- איזון שיטות של משוואות כימיות
- לספור ולהשוות
- איזון אלגברי של משוואות כימיות
- איזון משוואות redox (שיטת יון-אלקטרונים)
- הוסף אלקטרונים
- דוגמאות לאיזון משוואות כימיות
- דוגמא שנייה
- דוגמא שלישית
- הפניות
המשוואות הכימיות האיזון מרמזות כי כל יסודות המשוואה יש את אותו מספר של אטומים מכל צד. כדי להשיג זאת יש צורך להשתמש בשיטות האיזון כדי להקצות את המקדמים הסטויו-מטריים המתאימים לכל מין שנמצא בתגובה.
משוואה כימית היא ייצוג, על ידי סמלים, של מה שקורה במהלך תגובה כימית בין שני חומרים או יותר. המגיבים אינטראקציה זה עם זה ובהתאם לתנאי התגובה, יתקבלו תרכובת אחת או יותר שונות כתוצר.
כאשר מתארים משוואה כימית, יש לקחת בחשבון את הדברים הבאים: ראשית, המגיבים נכתבים בצד שמאל של המשוואה, ואחריהם חץ לכיוון אחד או שני חצים אופקיים מנוגדים, תלוי בסוג התגובה שמתבצעת. כַּף.
איזון שיטות של משוואות כימיות
זה מבוסס על הסטואיציומטריה של התגובה ומנסה לנסות עם מקדמים שונים על מנת לאזן את המשוואה, בתנאי שבוחרים את המספרים הקטנים ביותר האפשריים איתם מתקבל משני הצדדים אותו מספר אטומים של כל יסוד. של התגובה.
המקדם של מגיב או מוצר הוא המספר שקדם לפורמולה שלו, והוא המספר היחיד שניתן לשנות בעת איזון משוואה, שכן אם ישתנו את התסריטים של הנוסחאות ישתנה זהות המתחם. בשאלה.
לספור ולהשוות
לאחר שזיהינו כל אלמנט בתגובה ומיקמו אותו בצד הנכון, אנו ממשיכים לספור ולהשוות את מספר האטומים של כל אחד מהאלמנטים שנמצאים במשוואה ולקבוע את אלו שצריך להיות מאוזנים.
לאחר מכן, האיזון של כל אלמנט ממשיך (אחד בכל פעם), על ידי הצבת מקדמים שלמים לפני כל נוסחה המכילה אלמנטים לא מאוזנים. בדרך כלל היסודות המתכתיים מאוזנים תחילה, אחר כך היסודות הלא מתכתיים, ולבסוף אטומי החמצן והמימן.
לפיכך, כל מקדם מכפיל את כל האטומים בנוסחה הקודמת; כך שאמנם גורם אחד מאזן את האחרים עלול להפוך לא מאוזן, אך זה מתוקן ככל שהתגובה מתאזנת.
לבסוף, אושר על ידי ספירה אחרונה כי המשוואה כולה מאוזנת נכון, כלומר שהיא מצייתת לחוק שימור החומר.
איזון אלגברי של משוואות כימיות
כדי להשתמש בשיטה זו, נקבע נוהל המתייחס למקדמי המשוואות הכימיות כאלמונים של המערכת שיש לפתור.
מלכתחילה, גורם ספציפי לתגובה נלקח כהפניה והמקדמים מונחים כאותיות (a, b, c, d …), המייצגים את הלא ידועים, בהתאם לאטומים הקיימים של אותו יסוד בכל מולקולה (אם מין אינו מכיל את היסוד הזה "0".
לאחר השגת המשוואה הראשונה הזו, נקבעות המשוואות עבור שאר האלמנטים שנמצאים בתגובה; יהיו משוואות רבות ככל שיהיו גורמים בתגובה האמורה.
לבסוף, האלמונים נקבעים על ידי אחת מהשיטות האלגבריות להפחתה, להשוואה או להחלפה ומתקבלים המקדמים המביאים למשוואה מאוזנת נכונה.
איזון משוואות redox (שיטת יון-אלקטרונים)
התגובה הכללית (הלא מאוזנת) ממוקמת תחילה בצורתה היונית. ואז המשוואה הזו מחולקת לשתי תגובות חצי, החמצון והפחתה, מאזנות כל אחת על פי מספר האטומים, סוגם ומטעניהם.
לדוגמא, לתגובות המתרחשות במדיום חומצי, מולקולות מתווספות H 2 O כדי לאזן את אטומי החמצן ונוספות H + כדי לאזן את אטומי המימן.
מצד שני, במדיום אלקליין, מספר שווה של OH - יונים מתווספים שני הצדדים של המשוואה עבור כל H + יון , והיכן H + ו OH - יונים להתעורר, הם מתאחדים כדי ליצור H 2 O מולקולות .
הוסף אלקטרונים
ואז יש להוסיף כמה אלקטרונים ככל שיידרש כדי לאזן בין המטענים, לאחר איזון העניין בכל חצי תגובה.
לאחר שאיזון של כל חצי תגובה, אלה מתווספים יחד והמשוואה הסופית מאוזנת על ידי ניסוי וטעייה. במקרה של הבדל במספר האלקטרונים בשתי התגובות למחצית, יש להכפיל אחד או שניהם במקדם השווה למספר זה.
לבסוף, יש לאשש כי המשוואה כוללת אותו מספר אטומים ואותו סוג אטומים, בנוסף לכך שיש מטענים זהים משני צידי המשוואה העולמית.
דוגמאות לאיזון משוואות כימיות
מקור: wikimedia.org. מחבר: אפרת.
זו אנימציה של משוואה כימית מאוזנת. פנטוקסיד זרחן ומים מומרים לחומצה זרחתית.
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).
דוגמא שנייה
יש לך את תגובת הבעירה של אתאן (לא מאוזן).
C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
בשיטת הניסוי והטעייה כדי לאזן אותה, ניתן לראות כי לאף אחד מהיסודות אין אותו מספר אטומים משני צידי המשוואה. לפיכך, ראשית, באיזון הפחמן, הוספת שתיים כמקדם סטואיציומטרי המלווה אותו בצד המוצר.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
הפחמן היה מאוזן משני הצדדים, ולכן המימן מאוזן על ידי הוספת שלשה למולקולת המים.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
לבסוף, מכיוון שיש שבעה אטומי חמצן בצד הימני של המשוואה והיא היסוד האחרון שנותר לאיזון, המספר השבר 7/2 ממוקם לפני מולקולת החמצן (אם כי בדרך כלל מעדיפים מקדמים שלמים).
C 2 H 6 + 7 / 2O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
ואז מאומתים כי מכל צד של המשוואה ישנו אותו מספר אטומים של פחמן (2), מימן (6) וחמצן (7).
דוגמא שלישית
חמצון הברזל על ידי יוני דיכרומט במדיום חומצי (לא מאוזן ובצורתו היונית) מתרחש.
Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- → Fe 3+ + Cr 3+
בשיטת היון-אלקטרונים לאיזון שלה, הוא מחולק לשתי תגובות חצי.
חמצון: Fe 2+ → Fe 3+
הפחתה: Cr 2 O 7 2- → Cr 3+
מכיוון שאטומי הברזל כבר מאוזנים (1: 1), אלקטרון נוסף לצד המוצר כדי לאזן את המטען.
Fe 2+ → Fe 3+ + e -
כעת אטומי ה- Cr מאוזנים ומוסיפים שתיים מהצד הימני של המשוואה. ואז, כאשר התגובה מתרחשת במדיום חומצי, מתווספות שבעה מולקולות של H 2 O בצד המוצר כדי לאזן את אטומי החמצן.
Cr 2 O 7 2- → 2Cr 3+ + 7H 2 O
כדי לאזן את אטומי ה- H, מתווספים ארבעה עשר יוני H + לצד המגיב ואחרי השוואת העניין, המטענים מאוזנים על ידי הוספת שישה אלקטרונים לאותו צד.
Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → 2Cr 3+ + 7H 2 O
לבסוף, שתי התגובות למחצית מתווספות, אך מכיוון שיש רק אלקטרון אחד בתגובת החמצון, יש להכפיל את כל זה בשש.
6Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- + 14H + + 6e - → Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2 O + 6e -
לבסוף, יש לבטל את האלקטרונים משני צידי המשוואה היונית העולמית, ולוודא שהמטען והחומר שלהם מאוזנים נכון.
הפניות
- צ'אנג, ר '(2007). כִּימִיָה. (מהדורה 9). מקגרו-היל.
- היין, מ 'וארנה, ש' (2010). יסודות הכימיה במכללה, חלופי. התאושש מ- books.google.co.ve
- טולי, GD וסוני, PL (2016). שפת הכימיה או המשוואות הכימיות. התאושש מ- books.google.co.ve
- הוצאה מהירה. (2015). משוואות ותשובות לכימיה (מדריכי לימוד מהירים). התאושש מ- books.google.co.ve