Inhoud

• Stappen
• Methode 1 van 2: Traditionele methode
• Methode 2 van 2: Algebraïsche methode
• Tips
• Waarschuwingen

Een chemische vergelijking is een symbolische weergave van een chemische reactie. In dit geval worden de reagerende verbindingen (reagentia) aan de linkerkant geschreven en de resulterende stoffen (reactieproducten) aan de rechterkant van de vergelijking. Daartussen is van links naar rechts een pijl geplaatst, die de richting van de reactie aangeeft. Volgens de wet van behoud van massa kunnen tijdens een chemische reactie geen nieuwe atomen verschijnen of oude verdwijnen; daarom moet het aantal atomen in de reactanten gelijk zijn aan het aantal atomen in de producten van de chemische reactie . In dit artikel wordt beschreven hoe u chemische vergelijkingen kunt balanceren met behulp van verschillende methoden.

Stappen

Methode 1 van 2: Traditionele methode

1. 1 Schrijf een chemische vergelijking op. Beschouw als voorbeeld de volgende reactie:
   • C₃H₈ + O₂ -> H₂O + CO₂
   • Deze reactie beschrijft de verbranding van propaan (C₃H₈) in aanwezigheid van zuurstof om water en koolstofdioxide (kooldioxide) te vormen.
2. 2 Noteer het aantal atomen voor elk element. Doe dit voor beide kanten van de vergelijking. Let op de subscripts naast elk element om het totale aantal atomen te bepalen. Noteer het symbool voor elk element in de vergelijking en noteer het bijbehorende aantal atomen.
   • Aan de rechterkant van de vergelijking die wordt overwogen, krijgen we als gevolg van optelling bijvoorbeeld 3 zuurstofatomen.
   • Aan de linkerkant hebben we 3 koolstofatomen (C₃), 8 waterstofatomen (H₈) en 2 zuurstofatomen (O₂).
   • Aan de rechterkant hebben we 1 koolstofatoom (C), 2 waterstofatomen (H₂) en 3 zuurstofatomen (O + O₂).
3. 3 Bewaar waterstof en zuurstof voor later, want ze maken deel uit van verschillende verbindingen aan de linker- en rechterkant. Waterstof en zuurstof maken deel uit van verschillende moleculen, dus het is het beste om ze als laatste in balans te brengen.
   • Voordat u waterstof en zuurstof in evenwicht brengt, moet u de atomen opnieuw tellen, omdat er mogelijk extra factoren nodig zijn om andere elementen in evenwicht te brengen.
4. 4 Begin met het minst frequente item. Als u meerdere elementen moet balanceren, kies er dan een die deel uitmaakt van één reagensmolecuul en één molecuul reactieproducten. De koolstof moet dus eerst worden gebalanceerd.
5. 5 Voeg voor balans een factor toe voor een enkel koolstofatoom. Zet een factor voor de enkele koolstof aan de rechterkant van de vergelijking om deze in evenwicht te brengen met 3 koolstoffen aan de linkerkant.
   • C₃H₈ + O₂ -> H₂O + 3CO₂
   • Een factor 3 voor de koolstof aan de rechterkant van de vergelijking geeft aan dat er drie koolstofatomen zijn, die overeenkomen met de drie koolstofatomen in het propaanmolecuul aan de linkerkant.
   • In een chemische vergelijking kun je de coëfficiënten voor atomen en moleculen wijzigen, maar de subscripts moeten ongewijzigd blijven.
6. 6 Breng vervolgens de waterstofatomen in evenwicht. Nadat je het aantal koolstofatomen aan de linker- en rechterkant gelijk had gemaakt, bleven waterstof en zuurstof uit balans. De linkerkant van de vergelijking bevat 8 waterstofatomen, hetzelfde aantal moet aan de rechterkant staan. Bereik dit met een ratio.
   • C₃H₈ + O₂ -> 4H₂O + 3CO₂
   • We hebben een factor 4 aan de rechterkant toegevoegd, omdat het subscript laat zien dat we al twee waterstofatomen hebben.
   • Als je de factor 4 vermenigvuldigt met het subscript 2, krijg je 8.
   • Hierdoor worden aan de rechterkant 10 zuurstofatomen verkregen: 3x2 = 6 atomen in drie 3CO-moleculen₂ en nog vier atomen in vier watermoleculen.
7. 7 Breng de zuurstofatomen in evenwicht. Vergeet niet om rekening te houden met de coëfficiënten die u hebt gebruikt om de andere atomen in evenwicht te brengen. Omdat je de coëfficiënten voor de moleculen aan de rechterkant van de vergelijking optelde, veranderde het aantal zuurstofatomen. Je hebt nu 4 zuurstofatomen in watermoleculen en 6 zuurstofatomen in koolstofdioxidemoleculen. Er zijn dus 10 zuurstofatomen aan de rechterkant.
   • Voeg een factor 5 toe aan het zuurstofmolecuul aan de linkerkant van de vergelijking. Elk stuk bevat nu 10 zuurstofatomen.
   • C₃H₈ + 5O₂ -> 4H₂O + 3CO₂.
   • Beide zijden van de vergelijking bevatten dus hetzelfde aantal koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen. De vergelijking is in evenwicht.

Methode 2 van 2: Algebraïsche methode

1. 1 Schrijf de reactievergelijking op. Beschouw als voorbeeld de volgende chemische reactie:
   • PCl₅ + H₂O -> H₃PO₄ + HCl
2. 2 Zet voor elke verbinding een letter:
   • eenPCl₅ + BH₂O -> CH₃PO₄ + NSHCl
3. 3 Egaliseer het aantal atomen voor elk element aan de linker- en rechterkant van de vergelijking.
   • eenPCl₅ + BH₂O -> CH₃PO₄ + NSHCl
   • Links hebben we 2B waterstofatomen (2 in elke H₂O), terwijl aan de rechterkant 3 . isC+NS waterstofatomen (3 in elke H₃PO₄ en 1 in elk HCl-molecuul). Aangezien de linker- en rechterkant hetzelfde aantal waterstofatomen moeten bevatten, 2B moet gelijk zijn aan 3C+NS.
   • Doe dit voor alle elementen:
     • P: een=C
     • Cl: 5een=NS
     • H: 2B=3C+NS
4. 4 Los het systeem van vergelijkingen op om de numerieke waarden van de coëfficiënten te vinden. Het systeem heeft verschillende oplossingen, omdat er meer variabelen zijn dan vergelijkingen. Het is noodzakelijk om zo'n oplossing te vinden zodat alle coëfficiënten de vorm hebben van de kleinst mogelijke gehele getallen.
   • Om snel een stelsel vergelijkingen op te lossen, wijst u een numerieke waarde toe aan een van de variabelen. Stel a = 1. Laten we het systeem oplossen en de waarden van de resterende variabelen vinden:
   • Voor Pa = c, dus c = 1
   • Voor Cl 5a = d, dus d = 5
   • Aangezien voor H 2b = 3c + d, vinden we de waarde b:
     • 2b = 3 (1) + 5
     • 2b = 3 + 5
     • 2b = 8
     • b = 4
   • We hebben dus de volgende coëfficiënten:
     • een = 1
     • b = 4
     • c = 1
     • d = 5

Tips

• Als u problemen ondervindt, kan een online rekenmachine worden gebruikt om chemische vergelijkingen in evenwicht te brengen. Houd er echter rekening mee dat een dergelijke rekenmachine tijdens het examen niet mag worden gebruikt, dus vertrouw er niet alleen op.
• Onthoud dat de vergelijking soms vereenvoudigd kan worden! Als alle coëfficiënten zelfs deelbaar zijn door een geheel getal, vereenvoudig dan de vergelijking.

Waarschuwingen

• Om van fractionele coëfficiënten af ​​te komen, vermenigvuldigt u de hele vergelijking (de linker- en rechterkant) met de noemer van de breuk.
• Gebruik nooit breuken als de coëfficiënten van de chemische vergelijking - er zijn geen halve moleculen of atomen in chemische reacties.
• In het balanceringsproces kun je voor het gemak breuken gebruiken, maar de vergelijking is niet in evenwicht zolang er fractionele coëfficiënten in zitten.