रासायनिक समीकरण चरणबद्ध रूपमा सन्तुलन गर्ने

गुणाङ्क के बदल्न सकिन्छ र सबस्क्रिप्ट किन सकिँदैन

प्रत्येक सूत्रले एउटा पदार्थको संरचना तय गर्छ। H₂O मा सधैँ दुईओटा हाइड्रोजन परमाणु र एउटा अक्सिजन परमाणु हुन्छ; यसलाई H₂O₂ मा बदल्दा हाइड्रोजन पेरोक्साइड, फरक यौगिक, वर्णन हुन्छ। त्यसैले सन्तुलन गुणाङ्कले मात्र गरिन्छ, जुन सूत्रका अगाडिका सङ्ख्या हुन् र प्रत्येक पदार्थका कतिओटा सूत्र एकाइले भाग लिन्छन् भनी बताउँछन्।

सन्तुलित समीकरणमा प्रत्येक तत्वका परमाणुको सङ्ख्या दुवै पक्षमा उही हुन्छ। परमाणुले आफ्नो द्रव्यमान राख्ने भएकाले अभिकारकहरूको कुल द्रव्यमान उत्पादहरूको कुल द्रव्यमान बराबर हुन्छ, जुन उपयोगी स्वतन्त्र जाँच हो। आयन देखा पर्दा बायाँको आवेशको योग दायाँको योगसँग पनि बराबर हुनुपर्छ।

गुणाङ्क समीकरण सन्तुलन गर्ने सबैभन्दा सानो पूर्णाङ्कका रूपमा लेखिन्छन्। 4 H₂ + 2 O₂ → 4 H₂O सन्तुलित छ तर न्यूनतम रूपमा छैन; 2 ले भाग गर्दा 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O आउँछ। 1 को गुणाङ्क नलेखी छोडिन्छ।

घुम्ती चक्करमा नपर्ने निरीक्षणको क्रम

निरीक्षण निश्चित क्रमसँग राम्रोसँग काम गर्छ, किनभने एउटा तत्व सन्तुलन गर्दा पहिले मिलाइसकेको अर्को तत्व बिग्रन सक्छ। तलको क्रमले धेरै सूत्रमा देखा पर्ने तत्व, र विशेषगरी O₂ वा धातु जस्ता मुक्त तत्वलाई पछि सार्छ, किनभने मुक्त तत्वको गुणाङ्क बदल्दा अरू केही बिग्रँदैन।

अन्तिम जोड सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण हुन्छ। प्रत्येक सबस्क्रिप्टलाई गुणाङ्कले र कोष्ठकबाहिरको कुनै सबस्क्रिप्टले गुणन गरेर प्रत्येक तत्वलाई दुवै पक्षको सङ्ख्यासहित सूचीबद्ध गर्नुहोस्। यसले एक मिनेट लिन्छ र लगभग हरेक चूक समात्छ।

• द्विपरमाणुक तत्व (H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂) सहित प्रत्येक पदार्थको सही सूत्र लेख्नुहोस्, र त्यसपछि तिनलाई नबदल्नुहोस्।
• सबैभन्दा जटिल सूत्रलाई 1 को परीक्षण गुणाङ्क दिनुहोस्।
• एउटा अभिकारक र एउटा उत्पादमा मात्र देखा पर्ने तत्वहरू सन्तुलन गर्नुहोस्।
• अपरिवर्तित रूपमा पास हुने बहुपरमाणुक आयनलाई एकल एकाइका रूपमा सन्तुलन गर्नुहोस्।
• त्यसपछि हाइड्रोजन र अक्सिजन सन्तुलन गर्नुहोस्, र मुक्त तत्वहरू अन्त्यमा।
• कुनै भिन्न छ भने प्रत्येक गुणाङ्कलाई त्यसको हरले गुणन गरी भिन्न हटाउनुहोस्, त्यसपछि सबैभन्दा सानो पूर्णाङ्कमा घटाउनुहोस्।
• प्रत्येक तत्व र कुल आवेशलाई दुवै पक्षमा जोडेर हेर्नुहोस्।

हल गरिएको उदाहरण: 2-प्रोपानोलको दहन

2-प्रोपानोल (आइसोप्रोपाइल अल्कोहल), C₃H₈O, अक्सिजनमा जलेर कार्बन डाइअक्साइड र पानी दिन्छ: C₃H₈O + O₂ → CO₂ + H₂O। C₃H₈O लाई 1 को गुणाङ्क दिनुहोस्। कार्बन एउटा अभिकारक र एउटा उत्पादमा देखा पर्छ, त्यसैले 3 C का लागि 3 CO₂ चाहिन्छ। हाइड्रोजनका लागि पनि त्यस्तै: 8 H का लागि 4 H₂O चाहिन्छ।

अक्सिजन अन्त्यमा आउँछ किनभने O₂ मुक्त तत्व हो। दायाँ पक्षमा अहिले 3 × 2 + 4 × 1 = 10 ओटा O परमाणु छन्। इन्धनले पहिले नै 1 O दिन्छ, त्यसैले O₂ ले 9 परमाणु दिनुपर्छ, अर्थात् 9/2 को गुणाङ्क। सबैलाई 2 ले गुणन गर्दा 2 C₃H₈O + 9 O₂ → 6 CO₂ + 8 H₂O आउँछ।

जोड: C 6 = 6; H 16 = 16; O बायाँमा 2 + 18 = 20 र दायाँमा 12 + 8 = 20। दुई दशमलवसम्म राउन्ड गरिएका IUPAC मानक परमाणु भार (C 12.01, H 1.01, O 16.00) प्रयोग गरी द्रव्यमान जाँच देखाइएका मोल परिमाणका लागि मिल्छ: अभिकारकहरू 2(60.11 g) + 9(32.00 g) = 408.22 g र उत्पादहरू 6(44.01 g) + 8(18.02 g) = 408.22 g।

एउटा सामान्य चूक इन्धनभित्रको अक्सिजन परमाणु बिर्सनु र प्रत्येक C₃H₈O का लागि 5 O₂ लेख्नु हो। जोडले यसलाई तुरुन्तै देखाउँछ: बायाँमा 11 ओटा O परमाणु र दायाँमा 10।

बहुपरमाणुक आयनलाई एकल एकाइका रूपमा

सल्फेट, नाइट्रेट वा फस्फेट जस्तो बहुपरमाणुक आयन दुवै पक्षमा अपरिवर्तित देखा पर्दा यसका परमाणु अलग-अलग गन्नुको सट्टा यसलाई एक एकाइका रूपमा गन्नुहोस्। यसले हिसाब छोट्याउँछ र सबैभन्दा बारम्बार हुने गणनाको त्रुटि, कोष्ठकबाहिरको सबस्क्रिप्टले भित्रको सबैलाई गुणन गर्छ भन्ने बिर्सने, बाट जोगाउँछ: Ca(NO₃)₂ मा 2 N र 6 O हुन्छन्।

हल गरिएको उदाहरण: ब्यारियम हाइड्रोक्साइडले फस्फोरिक अम्लसँग अभिक्रिया गरी ब्यारियम फस्फेट र पानी दिन्छ, Ba(OH)₂ + H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + H₂O। Ba₃(PO₄)₂ बाट सुरु गर्नुहोस्। यसमा 3 Ba छन्, त्यसैले 3 Ba(OH)₂ प्रयोग गर्नुहोस्, र 2 फस्फेट एकाइ छन्, त्यसैले 2 H₃PO₄ प्रयोग गर्नुहोस्।

पानीका लागि यसलाई H–OH का रूपमा सोच्नुहोस्: प्रत्येक अणु अम्लको एउटा H र क्षारको एउटा OH बाट बन्छ। बायाँ पक्षमा अहिले 3 × 2 = 6 OH समूह र 2 × 3 = 6 अम्लीय H परमाणु छन्, त्यसैले 6 H₂O बन्छन्: 3 Ba(OH)₂ + 2 H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + 6 H₂O। जोड: Ba 3 = 3; P 2 = 2; H 6 + 6 = 12 र 6 × 2 = 12; O 6 + 8 = 14 र 8 + 6 = 14।

एकाइ विधि आयन अक्षुण्ण रहँदा मात्र प्रयोग गर्नुहोस्। उदाहरणका लागि, रेडक्स अभिक्रियामा नाइट्रेट NO मा परिणत भयो भने नाइट्रोजन र अक्सिजन अलग-अलग गन्नुपर्छ।

आयनिक समीकरणमा आवेश सन्तुलन

आयनिक समीकरणले परमाणु सन्तुलन गरे पनि गलत हुन सक्छ। कपर(II) आयनको विलयनमा राखिएको एल्युमिनियम धातुलाई विचार गर्नुहोस्: Al(s) + Cu²⁺(aq) → Al³⁺(aq) + Cu(s)। प्रत्येक पक्षमा एउटा Al र एउटा Cu छ, तर आवेश बायाँमा 2+ र दायाँमा 3+ छ।

प्रत्येक Al परमाणुले 3 इलेक्ट्रोन गुमाउँछ र प्रत्येक Cu²⁺ आयनले 2 पाउँछ। लघुत्तम समापवर्त्य 6 हो, त्यसैले 2 Al ले 3 Cu²⁺ सँग अभिक्रिया गर्छन्: 2 Al(s) + 3 Cu²⁺(aq) → 2 Al³⁺(aq) + 3 Cu(s)। आवेश: बायाँमा 3(2+) = 6+ र दायाँमा 2(3+) = 6+; परमाणु Al 2 = 2 र Cu 3 = 3।

इलेक्ट्रोन समग्र समीकरणमा देखा पर्दैनन्, त्यसैले आवेश नमिल्नुको अर्थ सधैँ समीकरण अझै सन्तुलित भएको छैन भन्ने हो: कुनै गुणाङ्क गलत छ, वा H⁺, OH⁻ वा H₂O जस्तो कुनै स्पेसिज छुटेको छ। विशेषगरी अम्लीय वा क्षारीय विलयनका बढी जटिल रेडक्स समीकरणका लागि निरीक्षणभन्दा अर्ध-अभिक्रिया विधि बढी भरपर्दो हुन्छ।

जटिल समीकरणका लागि बीजगणितीय विधि

केही समीकरण, प्रायः एउटा तत्व धेरै उत्पादमा पुग्ने रेडक्स अभिक्रिया, निरीक्षणले हल हुँदैनन्। प्रत्येक गुणाङ्कलाई एउटा अक्षर तोक्नुहोस्, प्रत्येक तत्वका लागि एउटा समीकरण लेख्नुहोस्, एउटा अक्षरलाई 1 राख्नुहोस्, र हल गर्नुहोस्। पोटासियम परमाङ्गानेट र हाइड्रोक्लोरिक अम्लका लागि: a KMnO₄ + b HCl → c KCl + d MnCl₂ + e Cl₂ + f H₂O।

पोटासियमले a = c दिन्छ; म्याङ्गानिजले a = d दिन्छ; अक्सिजनले 4a = f दिन्छ; हाइड्रोजनले b = 2f दिन्छ; क्लोरिनले b = c + 2d + 2e दिन्छ। a = 1 राख्दा c = 1, d = 1, f = 4 र b = 8 आउँछ, र त्यसपछि 8 = 1 + 2 + 2e, त्यसैले e = 5/2। 2 ले गुणन गर्दा: 2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O। जोड: प्रत्येक पक्षमा K 2, Mn 2, O 8, H 16 र Cl 16।

एउटा अक्षरलाई 1 राखेपछि पनि तत्वका समीकरणले कुनै गुणाङ्क अनिर्धारित छोड्छन् भने समीकरणका एकभन्दा बढी स्वतन्त्र सन्तुलित रूप छन्। त्यसको अर्थ प्रायः यसले दुईओटा अलग अभिक्रियालाई जोडेको हुन्छ, र सही रूप छान्न प्रत्येक अर्ध-अभिक्रियामा कुन स्पेसिज अक्सिकृत र कुन अपचयित हुन्छ जस्तो थप रासायनिक जानकारी चाहिन्छ।

सन्तुलनका त्रुटि र तिनलाई समात्ने जोड

तलका प्रत्येक त्रुटि एउटै अन्तिम जोडले समात्छ, तत्व-तत्व गरेर र त्यसपछि आवेश। जोडलाई ऐच्छिक थप होइन, हरेक समीकरणको निश्चित अन्तिम रेखा बनाउनुहोस्।

जोड बारम्बार एउटै तत्वका लागि असफल भइरह्यो भने निरीक्षणको क्रममा फर्कनुहोस् र त्यो तत्व अत्यन्तै चाँडो सन्तुलन गरिएको थियो कि जाँच्नुहोस्।

• सन्तुलन जबरजस्ती मिलाउन सबस्क्रिप्ट बदल्नु, जस्तै पानीका लागि H₂O₂ लेख्नु। प्रत्येक सूत्रलाई तपाईंले सुरु गरेको असन्तुलित समीकरणसँग तुलना गर्नुहोस्।
• द्विपरमाणुक तत्वलाई एकल परमाणुका रूपमा लेख्नु, जस्तै O₂ को सट्टा O।
• कोष्ठकभरि गुणन गर्न बिर्सनु, जसले गर्दा Ba₃(PO₄)₂ मा 8 को सट्टा 4 O गनिन्छ।
• अन्तिम उत्तरमा भिन्न, वा साझा गुणनखण्ड भएका गुणाङ्क, छोड्नु।
• आयन भएको समीकरणमा परमाणु सन्तुलन गर्नु तर आवेश नगर्नु।
• पहिले मुक्त तत्व सन्तुलन गर्नु र त्यसपछि हरेक अन्य परिवर्तनपछि फेरि गर्नुपर्नु।