Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

5.3: Балансування хімічних рівнянь

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    17948

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    В іншому прикладі хімічної реакції метал натрію вступає в реакцію з газом хлору з утворенням твердого хлориду натрію. Рівняння, що описує цей процес, наведено нижче.

    Na (s) + Сл 2 (г) → NaCl (и)

    Однак перевірка цього рівняння показує, що, хоча на кожній стороні стрілки є один атом натрію, в реагентах є два атоми хлору і лише один в продуктах. Це рівняння не є збалансованим, і тому не є дійсним хімічним рівнянням. Для того, щоб збалансувати це рівняння, ми повинні вставити коефіцієнти (а не індекси) перед відповідними реагентами або продуктами, щоб однакова кількість та типи атомів з'являлися з обох сторін рівняння. Оскільки хлор двоатомний, в реагентах є два хлори, а в продуктах також повинно бути два хлори. Для цього ставимо перед виробом коефіцієнт «2», NaCl. Зараз ми збалансовані по хлору, але в продуктах є два атоми натрію і лише один показаний в реагентах. Щоб вирішити це, нам потрібно помістити коефіцієнт «2» перед натрієм в реагенті, щоб дати рівняння, показане нижче.

    2 Na (s) + Сл 2 (г) → 2 NaCl (и)

    У цьому рівнянні є два натрії в реагентах, два натрії в продуктах, два хлори в реагентах і два хлори в продуктах; рівняння тепер збалансоване.

    Існує багато різних стратегій, які люди використовують для того, щоб збалансувати хімічні рівняння. Найпростіші методи, де ви вивчаєте та модифікуєте коефіцієнти в певному систематичному порядку, зазвичай називають «балансуванням шляхом перевірки». Ці методи, як правило, корисні для більшості простих хімічних рівнянь, хоча математичні алгоритми часто необхідні для дуже складних реакцій. Одним з варіантів методу «перевірки», який ми будемо використовувати в цьому розділі, можна назвати підхід «непарно-парний». Дивлячись на перше рівняння, яке ми написали для реакції натрій-хлор, відзначимо, що в продуктах є непарна кількість хлорів і парна кількість хлорів в реагентах. Перше, що ми зробили, врівноважуючи це рівняння, - вставити множник «2» перед продуктом (NaCl), щоб тепер була парна кількість хлорів по обидва боки рівняння. Після того, як ми це зробили, ми просто повинні були збалансувати інший елемент (Na), який був «непарним» з обох сторін, і рівняння було легко збалансовано. Коли ви використовуєте цей підхід з більш складними рівняннями, часто корисно почати з балансування найскладнішої молекули в рівнянні спочатку (тієї, у якій найбільше атомів), і зосередитися на елементі в цій сполуці, який присутній у найбільшій кількості.

    Іншим прикладом, коли підхід «непарний навіть» працює добре, - це розкладання перекису водню з отриманням води та газу кисню, як показано нижче.

    Н 2 О 2 (ак) → О 2 (г) + Н 2 О (л)

    Оглядаючи це рівняння, відзначимо, що в реагентах є парна кількість атомів кисню і непарна кількість кисню в продуктах. Зокрема, вода має лише один кисень (у продуктах), і кількість атомів кисню в продуктах можна зробити «рівним», вставивши коефіцієнт «2» перед H 2 O. Роблячи це (показано нижче), ми зауважимо, що зараз у нас є чотири водню в продуктах і лише два в реагентах.

    Н 2 О 2 (ак) → О 2 (г) + 2 Н 2 О (л)

    Врівноваження водню шляхом вставки «2» перед H 2 O 2 в реагентах дає нам рівняння з чотирма воднями з обох сторін по чотири кисню з обох сторін; рівняння тепер збалансоване.

    2 Н 2 О 2 (ак) → О 2 (г) + 2 Н 2 О (л)

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Напишіть збалансоване хімічне рівняння для реакцій, наведених нижче:

    1. Коли газ водень вступає в реакцію поєднується з газом киснем і суміш запалюється іскрою, вода утворюється в бурхливій реакції.
    2. Оксид свинцю (IV) реагує з HCl для отримання хлориду свинцю (II), хлору та води.
    3. Твердий хлорат калію розкладається при нагріванні з утворенням твердого KCl і газу кисню.
    4. Водний розчин хлориду барію вступає в реакцію з водним розчином сульфату натрію з утворенням твердого сульфату барію і розчину хлориду натрію.
    5. Водень реагує з азотом для отримання аміаку, згідно з рівнянням, показаним нижче; збалансувати це рівняння.
      _____Н 2 (г) + _____N 2 (г) → _____Н 3 (г)
    6. Метал цинку реагує з водним HCl, щоб дати газ водню і хлорид цинку, відповідно до рівняння, показаного нижче; збалансувати це рівняння.
      _____Zn (и) + _____HCl (ак) → _____Н 2 (г) + _____ZnCl 2 (ак)
    7. Оксид заліза (III) реагує з газом хлору, даючи хлорид заліза (III) і газ кисню, згідно з рівнянням, показаним нижче; збалансуйте це рівняння.
      _____Фе 2 О 3 (и) + _____Сл 2 (г) → _____FeCl 3 (с) + _____О 2 (г)
    8. Метал натрію реагує з аміаком, щоб дати амід натрію і газ водню, згідно з рівнянням, показаним нижче; збалансувати це рівняння.
      _____Na (s) + _____NH 3 (л) → _____Н 2 (г) + _____нх 2 (с)
    9. Етан реагує з газом кисню, щоб дати вуглекислий газ і водяну пару, згідно з рівнянням, показаним нижче; збалансувати це рівняння.
      _____С 2 Н 6 (г) + _____О 2 (г) → _____СО 2 (г) + _____Н 2 О (г)