Химиялык теңдемелерди кадам-кадам менен теңдөө

Коэффициенттерди өзгөртсө болот, индекстерди болбойт

Ар бир формула бир заттын курамын бекитет. H₂O ар дайым эки суутек атому жана бир кычкылтек атомун камтыйт; аны H₂O₂ деп өзгөртүү башка кошулма — суутек пероксидин сүрөттөйт. Ошондуктан теңдөө формулалардын алдындагы сандар, ар бир заттын канча формулалык бирдиги катышарын көрсөткөн коэффициенттер аркылуу гана жүргүзүлөт.

Теңделген теңдемеде ар бир элементтин атомдорунун саны эки тарапта бирдей. Атомдор массасын сактагандыктан, реагенттердин жалпы массасы продуктулардын жалпы массасына барабар болот, бул пайдалуу көз карандысыз текшерүү. Иондор болгондо сол жактагы заряддардын суммасы оң жактагыга да барабар болушу керек.

Коэффициенттер теңдемени теңдеген эң кичине бүтүн сандар катары жазылат. 4 H₂ + 2 O₂ → 4 H₂O теңделген, бирок эң жөнөкөй түрдө эмес; 2ге бөлгөндө 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O чыгат. 1 коэффициенти жазылбайт.

Айланып калбоочу текшерүү тартиби

Текшерүү туруктуу тартип менен эң жакшы иштейт, анткени бир элементти теңдөө мурда жөнгө салынган башкасын бузушу мүмкүн. Төмөнкү тартип бир нече формулада кездешкен элементтерди, айрыкча O₂ же металл сыяктуу эркин элементтерди, кийинкиге калтырат, анткени эркин элементтин коэффициентин өзгөртүү башка эч нерсени бузбайт.

Акыркы эсеп эң маанилүү. Ар бир элементти эки тарапта анын саны менен тизмелеңиз, ар бир индексти коэффициентке жана кашаанын сыртындагы индекске көбөйтүңүз. Бул бир мүнөт алат жана дээрлик ар бир жаңылыштыкты байкайт.

• Ар бир зат үчүн, диатомдук элементтерди (H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂) кошо, туура формулаларды жазыңыз жана аларды кийин өзгөртпөңүз.
• Эң татаал формулага 1 деген сыноочу коэффициент бериңиз.
• Бир гана реагентте жана бир гана продуктта кездешкен элементтерди теңдеңиз.
• Өзгөрүүсүз жалгыз бирдик катары өткөн көп атомдуу иондорду теңдеңиз.
• Андан кийин суутекти жана кычкылтекти, эң аягында эркин элементтерди теңдеңиз.
• Бөлчөктөрдү бардык коэффициенттерди бөлүмүнө көбөйтүү менен жок кылыңыз, андан кийин эң кичине бүтүн сандарга чейин кыскартыңыз.
• Ар бир элементти жана жалпы зарядды эки тарапта эсептеп чыгыңыз.

Чыгарылган мисал: 2-пропанолдун күйүшү

2-Пропанол (изопропил спирти), C₃H₈O, кычкылтекте күйүп, көмүр кычкыл газын жана сууну берет: C₃H₈O + O₂ → CO₂ + H₂O. C₃H₈O ге 1 коэффициентин бериңиз. Көмүртек бир реагентте жана бир продуктта кездешет, ошондуктан 3 C үчүн 3 CO₂ керек. Суутек да ошондой: 8 H үчүн 4 H₂O керек.

Кычкылтек аягында, анткени O₂ — эркин элемент. Оң тарапта азыр 3 × 2 + 4 × 1 = 10 O атому бар. Күйүүчү зат 1 O берет, ошондуктан O₂ 9 атом берүүсү керек, коэффициент 9/2. Баарын 2ге көбөйтүү 2 C₃H₈O + 9 O₂ → 6 CO₂ + 8 H₂O берет.

Эсеп: C 6 = 6; H 16 = 16; O сол жакта 2 + 18 = 20, оң жакта 12 + 8 = 20. Эки ондукка чейин тегеректелген IUPAC стандарттуу атомдук салмактары (C 12.01, H 1.01, O 16.00) менен масса текшерүүсү көрсөтүлгөн моль сандарына дал келет: 2(60.11 g) + 9(32.00 g) = 408.22 g реагенттер жана 6(44.01 g) + 8(18.02 g) = 408.22 g продуктулар.

Кеңири таралган жаңылыштык — күйүүчү заттын ичиндеги кычкылтек атомун унутуп, ар бир C₃H₈O үчүн 5 O₂ жазуу. Эсеп аны дароо ачык кылат: сол жакта 11 O атому, оң жакта 10.

Көп атомдуу иондор жалгыз бирдик катары

Сульфат, нитрат же фосфат сыяктуу көп атомдуу ион эки тарапта өзгөрүүсүз кездешкенде, анын атомдорун өзүнчө санабай, бир бирдик катары эсептеңиз. Бул эсепти кыскартат жана эң көп кездешкен санак катасынан сактайт: кашаанын сыртындагы индекс ичиндеги бардык нерсени көбөйтөрүн унутуу: Ca(NO₃)₂ 2 N жана 6 O камтыйт.

Чыгарылган мисал: барий гидроксиди фосфор кислотасы менен реакцияга кирип, барий фосфатын жана сууну берет, Ba(OH)₂ + H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + H₂O. Ba₃(PO₄)₂ ден баштаңыз. Ал 3 Ba камтыйт, ошондуктан 3 Ba(OH)₂ колдонуңуз, жана 2 фосфат бирдиги бар, ошондуктан 2 H₃PO₄ колдонуңуз.

Суу үчүн аны H–OH деп ойлоңуз: ар бир молекула кислотанын бир H жана негиздин бир OH тобунан пайда болот. Сол тарапта азыр 3 × 2 = 6 OH тобу жана 2 × 3 = 6 кислоталык H атому бар, ошондуктан 6 H₂O пайда болот: 3 Ba(OH)₂ + 2 H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + 6 H₂O. Эсеп: Ba 3 = 3; P 2 = 2; H 6 + 6 = 12 жана 6 × 2 = 12; O 6 + 8 = 14 жана 8 + 6 = 14.

Бирдик ыкмасын ион бүтүн калганда гана колдонуңуз. Мисалы, нитрат редокс реакциясында NO га айланса, азот менен кычкылтекти өзүнчө санаш керек.

Иондук теңдемелерде зарядды теңдөө

Иондук теңдеме атомдорду теңдеп, бирок ката болушу мүмкүн. Жез(II) иондорунун эритмесине салынган алюминий металлын карап көрөлү: Al(s) + Cu²⁺(aq) → Al³⁺(aq) + Cu(s). Эки тарапта тең бирден Al жана Cu бар, бирок заряд сол жакта 2+, оң жакта 3+.

Ар бир Al атому 3 электрон жоготот, ар бир Cu²⁺ иону 2 электрон алат. Эң кичине жалпы эселик 6, ошондуктан 2 Al 3 Cu²⁺ менен реакцияга кирет: 2 Al(s) + 3 Cu²⁺(aq) → 2 Al³⁺(aq) + 3 Cu(s). Заряд: сол жакта 3(2+) = 6+, оң жакта 2(3+) = 6+; атомдор Al 2 = 2 жана Cu 3 = 3.

Электрондор жалпы теңдемеде көрүнбөйт, ошондуктан заряддын дал келбеши ар дайым теңдеме али теңделбегенин билдирет: коэффициент туура эмес же H⁺, OH⁻ же H₂O сыяктуу бөлүкчө жок. Өзгөчө кислоталык же негиздик чөйрөдөгү татаалыраак редокс теңдемелери үчүн жарым-реакция ыкмасы текшерүүгө караганда ишенимдүүрөөк.

Татаал теңдемелер үчүн алгебралык ыкма

Кээ бир теңдемелер, көбүнчө бир элемент бир нече продуктта аяктаган редокс реакциялары, текшерүүгө көнбөйт. Ар бир коэффициентке тамга ыйгарыңыз, ар бир элемент үчүн бир теңдеме жазыңыз, бир тамганы 1ге барабар кылып коюңуз жана чечиңиз. Калий перманганаты менен туз кислотасы үчүн: a KMnO₄ + b HCl → c KCl + d MnCl₂ + e Cl₂ + f H₂O.

Калий a = c берет; марганец a = d берет; кычкылтек 4a = f берет; суутек b = 2f берет; хлор b = c + 2d + 2e берет. a = 1 коюу c = 1, d = 1, f = 4 жана b = 8 берет, андан кийин 8 = 1 + 2 + 2e, демек e = 5/2. 2ге көбөйтүү: 2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O. Эсеп: K 2, Mn 2, O 8, H 16 жана Cl 16 эки тарапта тең.

Эгер бир тамганы 1ге барабар кылып койгондон кийин да элемент теңдемелери коэффициенттин бирин аныкталбай калтырса, теңдеменин бир нече көз карандысыз теңделген түрү бар. Бул адатта ал эки өзүнчө реакцияны бириктирерин билдирет, ошондуктан туурасын тандоо үчүн ар бир жарым-реакцияда кайсы бөлүкчө кычкылданып, кайсысы калыбына келерин билүү сыяктуу кошумча химиялык маалымат керек.

Теңдөө каталары жана аларды байкаган эсеп

Төмөнкү каталардын ар бири бир эле акыркы эсеп менен, элемент боюнча, андан кийин заряд боюнча, байкалат. Эсепти ар бир теңдеменин туруктуу акыркы сабы кылыңыз, милдеттүү эмес кошумча эмес.

Эгер эсеп бир эле элемент үчүн улам ийгиликсиз болсо, текшерүү тартибине кайтып, ал элемент өтө эрте теңделгенин текшериңиз.

• Теңдөөгө мажбурлоо үчүн индексти өзгөртүү, мисалы, суу үчүн H₂O₂ жазуу. Ар бир формуланы баштапкы теңделбеген теңдеме менен салыштырыңыз.
• Диатомдук элементти жалгыз атомдор катары жазуу, мисалы, O₂ ордуна O.
• Кашаа аркылуу көбөйтүүнү унутуу, ошондо Ba₃(PO₄)₂ 8 эмес, 4 O бар деп саналат.
• Акыркы жоопто бөлчөктөрдү же жалпы көбөйтүүчүсү бар коэффициенттерди калтыруу.
• Иондору бар теңдемеде атомдорду теңдеп, зарядды теңдебей коюу.
• Адегенде эркин элементти теңдеп, андан кийин ар бир башка өзгөрүүдөн кийин аны кайра жасоого туура келүү.