Jak vyvážit chemické rovnice: 11 kroků

Chemická rovnice je symbolickým vyjádřením chemické reakce. V tomto případě jsou reakční sloučeniny (činidla) napsány vlevo a výsledné látky (reakční produkty) - na pravé straně rovnice. Mezi nimi je zleva doprava umístěna šipka, která označuje směr reakce. Podle zákona zachování hmoty se v průběhu chemické reakce nemohou objevit nové atomy nebo zmizí staré, proto se počet atomů v reaktantech musí rovnat počtu atomů v produktech chemické reakce. Tento článek popisuje, jak vyvážit chemické rovnice pomocí různých metod.

Kroky

Metoda 1 ze 2:

Tradiční metoda

jeden. Napište chemickou rovnici. Jako příklad zvažte následující reakci:

C₃H_osm + Ó₂ -> H₂O + CO₂
Tato reakce popisuje spalování propanu (C₃H_osm) za přítomnosti kyslíku za vzniku vody a oxidu uhličitého (oxid uhličitý).

Obrázek s názvem Rovnováha chemických rovnic Krok 2

2. Zapište si počet atomů každého prvku. Udělejte to pro obě strany rovnice. Všimněte si indexů vedle každého prvku a určete celkový počet atomů. Napište symbol pro každý prvek do rovnice a poznamenejte si odpovídající počet atomů.

Například na pravé straně uvažované rovnice získáme v důsledku sčítání 3 atomy kyslíku.

Na levé straně máme 3 atomy uhlíku (C₃), 8 atomů vodíku (H_osm) a 2 atomy kyslíku (O₂).

Na pravé straně máme 1 atom uhlíku (C), 2 atomy vodíku (H₂) a 3 atomy kyslíku (O + O₂).

Obrázek s názvem Rovnováha chemických rovnic Krok 3

3. Vodík a kyslík si nechte na později, protože jsou součástí několika sloučenin na levé a pravé straně. Vodík a kyslík jsou součástí několika molekul, proto je nejlepší je vyvážit jako poslední.

Před vyvážením vodíku a kyslíku budete muset znovu přepočítat atomy, protože k vyvážení dalších prvků mohou být zapotřebí další faktory.

Obrázek s názvem Rovnováha chemických rovnic Krok 4

4. Začněte s nejméně častou položkou. Pokud potřebujete vyvážit několik prvků, vyberte jeden, který je součástí jedné molekuly činidla a jedné molekuly reakčních produktů. Proto musí být uhlík nejprve vyvážen.

Obrázek s názvem Rovnováha chemických rovnic Krok 5

Pět. Pro vyvážení přidejte faktor před jeden atom uhlíku. Umístěte faktor před jeden uhlík na pravou stranu rovnice, abyste jej vyvážili 3 uhlíky vlevo.

C₃H_osm + Ó₂ -> H₂Ó +3CO₂

Faktor 3 před uhlíkem na pravé straně rovnice naznačuje, že existují tři atomy uhlíku, které odpovídají třem atomům uhlíku v molekule propanu vlevo.

V chemické rovnici můžete změnit koeficienty před atomy a molekulami, ale indexy musí zůstat beze změny.

Obrázek s názvem Bilance Chemical Equations Krok 6

6. Poté vyvažují atomy vodíku. Poté, co jste vyrovnali počet atomů uhlíku v levé a pravé části, vodík a kyslík zůstal nevyvážené. Levá část rovnice obsahuje 8 atomů vodíku, totéž by mělo být správné. Získejte to pomocí koeficientu.

C₃H_osm + Ó₂ -> čtyřiH₂O + 3CO₂

Přidali jsme koeficient 4 na pravé straně, protože index substituce ukazuje, že již máme dva atomy vodíku.

Pokud vynásobíte koeficient 4 na substitučním indexu 2, se rozsvítí 8.

V důsledku toho se získá 10 atomů kyslíku v pravé části: 3x2 = 6 atomů ve třech 3CO molekulách₂ a čtyři více atomů ve čtyřech vodních molekulách.

Obrázek s názvem Bilance Chemical Equations Krok 7

7. Vyvážení atomů kyslíku. Nezapomeňte vzít v úvahu koeficienty, které jste použili k vyvážení jiných atomů. Jelikož jste přidali koeficienty před molekuly na pravé straně rovnice, změnil se počet atomů kyslíku. Nyní máte 4 atomy kyslíku v molekulách vody a 6 atomů kyslíku v molekulách oxidu uhličitého. Pravá strana tedy obsahuje 10 atomů kyslíku.

Přidejte k molekule kyslíku na levé straně rovnice faktor 5. Každý kousek nyní obsahuje 10 atomů kyslíku.

C₃H_osm + PětÓ₂ -> 4H₂O + 3CO₂. Obrázek s názvem Rovnováha chemických rovnic Krok 7Bullet3

Obě strany rovnice tedy obsahují stejný počet atomů uhlíku, vodíku a kyslíku. Rovnice vyvážená.

Metoda 2 ze 2:

Algebraická metoda

jeden. Zapište si reakční rovnici. Jako příklad zvažte následující chemickou reakci:

PCl_Pět + H₂O -> H₃PO_čtyři + HCl

2. Před každé spojení vložte písmeno:

APCl_Pět + bH₂O -> CH₃PO_čtyři + dHCl

3. Vyrovnejte počet atomů každého prvku na levé a pravé straně rovnice.

APCl_Pět + bH₂O -> CH₃PO_čtyři + dHCl

Vlevo máme 2b atomy vodíku (2 v každém H₂O), zatímco na pravé straně je 3C+d atomy vodíku (3 v každém H₃PO_čtyři a 1 v každé molekule HCl). Protože levá a pravá strana musí obsahovat stejný počet atomů vodíku, 2b by měla být rovna 3C+d.

Udělejte to pro všechny prvky:

P: A=C

Cl: 5A=d

H: 2b= 3C+d

čtyři. Vyřešte soustavu rovnic a vyhledejte číselné hodnoty koeficientů. Systém má několik řešení, protože existuje více proměnných než rovnic. Je nutné najít takové řešení, aby všechny koeficienty měly podobu co nejmenších celých čísel.

Abychom rychle vyřešili soustavu rovnic, přiřadíme jedné z proměnných číselnou hodnotu. Předpokládejme a = 1. Pojďme vyřešit systém a najít hodnoty zbývajících proměnných:

Pro P a = c, takže c = 1

Pro Cl 5a = d, tedy d = 5

Protože pro H 2b = 3c + d najdeme hodnotu b:

2b = 3 (1) + 5

2b = 3 + 5

2b = 8

b = 4

Máme tedy následující koeficienty:

a = 1

b = 4

c = 1

d = 5

Rada

Pokud máte potíže, můžete k vyvážení chemických rovnic použít online kalkulačku. Upozorňujeme však, že tuto kalkulačku není možné používat během zkoušky, takže se nespoléhejte pouze na ni.
Pamatujte, že někdy lze rovnici zjednodušit! Pokud jsou všechny koeficienty rovnoměrně dělitelné celým číslem, zjednodušte rovnici.

Varování

Chcete-li se zbavit zlomkových koeficientů, vynásobte celou rovnici (její levou a pravou stranu) jmenovatelem zlomku.
Nikdy nepoužívejte zlomky jako koeficienty chemické rovnice - v chemických reakcích nejsou žádné poloviční molekuly nebo atomy.
V procesu vyvažování můžete pro pohodlí použít zlomky, ale rovnice není vyvážená, pokud jsou v ní zlomkové koeficienty.