således ikke forsvinde eller skabes ud af luften..
Afhængigt af rushen er dette normalt en underholdende operation, der styrker forståelsen af støkiometriske koefficienter og abonnementer. Selvom det måske ikke ser ud som det, involverer prøving og fejl mestring af mange begreber, der næsten ubevidst anvendes til dem, der beskæftiger sig med kemi..
Således ligner afbalancering den indsats, der ville blive gjort for at udjævne vippen (eller vippen), således at ingen ende falder til den ene side, mens den anden rejser sig. En skala illustrerer dette også perfekt.
Som du har erfaring, kan denne afvejning endda ske mentalt, så længe den kemiske ligning ikke er for kompliceret. En dårlig sving ødelægger fortolkningen af en reaktion fuldstændigt, så det er vigtigt at gøre det roligt for at undgå spisefejl.
Artikelindeks
Uanset hvad balance er påkrævet for, skal du altid starte med den ubalancerede ligning ved hånden. Ligeledes er det vigtigt at være klar over dets elementer. Antag følgende kemiske ligning:
A + B → 3C + D
Hvor arter A, B, C og D er molekylære. Denne ligning kan ikke afbalanceres, fordi den intet fortæller os om dens atomer. Atomer er afbalanceret, ikke molekylerne.
Både A, B og D har en støkiometrisk koefficient på 1, mens C på 3. Dette betyder, at 1 molekyle eller mol af A reagerer med et molekyle eller mol B for at producere 3 molekyler eller mol C, og et molekyle eller mol af D. Når vi viser atomerne, introducerer vi de støkiometriske abonnementer.
Antag nu følgende ligning:
CH4 + ELLERto → COto + HtoELLER
Støkiometriske abonnementer fortæller os, hvor mange atomer i hvert element, der udgør et molekyle, og de genkendes, fordi de er de mindste tal på højre side af et atom. F.eks. CH4 det har et carbonatom (selvom 1 ikke er placeret) og fire hydrogenatomer.
Ifølge den ubalancerede ligning ovenfor er kulstof det mindre atom: det er en del af en enkelt reaktant (CH4) og et enkelt produkt (COto). Hvis det observeres, er der et C-atom på både reaktanter og produktside.
CH4 + ELLERto → COto + HtoELLER
2 O 3 O
Vi kan ikke ændre abonnementerne, men kun de støkiometriske koefficienter for at afbalancere en ligning. Der er flere oxygener på højre side, så vi prøver at tilføje en koefficient til Oto:
CH4 + 2Oto → COto + HtoELLER
4 eller 3
Vi ønsker ikke at påvirke CO-koefficientento fordi det ville afbalancere atomerne i C. Vi ændrer derefter koefficienten for HtoELLER:
CH4 + 2Oto → COto + 2HtoELLER
4 ELLER 4O
Når vi først har afbalanceret iltatomer, balancerer vi endelig brintatomerne. Flere gange forbliver disse i sig selv afbalancerede i sidste ende.
CH4 + 2Oto → COto + 2HtoELLER
4H 4H
Og ligningen er derfor blevet afbalanceret ved forsøg og fejl. Rækkefølgen af disse trin er ikke altid opfyldt.
Balancerede ligninger er vist nedenfor for at kontrollere, at antallet af dets atomer er ens på begge sider af pilen:
SWto + 2Hto → S + 2HtoELLER
P4 + 6Fto → 4PF3
2HCl → Hto + Clto
C + Oto → COto
Nogle foreslåede øvelser løses nedenfor. I nogle af dem vil det ses, at det undertiden er praktisk at bryde rækkefølgen af trinene og afbalancere mindretalets atom sidst..
Balance ved prøving og fejl følgende kemiske ligning:
SW3 → SOto + ELLERto
1S 1S
3 ELLER 4O
Det er vigtigt at understrege, at koefficienterne multiplicerer abonnementerne for at give os det samlede antal atomer for et element. For eksempel 6Nto giver os i alt 12 N atomer.
Svovlet i starten er allerede afbalanceret, så vi fortsætter med iltet:
3 O 4 O
Vi er tvunget til at ændre koefficienten til SO3 for at afbalancere oxygener i venstre side:
2SO3 → SOto + ELLERto
6 O 4 O
2S S
Nu er vi interesseret i at afbalancere svovlatomerne først før iltatomerne:
2SO3 → 2SOto + ELLERto
2S 2S
6 ELLER 6O
Bemærk, at iltatomerne i sidste ende blev efterladt afbalanceret.
Balance ved prøving og fejl følgende kemiske ligning:
CH4 + HtoO → CO + Hto
Kulstoffer og oxygener er allerede afbalancerede, ikke på samme måde som hydrogenerne:
6H 2H
Alt hvad vi skal gøre er at ændre koefficienten til Hto at have flere hydrogener til højre:
CH4 + HtoO → CO + 3Hto
6H 6H
Og ligningen er fuldstændig afbalanceret.
Balance ved prøving og fejl følgende kemiske ligning:
CtoH4 + ELLERto → COto + HtoELLER
Vi begynder at afbalancere kulstoffet igen:
CtoH4 + ELLERto → 2COto + HtoELLER
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Bemærk, at denne gang er det lettere at balancere hydrogenerne først end oxygens:
CtoH4 + ELLERto → 2COto + 2HtoELLER
4H 4H
2O 6O
Nu ja, vi ændrer koefficienten for Oto at balancere oxygener:
CtoH4 + 3Oto → 2COto + 2HtoELLER
6O 6O
Og ligningen er allerede afbalanceret.
Endelig afbalanceres en udfordrende ligning ved prøve og fejl:
Nto + HtoO → NH3 + IKKE
Nitrogener og oxygener er allerede afbalancerede, men hydrogener er ikke:
2H 3H
Lad os prøve at ændre koefficienten for HtoO og NH3:
Nto + 3HtoO → 2NH3 + IKKE
6H 6H
3O O
2N 3N
Ved prøving og fejl varierer vi koefficienten for NO:
Nto + 3HtoO → 2NH3 + 3) NEJ
6H 6H
3O 3O
2N 5N
Og nu er nitrogenerne ikke i balance. Her er det praktisk at foretage en pludselig ændring: femdobling af koefficienten for Nto:
5Nto + 3HtoO → 2NH3 + 3) NEJ
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Således er det tilbage for os at lege med NH-koefficienterne3 og NO på en sådan måde, at de tilsætter 10 nitrogener og afbalancerer ilt- og hydrogenatomer på samme tid. Lad os prøve denne score:
5Nto + 3HtoO → 5NH3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Hydrogenerne ser imidlertid meget ubalancerede ud. Lad os derfor variere koefficienterne igen:
5Nto + 3HtoO → 4NH3 + 6NO
10N 10N
6H 12H
3O 6O
Bemærk, at venstre side nu har dobbelt ilt og brint. På dette tidspunkt er det nok at fordoble koefficienten for HtoELLER:
5Nto + 6HtoO → 4NH3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Og ligningen er endelig afbalanceret.
Endnu ingen kommentarer