5 steg för att balansera kemiska ekvationer

Att kunna balansera kemiska ekvationer är en viktig färdighet för kemi. Här är en titt på stegen i balansering av ekvationer, plus ett fungerat exempel på hur man balanserar en ekvation.

Steg för att balansera en kemisk ekvation

1. Identifiera varje element som finns i ekvationen. Antalet atomer i varje typ av atom måste vara detsamma på varje sida av ekvationen när den har balanserats.
2. Vad är nettoladdningen på varje sida av ekvationen? Nettolastningen måste vara densamma på varje sida av ekvationen när den har balanserats.
3. Börja om möjligt med ett element som finns i en förening på varje sida av ekvationen. Ändra koefficienterna (siffrorna framför föreningen eller molekylen) så att antalet atomer i elementet är detsamma på varje sida av ekvationen. Kom ihåg att för att balansera en ekvation ändrar du koefficienterna, inte subskripten i formlerna.
4. När du har balanserat ett element, gör samma sak med ett annat element. Fortsätt tills alla element är balanserade. Det är lättast att lämna element som finns i ren form till sist.
5. Kontrollera ditt arbete för att se till att laddningen på båda sidor av ekvationen också är balanserad.

Exempel på balansering av en kemisk ekvation

? CH₄ + ? O₂ →? CO₂ + ? H₂O

Identifiera elementen i ekvationen: C, H, O
Identifiera nettoladden: ingen nettoladd, vilket gör det enkelt!

1. H finns i CH₄ och H₂O, så det är ett bra startelement.
2. Du har 4 H i CH₄ ändå bara 2 H i H₂O, så du måste fördubbla H-koefficienten₂O till balans H.1 CH₄ + ? O₂ →? CO₂ + 2 H₂O
3. När du tittar på kol kan du se att CH₄ och CO₂ måste ha samma koefficient.1 CH₄ + ? O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O
4. Slutligen, bestäm O-koefficienten. Du kan se att du behöver fördubbla O₂ koefficient för att få 4 O sett på reaktionens produktsida.1 CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂O
5. Kontrollera ditt arbete. Det är standard att släppa en koefficient på 1, så att den slutliga balanserade ekvationen skulle skrivas: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Ta en frågesport för att se om du förstår hur du balanserar enkla kemiska ekvationer.

Hur man balanserar en kemisk ekvation för en redoxreaktion

När du har förstått hur du balanserar en ekvation i termer av massa, är du redo att lära dig att balansera en ekvation för både massa och laddning. Reduktions- / oxidations- eller redoxreaktioner och syrabasreaktioner involverar ofta laddade arter. Balansering för laddning innebär att du har samma nettoladd på både reaktanten och produktsidan av ekvationen. Detta är inte alltid noll!

Här är ett exempel på hur man balanserar reaktionen mellan kaliumpermanganat och jodidjon i vattenhaltig svavelsyra för att bilda kaliumjodid och mangansulfat. Detta är en typisk syrareaktion.

1. Skriv först den obalanserade kemiska ekvationen:
   KMnO₄ + KI + H2SO₄ → I₂ + MnSO₄
2. Skriv ner oxidationsnumren för varje typ av atom på båda sidor av ekvationen:
   Vänster sida: K = +1; Mn = +7; O = -2; I = 0; H = +1; S = +6
   Höger sida: I = 0; Mn = +2, S = +6; O = -2
3. Hitta atomerna som upplever en förändring i oxidationsnummer:
   Mn: +7 → +2; I: +1 → 0
4. Skriv en skelettjonisk ekvation som endast täcker atomerna som ändrar oxidationsnummer:
   MnO₄^- → Mn²⁺
   jag^- → jag₂
5. Balansera alla atomer förutom syre (O) och väte (H) i halvreaktionerna:
   MnO4^- → Mn²⁺
   2I^- → jag₂
6. Lägg nu till O och H₂O efter behov för att balansera syre:
   MnO₄^- → Mn²⁺ + 4H₂O
   2I^- → jag₂
7. Balansera väte genom att tillsätta H⁺ efter behov:
   MnO₄^- + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O
   2I^- → jag₂
8. Balansera nu laddningen genom att lägga till elektroner efter behov. I detta exempel har den första halvreaktionen en laddning på 7+ till vänster och 2+ till höger. Lägg till 5 elektroner till vänster för att balansera laddningen. Den andra halvreaktionen har 2- till vänster och 0 till höger. Lägg till två elektroner till höger.
   MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂O
   2I^- → jag₂ + 2e^-
9. Multiplicera de två halvreaktionerna med antalet som ger det lägsta vanliga antalet elektroner i varje halvreaktion. I detta exempel är den lägsta multipeln av 2 och 5 10, så multiplicera den första ekvationen med 2 och den andra ekvationen med 5:
   2 x [MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂O]
   5 x [2I^- → jag₂ + 2e^-]
10. Lägg ihop de två halvreaktionerna och avbryt de arter som visas på varje sida av ekvationen:
    2MnO₄^- + 10I^- + 16H⁺ → 2Mn²⁺ + 5I₂ + 8H₂O

Nu är det en bra idé att kontrollera ditt arbete genom att se till att atomerna och laddningen är balanserade:

Vänster sida: 2 Mn; 8 O; 10 I; 16 H
Höger sida: 2 Mn; 10 I; 16H; 8 O

Vänster sida: −2 - 10 +16 = +4
Höger sida: +4