Barazimi i ekuacioneve kimike hap pas hapi

Çfarë mund të ndryshojnë koeficientët dhe çfarë nuk mund të ndryshojnë indekset

Çdo formulë fikson përbërjen e një substance. H₂O ka gjithmonë dy atome hidrogjeni dhe një atom oksigjeni; ndryshimi i saj në H₂O₂ përshkruan peroksidin e hidrogjenit, një përbërje tjetër. Prandaj barazimi bëhet vetëm me koeficientë, numrat para formulave, që tregojnë sa njësi formule të secilës substancë marrin pjesë.

Një ekuacion i barazuar ka të njëjtin numër atomesh të çdo elementi në të dyja anët. Meqenëse atomet e ruajnë masën, masa totale e reaktantëve atëherë është e barabartë me masën totale të produkteve, çka jep një kontroll të pavarur të dobishëm. Kur shfaqen jone, shuma e ngarkesave në të majtë duhet të jetë e barabartë me shumën në të djathtë.

Koeficientët shkruhen si numrat e plotë më të vegjël që e barazojnë ekuacionin. 4 H₂ + 2 O₂ → 4 H₂O është i barazuar, por jo në format më të thjeshtë; pjesëtimi me 2 jep 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Koeficienti 1 nuk shkruhet.

Një radhë inspektimi që shmang vërdallën

Inspektimi funksionon më mirë me një radhë të fiksuar, sepse barazimi i një elementi mund ta çbarazojë një tjetër që e ke zgjidhur. Radha më poshtë shtyn për më vonë elementët që shfaqen në disa formula, dhe sidomos elementët e lirë si O₂ ose një metal, sepse ndryshimi i koeficientit të një elementi të lirë nuk shqetëson asgjë tjetër.

Numërimi përfundimtar ka më shumë rëndësi. Listo çdo element me numrin e tij në çdo anë, duke e shumëzuar çdo indeks me koeficientin dhe me çdo indeks jashtë kllapave. Merr një minutë dhe kap pothuajse çdo lëshim.

• Shkruaj formula të sakta për çdo substancë, përfshirë elementët diatomikë (H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂), dhe mos i ndrysho më pas.
• Jepi formulës më komplekse një koeficient provë 1.
• Barazo elementët që shfaqen vetëm në një reaktant dhe një produkt.
• Barazo jonet poliatomike që kalojnë të pandryshuara si njësi të vetme.
• Barazo më pas hidrogjenin dhe oksigjenin, dhe elementët e lirë në fund.
• Hiq çdo thyesë duke shumëzuar çdo koeficient me emëruesin e saj, pastaj thjeshto te numrat e plotë më të vegjël.
• Numëro çdo element dhe ngarkesën totale në të dyja anët.

Shembull i zgjidhur: djegia e 2-propanolit

2-Propanoli (alkooli izopropilik), C₃H₈O, digjet në oksigjen dhe jep dioksid karboni dhe ujë: C₃H₈O + O₂ → CO₂ + H₂O. Jepi C₃H₈O koeficientin 1. Karboni shfaqet në një reaktant dhe një produkt, ndaj 3 C kërkon 3 CO₂. Njëlloj hidrogjeni: 8 H kërkon 4 H₂O.

Oksigjeni vjen i fundit, sepse O₂ është element i lirë. Ana e djathtë tani ka 3 × 2 + 4 × 1 = 10 atome O. Lënda djegëse ofron tashmë 1 O, ndaj O₂ duhet të ofrojë 9 atome, koeficienti 9/2. Shumëzimi i gjithçkaje me 2 jep 2 C₃H₈O + 9 O₂ → 6 CO₂ + 8 H₂O.

Numërimi: C 6 = 6; H 16 = 16; O 2 + 18 = 20 në të majtë dhe 12 + 8 = 20 në të djathtë. Një kontroll masash me peshat atomike standarde të IUPAC-ut të rrumbullakuara me dy shifra pas presjes (C 12.01, H 1.01, O 16.00) përputhet për sasitë molare të treguara: 2(60.11 g) + 9(32.00 g) = 408.22 g reaktantë dhe 6(44.01 g) + 8(18.02 g) = 408.22 g produkte.

Një lëshim i zakonshëm është harrimi i atomit të oksigjenit brenda lëndës djegëse dhe shkrimi i 5 O₂ për çdo C₃H₈O. Numërimi e zbulon menjëherë: 11 atome O në të majtë dhe 10 në të djathtë.

Jonet poliatomike si njësi të vetme

Kur një jon poliatomik si sulfati, nitrati ose fosfati shfaqet i pandryshuar në të dyja anët, numëro atë si një njësi dhe jo atomet e tij veçmas. Kjo shkurton llogaritjet dhe shmang gabimin më të shpeshtë të numërimit, harrimin se një indeks jashtë kllapave shumëzon gjithçka brenda: Ca(NO₃)₂ përmban 2 N dhe 6 O.

Shembull i zgjidhur: hidroksidi i bariumit reagon me acidin fosforik dhe jep fosfat bariumi dhe ujë, Ba(OH)₂ + H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + H₂O. Fillo me Ba₃(PO₄)₂. Ai përmban 3 Ba, ndaj përdor 3 Ba(OH)₂, dhe 2 njësi fosfati, ndaj përdor 2 H₃PO₄.

Për ujin, mendoje si H–OH: çdo molekulë formohet nga një H i acidit dhe një OH i bazës. Ana e majtë tani ka 3 × 2 = 6 grupe OH dhe 2 × 3 = 6 atome H acidikë, ndaj formohen 6 H₂O: 3 Ba(OH)₂ + 2 H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + 6 H₂O. Numërimi: Ba 3 = 3; P 2 = 2; H 6 + 6 = 12 dhe 6 × 2 = 12; O 6 + 8 = 14 dhe 8 + 6 = 14.

Përdore qasjen me njësi vetëm kur joni mbijeton i paprekur. Nëse nitrati shndërrohet në NO në një reaksion redoks, për shembull, azoti dhe oksigjeni duhen numëruar veçmas.

Barazimi i ngarkesës në ekuacionet jonike

Një ekuacion jonik mund t'i barazojë atomet dhe prapë të jetë i gabuar. Merr aluminin metalik të vendosur në një tretësirë me jone bakri(II): Al(s) + Cu²⁺(aq) → Al³⁺(aq) + Cu(s). Ka një Al dhe një Cu në çdo anë, por ngarkesa është 2+ në të majtë dhe 3+ në të djathtë.

Çdo atom Al humb 3 elektrone dhe çdo jon Cu²⁺ fiton 2. Shumëfishi më i vogël i përbashkët është 6, ndaj 2 Al reagojnë me 3 Cu²⁺: 2 Al(s) + 3 Cu²⁺(aq) → 2 Al³⁺(aq) + 3 Cu(s). Ngarkesa: 3(2+) = 6+ në të majtë dhe 2(3+) = 6+ në të djathtë; atomet Al 2 = 2 dhe Cu 3 = 3.

Elektronet nuk shfaqen në një ekuacion të përgjithshëm, ndaj mospërputhja e ngarkesës do të thotë gjithmonë se ekuacioni nuk është ende i barazuar: një koeficient është i gabuar ose mungon një specie si H⁺, OH⁻ ose H₂O. Për ekuacione redoks më të ndërlikuara, sidomos në tretësirë acidike ose bazike, metoda e gjysmëreaksioneve është më e besueshme se inspektimi.

Metoda algjebrike për ekuacionet kokëforta

Disa ekuacione, shpesh reaksione redoks ku një element përfundon në disa produkte, i rezistojnë inspektimit. Caktoji një shkronjë çdo koeficienti, shkruaj një ekuacion për çdo element, vendos një shkronjë të jetë 1 dhe zgjidh. Për permanganat kaliumi dhe acid klorhidrik: a KMnO₄ + b HCl → c KCl + d MnCl₂ + e Cl₂ + f H₂O.

Kaliumi jep a = c; mangani jep a = d; oksigjeni jep 4a = f; hidrogjeni jep b = 2f; kloru jep b = c + 2d + 2e. Duke vënë a = 1 del c = 1, d = 1, f = 4 dhe b = 8, dhe pastaj 8 = 1 + 2 + 2e, pra e = 5/2. Shumëzimi me 2: 2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O. Numërimi: K 2, Mn 2, O 8, H 16 dhe Cl 16 në çdo anë.

Nëse, pasi të kesh vënë një shkronjë 1, ekuacionet e elementëve lënë prapë një koeficient të pacaktuar, ekuacioni ka më shumë se një formë të pavarur të barazuar. Zakonisht kjo do të thotë se ai kombinon dy reaksione të veçanta, dhe për të zgjedhur formën e duhur duhet informacion shtesë kimik, si cila specie oksidohet dhe cila reduktohet në çdo gjysmëreaksion.

Gabimet e barazimit dhe numërimi që i kap

Çdo gabim më poshtë kapet nga i njëjti numërim përfundimtar, element pas elementi dhe pastaj ngarkesa. Bëje numërimin një rresht të fundit të fiksuar të çdo ekuacioni, jo një shtesë opsionale.

Nëse numërimi dështon vazhdimisht për të njëjtin element, ktho te radha e inspektimit dhe kontrollo nëse ai element është barazuar shumë herët.

• Ndryshimi i një indeksi për të detyruar barazimin, si shkrimi i H₂O₂ për ujin. Krahaso çdo formulë me ekuacionin e pabarazuar nga fillove.
• Shkrimi i një elementi diatomik si atome të vetme, si O në vend të O₂.
• Harrimi i shumëzimit përmes kllapave, ndaj Ba₃(PO₄)₂ numërohet me 4 O në vend të 8.
• Lënia e thyesave, ose e koeficientëve me faktor të përbashkët, në përgjigjen përfundimtare.
• Barazimi i atomeve por jo i ngarkesës në një ekuacion me jone.
• Barazimi i një elementi të lirë së pari dhe pastaj ribërja e tij pas çdo ndryshimi tjetër.