Kimyoviy tenglamalarni bosqichma-bosqich tenglashtirish

Koeffitsiyentlarni o'zgartirish mumkin, indekslarni esa mumkin emas

Har bir formula bitta moddaning tarkibini belgilaydi. H₂O har doim ikkita vodorod va bitta kislorod atomiga ega; uni H₂O₂ ga o'zgartirish boshqa birikma — vodorod peroksidni bildiradi. Shuning uchun tenglashtirish faqat koeffitsiyentlar, ya'ni formulalar oldidagi sonlar bilan amalga oshiriladi; ular har bir moddaning nechta formula birligi ishtirok etishini bildiradi.

Tenglashtirilgan tenglamada har bir elementning atomlari soni ikkala tomonda bir xil. Atomlar massasini saqlagani uchun reagentlarning umumiy massasi mahsulotlarning umumiy massasiga teng bo'ladi, bu foydali mustaqil tekshiruvdir. Ionlar ishtirok etganda, chap tomondagi zaryadlar yig'indisi o'ng tomondagi yig'indiga ham teng bo'lishi kerak.

Koeffitsiyentlar tenglamani tenglashtiradigan eng kichik butun sonlar sifatida yoziladi. 4 H₂ + 2 O₂ → 4 H₂O tenglashtirilgan, lekin eng kichik shaklda emas; 2 ga bo'lish 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O ni beradi. 1 koeffitsiyenti yozilmaydi.

Aylanib yurishdan saqlaydigan ko'rib chiqish tartibi

Ko'rib chiqish yo'li qat'iy tartib bilan eng yaxshi ishlaydi, chunki bir elementni tenglashtirish allaqachon hal qilingan boshqasini buzishi mumkin. Quyidagi tartib bir nechta formulada uchraydigan elementlarni, ayniqsa O₂ yoki metall kabi erkin elementlarni, keyinga qoldiradi, chunki erkin element koeffitsiyentini o'zgartirish boshqa hech narsani buzmaydi.

Yakuniy hisob eng muhimi. Har bir elementni har ikki tomondagi soni bilan sanab chiqing, har bir indeksni koeffitsiyentga va qavslar tashqarisidagi indeksga ko'paytiring. Bu bir daqiqa oladi va deyarli har bir xatoni aniqlaydi.

• Har bir modda uchun, ikki atomli elementlarni (H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂) ham, to'g'ri formulalarni yozing va keyin ularni o'zgartirmang.
• Eng murakkab formulaga sinov koeffitsiyenti sifatida 1 bering.
• Faqat bitta reagent va bitta mahsulotda uchraydigan elementlarni tenglashtiring.
• O'zgarmasdan bitta birlik sifatida o'tadigan ko'p atomli ionlarni tenglashtiring.
• Keyin vodorod va kislorodni, erkin elementlarni esa oxirida tenglashtiring.
• Har qanday kasrni har bir koeffitsiyentni maxrajiga ko'paytirib yo'qoting, so'ng eng kichik butun sonlargacha qisqartiring.
• Har bir elementni va umumiy zaryadni ikkala tomonda hisoblab chiqing.

Yechilgan misol: 2-propanolning yonishi

2-Propanol (izopropil spirt), C₃H₈O, kislorodda yonib, karbonat angidrid va suv hosil qiladi: C₃H₈O + O₂ → CO₂ + H₂O. C₃H₈O ga 1 koeffitsiyentini bering. Uglerod bitta reagent va bitta mahsulotda uchraydi, shuning uchun 3 C uchun 3 CO₂ kerak. Vodorod ham shunday: 8 H uchun 4 H₂O kerak.

Kislorod oxirgi bo'ladi, chunki O₂ erkin element. O'ng tomonda endi 3 × 2 + 4 × 1 = 10 ta O atomi bor. Yoqilg'ining o'zi 1 ta O beradi, shuning uchun O₂ 9 ta atom berishi kerak, ya'ni koeffitsiyent 9/2. Hammasini 2 ga ko'paytirish 2 C₃H₈O + 9 O₂ → 6 CO₂ + 8 H₂O ni beradi.

Hisob: C 6 = 6; H 16 = 16; O chap tomonda 2 + 18 = 20, o'ng tomonda 12 + 8 = 20. IUPAC standart atom og'irliklarini ikki o'nli xonagacha yaxlitlab (C 12.01, H 1.01, O 16.00) massani tekshirish ko'rsatilgan mol miqdorlari uchun mos keladi: 2(60.11 g) + 9(32.00 g) = 408.22 g reagentlar va 6(44.01 g) + 8(18.02 g) = 408.22 g mahsulotlar.

Keng tarqalgan xato — yoqilg'i ichidagi kislorod atomini unutib, har bir C₃H₈O uchun 5 O₂ yozish. Hisob buni darrov fosh etadi: chap tomonda 11 ta O atomi, o'ng tomonda 10 ta.

Ko'p atomli ionlar yagona birlik sifatida

Sulfat, nitrat yoki fosfat kabi ko'p atomli ion ikkala tomonda o'zgarmagan holda uchrasa, uning atomlarini alohida sanash o'rniga bitta birlik sifatida sanang. Bu hisobni qisqartiradi va eng ko'p uchraydigan sanash xatosidan saqlaydi: qavslar tashqarisidagi indeks ichidagi hammasini ko'paytirishini unutish: Ca(NO₃)₂ 2 N va 6 O ni o'z ichiga oladi.

Yechilgan misol: bariy gidroksid fosfat kislota bilan reaksiyaga kirishib, bariy fosfat va suv hosil qiladi, Ba(OH)₂ + H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + H₂O. Ba₃(PO₄)₂ dan boshlang. U 3 Ba ni o'z ichiga oladi, shuning uchun 3 Ba(OH)₂ ni oling, va 2 ta fosfat birligini, shuning uchun 2 H₃PO₄ ni oling.

Suv uchun uni H–OH deb tasavvur qiling: har bir molekula kislotaning bitta H i va asosning bitta OH i dan hosil bo'ladi. Chap tomonda endi 3 × 2 = 6 ta OH guruhi va 2 × 3 = 6 ta kislotali H atomi bor, shuning uchun 6 H₂O hosil bo'ladi: 3 Ba(OH)₂ + 2 H₃PO₄ → Ba₃(PO₄)₂ + 6 H₂O. Hisob: Ba 3 = 3; P 2 = 2; H 6 + 6 = 12 va 6 × 2 = 12; O 6 + 8 = 14 va 8 + 6 = 14.

Birlik usulidan faqat ion butun saqlanganda foydalaning. Masalan, oksidlanish-qaytarilish reaksiyasida nitrat NO ga aylansa, azot va kislorod alohida sanalishi kerak.

Ionli tenglamalarda zaryadni tenglashtirish

Ionli tenglama atomlarni tenglashtirib ham noto'g'ri bo'lishi mumkin. Mis(II) ionlari eritmasiga solingan alyuminiy metalini ko'rib chiqing: Al(s) + Cu²⁺(aq) → Al³⁺(aq) + Cu(s). Har ikki tomonda bittadan Al va Cu bor, lekin zaryad chapda 2+, o'ngda 3+.

Har bir Al atomi 3 ta elektron yo'qotadi, har bir Cu²⁺ ioni esa 2 ta oladi. Eng kichik umumiy karrali 6, shuning uchun 2 Al 3 Cu²⁺ bilan reaksiyaga kirishadi: 2 Al(s) + 3 Cu²⁺(aq) → 2 Al³⁺(aq) + 3 Cu(s). Zaryad: chapda 3(2+) = 6+ va o'ngda 2(3+) = 6+; atomlar Al 2 = 2 va Cu 3 = 3.

Elektronlar umumiy tenglamada ko'rinmaydi, shuning uchun zaryadning mos kelmasligi tenglama hali tenglashtirilmaganini bildiradi: koeffitsiyent noto'g'ri yoki H⁺, OH⁻ yoki H₂O kabi zarracha yetishmayapti. Murakkabroq oksidlanish-qaytarilish tenglamalari uchun, ayniqsa kislotali yoki ishqoriy eritmada, yarim reaksiya usuli ko'rib chiqish yo'lidan ko'ra ishonchliroq.

Qiyin tenglamalar uchun algebraik usul

Ba'zi tenglamalar, ko'pincha bir element bir nechta mahsulotda uchraydigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari, ko'rib chiqish yo'liga bo'ysunmaydi. Har bir koeffitsiyentga harf bering, har bir element uchun bittadan tenglama yozing, bitta harfni 1 ga tenglang va yeching. Kaliy permanganat va xlorid kislota uchun: a KMnO₄ + b HCl → c KCl + d MnCl₂ + e Cl₂ + f H₂O.

Kaliy a = c ni beradi; marganets a = d ni; kislorod 4a = f ni; vodorod b = 2f ni; xlor b = c + 2d + 2e ni beradi. a = 1 deb olish c = 1, d = 1, f = 4 va b = 8 ni beradi, so'ng 8 = 1 + 2 + 2e, demak e = 5/2. 2 ga ko'paytirib: 2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂ + 8 H₂O. Hisob: har ikki tomonda K 2, Mn 2, O 8, H 16 va Cl 16.

Agar bitta harfni 1 ga tenglagandan so'ng ham element tenglamalari koeffitsiyentni aniqlanmagan qoldirsa, tenglama bir nechta mustaqil tenglashtirilgan shaklga ega. Bu odatda uning ikki alohida reaksiyani birlashtirganini bildiradi va to'g'risini tanlash uchun qo'shimcha kimyoviy ma'lumot kerak, masalan har bir yarim reaksiyada qaysi zarracha oksidlanishi va qaysi biri qaytarilishi.

Tenglashtirish xatolari va ularni aniqlaydigan hisob

Quyidagi xatolarning har biri bir xil yakuniy hisob bilan, element bo'yicha va keyin zaryad bo'yicha, aniqlanadi. Hisobni har bir tenglamaning qat'iy oxirgi qatoriga aylantiring, ixtiyoriy qo'shimcha emas.

Agar hisob bir xil element uchun muvaffaqiyatsiz bo'lsa, ko'rib chiqish tartibiga qayting va o'sha element juda erta tenglashtirilmaganmi, tekshiring.

• Tenglashtirishga majbur qilish uchun indeksni o'zgartirish, masalan suv uchun H₂O₂ yozish. Har bir formulani boshlagan tenglashtirilmagan tenglamangiz bilan solishtiring.
• Ikki atomli elementni alohida atomlar sifatida yozish, masalan O₂ o'rniga O.
• Qavslar orqali ko'paytirishni unutish, natijada Ba₃(PO₄)₂ 8 emas, 4 ta O ga ega deb sanaladi.
• Yakuniy javobda kasrlarni yoki umumiy ko'paytuvchiga ega koeffitsiyentlarni qoldirish.
• Ionli tenglamada atomlarni tenglashtirib, zaryadni tenglashtirmaslik.
• Avval erkin elementni tenglashtirib, so'ng har bir boshqa o'zgarishdan keyin uni qayta bajarishga to'g'ri kelish.