Balansera kemiska ekvationer

En kemisk ekvation beskriver vad som händer i en kemisk reaktion. Ekvationen identifierar reaktanterna (utgångsmaterial) och produkter (resulterande ämnen), deltagarnas formler, deltagarnas faser (fast, vätska, gas), riktningen för den kemiska reaktionen och mängden av varje substans. Kemiska ekvationer är balanserade för massa och laddning, vilket betyder att antalet och typen av atomer på vänster sida av pilen är samma som antalet typ av atomer på höger sida av pilen. Den totala elektriska laddningen på vänster sida av ekvationen är densamma som den totala laddningen på höger sida av ekvationen. I början är det viktigt att först lära sig hur man balanserar ekvationer för massa.

Att balansera en kemisk ekvation hänvisar till att fastställa det matematiska förhållandet mellan mängden reaktanter och produkter. Mängderna uttrycks som gram eller mol.

Det krävs övning för att kunna skriva balanserade ekvationer. Det finns i huvudsak tre steg i processen.

3 steg för att balansera kemiska ekvationer

1) Skriv den obalanserade ekvationen.

• Kemiska formler för reaktanter listas på den vänstra sidan av ekvationen.
• Produkter är listade på den högra sidan av ekvationen.
• Reaktanter och produkter separeras genom att sätta en pil mellan dem för att visa reaktionens riktning. Reaktioner vid jämvikt har pilar som vetter mot båda riktningarna.
• Använd element- och tvåbokstavssymbolerna för att identifiera element.
• När du skriver en sammansatt symbol listas katjonen i föreningen (positiv laddning) före anjonen (negativ laddning). Till exempel skrivs bordsalt som NaCl och inte ClNa.

2) Balansera ekvationen.

• Tillämpa lagen om bevarande av massa för att få samma antal atomer för varje element på varje sida av ekvationen. Tips: Börja med att balansera ett element som bara visas i ett reaktant och produkt.
• När ett element är balanserat, fortsätt att balansera ett annat och ett annat tills alla element är balanserade.
• Balansera kemiska formler genom att placera koefficienter framför dem. Lägg inte till abonnemang eftersom det kommer att ändra formlerna.

3) Ange ämnets tillstånd för reaktanterna och produkterna.

• Använd (g) för gasformiga ämnen.
• Använd (er) för fasta ämnen.
• Använd (l) för vätskor.
• Använd (aq) för arter i lösning i vatten.
• I allmänhet finns det inte ett utrymme mellan föreningen och materiens tillstånd.
• Skriv ämnesläget omedelbart efter formeln för ämnet som den beskriver.

Balanseringsekvation: Utarbetat exempelproblem

Tennoxid upphettas med vätgas för att bilda tennmetall och vattenånga. Skriv den balanserade ekvationen som beskriver denna reaktion.

1) Skriv den obalanserade ekvationen.

SnO₂ + H₂ → Sn + H₂O

Se tabell över vanliga polyatomiska joner och formler för joniska föreningar om du har problem med att skriva de kemiska formlerna för produkterna och reaktanterna.

2) Balansera ekvationen.

Titta på ekvationen och se vilka element som inte är balanserade. I det här fallet finns det två syreatomer på ekvationens vänstra sida och endast en på höger sida. Korrigera detta genom att sätta en koefficient på 2 framför vattnet:

SnO₂ + H₂ → Sn + 2 H₂O

Detta sätter väteatomerna ur balans. Nu finns det två väteatomer till vänster och fyra väteatomer till höger. För att få fyra väteatomer till höger, lägg till en koefficient på 2 för vätgas. Koefficienten är ett tal som går framför en kemisk formel. Kom ihåg att koefficienter är multiplikatorer, så om vi skriver 2 H₂O betecknar 2x2 = 4 väteatomer och 2x1 = 2 syreatomer.

SnO₂ + 2 H₂ → Sn + 2 H₂O

Ekvationen är nu balanserad. Var noga med att dubbelkontrollera din matematik! Varje sida av ekvationen har en atom av Sn, 2 atomer av O och 4 atomer av H.

3) Ange de fysiska tillstånden för reaktanterna och produkterna.

För att göra detta måste du känna till egenskaperna hos olika föreningar eller så måste du få veta vad faserna är för kemikalierna i reaktionen. Oxider är fasta ämnen, väte bildar en diatomisk gas, tenn är ett fast ämne och termen "vattenånga" indikerar att vatten är i gasfasen:

SnO₂(s) + 2 H₂(g) → Sn (s) + 2 H₂O (g)

Detta är den balanserade ekvationen för reaktionen. Kontrollera ditt arbete! Kom ihåg att Mass Conservation kräver att ekvationen har samma antal atomer för varje element på båda sidor av ekvationen. Multiplicera koefficienten (nummer framför) gånger subskriptet (siffran under en element-symbol) för varje atom. För denna ekvation innehåller båda sidorna av ekvationen:

• 1 Sn atom
• 2 O atomer
• 4 H-atomer

Om du vill ha mer träning kan du granska ett annat exempel på balansering av ekvationer eller prova några kalkylblad. Om du tror att du är redo kan du prova en frågesport för att se om du kan balansera kemiska ekvationer.

Balansekvationer med massa och avgift

Vissa kemiska reaktioner involverar joner, så du måste balansera dem både för laddning och massa. Lär dig hur man balanserar jonekvationer och redoxreaktioner (oxidationsreduktion). Liknande steg är inblandade.