Bilanciamento delle equazioni chimiche

Qual è il bilanciamento delle equazioni chimiche?

Il bilanciamento delle equazioni chimiche è un'operazione matematica che viene effettuata per mantenere la legge di conservazione della materia nelle reazioni. La materia non è creata o distrutta. Pertanto, il numero di atomi prima e dopo una reazione chimica deve essere lo stesso, sia nei reagenti che nei prodotti.

Per bilanciare un'equazione chimica devi contare gli atomi prima e dopo la freccia. Se i numeri coincidono, significa che la reazione è bilanciata. Altrimenti, sarà necessario abbinare questi numeri modificando i coefficienti stechiometrici per prova ed errore, questo è il metodo più semplice e intuitivo per l'equilibrio.

Esempio di bilanciamento chimico della reazione tra metano e due molecole di ossigeno

Quando è bilanciato per prova ed errore, è come se fossero rimossi o aggiunti atomi in uno dei due lati della subbaja. Fino a quando il subbaja non è sospeso in orizzontale, l'equazione chimica non sarà completamente bilanciata. Non ci possono essere più (creare materia) o meno atomi (distruggere la materia) su qualsiasi lati.

Esempi di equazioni facili di bilanciamento

Nei seguenti esempi vedrai equazioni chimiche equilibrate o facili da bilanciare. Tutti devono avere in comune che il numero di atomi, per ciascuno degli elementi, sarà lo stesso prima e dopo la freccia una volta che l'equazione chimica sarà stata bilanciata.

Ossidazione del mercurio

2hg +o₂  → Hg₂O₂

Abbiamo due elementi: Mercurio (Hg) e Oxygen (O). Esprimiamo il numero dei loro atomi prima (reagenti) e poi (prodotti) della freccia:

Hg: 2 (a sinistra) - 2 (a destra)

Può servirti: frazione molare: come viene calcolato, esempi, esercizi

O: 2 (a sinistra) - 2 (a destra)

L'equazione è bilanciata perché gli atomi di Hg e o sono uguali su entrambi i lati della freccia.

Combustione dell'idrogeno

H₂ + O₂  → H₂O

Abbiamo di nuovo due elementi: idrogeno (H) e ossigeno (O). Ripetendo il passaggio precedente:

H: 2 - 2

O: 2 - 1

Sul lato sinistro c'è un ossigeno più che a destra. Dobbiamo quindi aggiungere un altro ossigeno giusto. Per fare ciò, modifichiamo i coefficienti stechiometrici, che sono i numeri che accompagnano e precedono le formule. Se posizioniamo un 2 davanti a H₂O ci darà:

H₂ + O₂  → 2h₂O

H: 2 - 4

O: 2 - 2

L'ossigeno è equilibrato. Ma non idrogeni. Devi aggiungere due idrogeni ora a sinistra:

2h₂ + O₂ → 2h₂O

H: 4 - 4

O: 2 - 2

E l'equazione è finalmente bilanciata: lo stesso numero di H e o prima e dopo la freccia.

Si noti che coefficienti stechiometrici (2 per H₂ e 1 per la o₂) Moltiplica gli abbonamenti delle formule. Questa moltiplicazione ci darà il numero totale di atomi per un elemento specifico.

Riduzione del magnesio

Mg (n₃)₂  +  2li → mg +2lino₃

Valutiamo i numeri degli atomi per ogni elemento:

Mg: 1 - 1

Li: 2 - 2

N: 2 - 2

O: 6 - 6

L'equazione chimica è già bilanciata e non è necessario bilanciarla.

Esercizi risolti

Prima di procedere a bilanciare qualsiasi equazione, è sempre necessario confermare se non è più bilanciato. Detto questo, procediamo con il seguente esercizio:

Esercizio 1

Equilibrato o no?

Fede₂O₃ + H₂O → Faith (Oh)₃

Abbiamo tre elementi: ferro (fede), idrogeno e ossigeno. Un suggerimento al momento delle equazioni dell'equilibrio è iniziare a contare il numero di atomi dell'elemento meno abbondante nell'equazione; che di solito è diverso da H e O. Quindi, contiamo prima gli atomi della fede:

Può servirti: metil salicilato

Fede: 2 - 1

Sobbroposto 3 di (OH)₃ Non moltiplicare la fede a sinistra. Per H e O abbiamo:

H: 2 - 3

O: 4 - 3

Tutti gli elementi sono sbilanciati.

Oscillante

Prima ancora di bilanciare H e O, dobbiamo bilanciare gli atomi della fede: l'elemento meno abbondante, poiché non c'è quasi 3 fede, a differenza di 5 ore e 7 o 7 o 7. Devi aggiungere, quindi, una fede a destra:

Fede: 2 - 2

Ciò che è uguale a mettere un 2 come coefficiente stechiometrico di fronte alla fede (OH)₃. L'equazione rimarrà:

Fede₂O₃ + H₂O → 2fe (OH)₃

Fede: 2 - 2

H: 2 - 6

O: 4 - 6

Ma H e O o continuano sbilanciati. Un h₂O contribuisci a 2 ore e ci manca 4 ore. Pertanto, aggiungeremo altre due h₂O per noi di avere tre H₂O:

Fede₂O₃ + 3h₂O → 2fe (OH)₃

E valutiamo di nuovo:

Fede: 2 - 2

H: 6 - 6

O: 6 - 6

Nota come li stavano bilanciando una volta che una volta abbiamo bilanciato l'H. L'equazione è finalmente bilanciata.

Esercizio 2

Equilibrato o no?

Cap₄  +  O₂  → CO₂  +  H₂O

Valutiamo il numero di atomi per tutti gli elementi attuali:

C: 1 - 1

H: 4 - 2

O: 2 - 3

Il carbonio è bilanciato, ma lo stesso non accade con idrogeno e ossigeno. L'equazione è sbilanciata.

Oscillante

Poiché la C è bilanciata, non vogliamo modificare i coefficienti stechiometrici di CH₄ o co₂. Almeno non in linea di principio.

Focalizziamo la nostra attenzione su H e O, specialmente su H. Perché? Perché vedere l'equazione è più facile bilanciare H prima o. Dobbiamo aggiungere 2 ore a destra, posizionando un coefficiente 2 davanti a H₂O:

Cap₄  +  O₂  → CO₂  +  2h₂O

C: 1 - 1

H: 4 - 4

O: 2 - 4

C e H sono bilanciati. Siamo lasciati 2 o lasciati. Se ciascuno o₂ contribuisce 2 o, aggiungeremo un o₂ extra in modo che siano 4 o a sinistra. Questo è lo stesso del posizionamento di un coefficiente 2 davanti a O₂:

Può servirti: ossido di zolfo

Cap₄  +  2₂  → CO₂  +  2h₂O

C: 1 - 1

H: 4 - 4

O: 4 - 4

E l'equazione è finalmente bilanciata.

Esercizio 3

Equilibrato o no?

N₂ + H₂  → NH₃

Valutiamo per i nostri due elementi N e H:

N: 2 - 1

H: 2 - 3

L'equazione non è bilanciata.

Oscillante

Iniziamo bilanciati N, l'elemento diverso da H. Ci manca il diritto e come ogni NH₃ contribuisce 1 n, dobbiamo aggiungere un altro NH₃ Per avere 2 N:

N₂ + H₂  → 2nh₃

N: 2 - 2

H: 2 - 6

E ora ci manca la sinistra. Se ogni h₂ Contribuire 2 ore all'equazione, quindi dobbiamo aggiungere altri due in modo che ci siano 6 ore. Questo è lo stesso del posizionamento di un coefficiente stechiometrico 3 di fronte a H₂:

N₂ + 3h₂  → 2nh₃

N: 2 - 2

H: 6 - 6

E l'equazione chimica è finalmente bilanciata.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
2. Chimica librettexts. (23 novembre 2020). Come scrivere equazioni chimiche equilibrate. Recuperato da: Chem.Librettexts.org
3. Wikipedia. (2020). Equazione chimica. Recuperato da: in.Wikipedia.org
4. Principi di chimica. (S.F.). Scrivere e bilanciare equazioni chimiche. [PDF]. Estratto da: web.Ung.Edu
5. Phet. (S.F.). Bilanciamento delle equazioni chimiche. Recuperato da: Phet.Colorado.Edu
6. Armando Marín b. (S.F.). Chimica generale: bilanciamento delle equazioni. [PDF]. Recuperato da: Depa.Fquim.UNAM.MX