Kemična enačba je pisni opis, kaj se zgodi v kemični reakciji. Začetni materiali, imenovani reaktanti, so navedeni na levi strani enačbe. Nato sledi puščica, ki kaže smer reakcije. Desna stran reakcije navaja nastale snovi, imenovani izdelki.
A uravnotežena kemijska enačba vam pove količine reaktantov in izdelkov, potrebnih za izpolnjevanje zakona o ohranjanju mase. V bistvu to pomeni, da je na levi strani enačbe enako število atomov, kot jih ima na desni strani enačbe. Sliši se, kot bi moralo biti preprosto enačbe ravnotežja, ampak to je veščina, ki zahteva prakso. Čeprav se morda počutiš kot lutka, nisi! Sledi postopek, korak za korakom, za uravnoteženje enačb. Te iste korake lahko uporabite tudi uravnajte katero koli neuravnoteženo kemijsko enačbo...
Prvi korak je zapisati neuravnoteženo kemijsko enačbo. Če boste imeli srečo, vam bo to dano. Če vam bodo rekli, da uravnotežite kemijsko enačbo in navedete le imena izdelkov in reaktantov, jih morate poiskati ali uporabiti pravila poimenovanja spojin da določimo njihove formule.
Vadimo z uporabo reakcije iz resničnega življenja, rjavenja železa v zraku. Če želite napisati reakcijo, morate identificirati reaktante (železo in kisik) in produkte (rje). Nato napišite neuravnoteženo kemijsko enačbo:
Pazite, da reagenti vedno gredo na levi strani puščice. Znak "plus" jih loči. Nato je puščica, ki kaže smer reakcije (reaktanti postanejo produkt). Izdelki so vedno na desni strani puščice. Vrstni red, po katerem pišete reaktante in izdelke, ni pomemben.
Če želite to narediti, ne pozabite, da vpisnik kaže število atomov. Na primer, O2 ima 2 atoma kisika. V Fe sta 2 atoma železa in 3 atoma kisika2O3. V Fe je 1 atom. Kadar ni podpisa, to pomeni, da je 1 atom.
Kako veste, da enačba še ni uravnotežena? Ker število atomov na vsaki strani ni enako! Ohranjanje maše stanj masa ni ustvarjena ali uničena v kemični reakciji, zato morate pred kemičnimi formulami dodati koeficiente, da prilagodite število atomov, tako da bodo na obeh straneh enaki.
Pri uravnoteženju enačb oz. nikoli ne spreminjate naročnin. Ti dodajte koeficiente. Koeficienti so množitelji števil. Če na primer napišete 2 H2O, to pomeni, da imate 2-krat več atomov v vsaki molekuli vode, kar bi predstavljalo 4 vodikove atome in 2 kisikova atoma. Kot pri naročilih, tudi koeficienta "1" ne napišete, tako da če ne vidite koeficienta, to pomeni, da je ena molekula.
Obstaja strategija, ki vam bo pomagala enačbe ravnotežja hitreje. Se imenuje uravnavanje z inšpekcijskim pregledom. V bistvu si pogledate, koliko atomov imate na vsaki strani enačbe in molekulam dodate koeficiente, da uravnotežite število atomov.
Železo je prisotno v enem reaktantu in enem proizvodu, zato najprej uravnajte njegove atome. Na levi sta en atom železa in dva na desni, zato bi morda pomislili, da bi postavilo 2 Fe na levi strani. Čeprav bi to uravnovesilo železo, že veste, da boste morali prilagoditi tudi kisik, ker ni uravnoteženo. Z inšpekcijskim pregledom (t.j. če ga pogledate) veste, da morate za nekaj večjega števila zavreči koeficient 2.
4 Fe deluje, če nato dodate koeficient 2 pred molekulo rje (železov oksid), tako da je 2 Fe2O3. To vam omogoča:
Železo je uravnoteženo s 4 atomi železa na vsaki strani enačbe. Nato morate uravnotežiti kisik.
Pri uravnoteženju kemijskih enačb je zadnji korak dodajanje koeficientov kisikovim in vodikovim atomom. Razlog je v tem, da se ponavadi pojavijo v več reaktantih in izdelkih, tako da, če se jih najprej lotite, običajno naredite dodatno delo zase.
Zdaj si oglejte enačbo (uporabite inšpekcijski pregled) in preverite, kateri koeficient bo deloval za uravnoteženje kisika. Če vstavite 2 v od O2, to vam bo dalo 4 atome kisika, vendar imate v izdelku 6 atomov kisika (koeficient 2, pomnožen s podpisom 3). Torej, 2 ne deluje.
Če poskusite s 3 O2, potem imate na reaktantu 6 atomov kisika in na produktu tudi 6 atomov kisika. To deluje! Uravnotežena kemijska enačba je:
Opomba: Lahko bi napisali a uravnotežena enačba z uporabo večkratnikov koeficientov. Če na primer podvojite vse koeficiente, imate še vedno uravnoteženo enačbo:
Vendar kemiki vedno napišejo najpreprostejšo enačbo, zato preverite svoje delo in se prepričajte, da ne morete zmanjšati koeficientov.
Tako uravnotežite preprosto kemijsko enačbo mase. Morda boste morali izravnati tudi enačbe za maso in naboj. Morda boste morda morali navesti stanje (trdnih, vodnih, plinskih) reaktantov in izdelkov.