Lui Metodo di equilibrio algebrico È usato in chimica per abbinare il numero di atomi su entrambi i lati di una reazione chimica. Una reazione chimica scritta correttamente, deve avere le formule di tutti i reagenti che partecipano sul lato sinistro e i prodotti, anche con le loro formule, sul lato destro.

Tuttavia, quando si ha una reazione, il numero di atomi nelle formule dei reagenti è uguale a quello dei rispettivi atomi nelle formule dei prodotti non sempre non sempre.

Figura 1. Il metodo di bilanciamento algebrico è uno strumento semplice per bilanciare le equazioni chimiche. Fonte: f. Zapata.

Tuttavia, l'impasto viene preservato. Ad esempio, vediamo la seguente reazione:

Kcl₃ → Kcl + O₂

Questa equazione ha un composto chiamato clorato di potassio, che è scomposto riscaldando in cloruro di potassio e ossigeno a gas. Ma quando guardiamo attentamente, notiamo che nella molecola di clorato ci sono 3 atomi di ossigeno, mentre a destra c'è solo una molecola di ossigeno a gas con 2 atomi.

Ciò che viene quindi fatto è moltiplicare per un coefficiente numerico al reagente della sinistra, in modo che il numero di atomi di tutti gli elementi partecipanti sia lo stesso prima e dopo la reazione.

Ma ... qual è il valore di questo coefficiente?

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Modi per bilanciare le equazioni

Nell'equazione precedente è facile determinare i coefficienti appropriati mediante ispezione. Se moltiplichiamo per 2 a sinistra abbiamo 2 atomi di K, 2 di Cl e 6 di O.

Pertanto, a destra moltiplichiamo il cloruro di potassio per 2 e la O₂ di 3:

2 KCLO₃ → 2kcl + 3o₂

E ora possiamo vedere che la contabilità è corretta su entrambi i lati della freccia e la reazione è stata bilanciata. Si noti che altri valori numerici possono anche comportare un'equazione bilanciata, ad esempio:

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4 KCLO₃ → 4kcl + 6o₂

Tuttavia, l'insieme di numeri minimi interi che equivalgono alla quantità di atomi su entrambi i lati dovrebbe essere sempre richiesto.

I numeri che moltiplicano ogni formula sono chiamati coefficienti. È molto importante notare che i coefficienti possono essere assegnati a bilanciamento, ma gli abbonamenti devono rimanere come appaiono in ogni formula.

Né i coefficienti possono essere inseriti nel mezzo della formula di ciascun composto, poiché lo modificherebbe.

Equazioni semplici come l'esempio possono essere bilanciate dall'ispezione o dal punteggio. Per coloro che sono un po 'più complessi c'è un metodo algebrico con una serie di semplici passaggi e operazioni aritmetiche elementari dettagliate di seguito.

figura 2. Animazione che mostra il bilanciamento di un'equazione chimica per ottenere acido fosforico. Fonte: Wikimedia Commons. EPhert/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)

Passaggi per bilanciare algebricamente un'equazione chimica

Passo 1

-Assegnare a ciascuna molecola un coefficiente arbitrario, simboleggiato da una lettera. Testi A, B, C, D .. ., Se necessario, se necessario.

Importante: Ricordiamo che solo un coefficiente viene utilizzato dalla molecola e non viene mai intervallato nel mezzo, è sempre posizionato a sinistra.

Passo 2

-Fai un elenco di ogni elemento partecipante.

Passaggio 3

-Posizionare il coefficiente o i coefficienti assegnati a ciascun composto a sinistra e abbinare quelli a destra. Se ci sono abbonamenti, si moltiplicano per il coefficiente per trovare il numero totale di atomi.

E se si trova un elemento in più di una molecola, vengono aggiunte le quantità di atomi presenti su ciascun lato. In questo modo il equazioni parziali di ogni elemento.

Passaggio 4

-Un valore numerico è assegnato a uno dei coefficienti. Di solito questo valore numerico è 1 ed è assegnato alla lettera che appare più volte. Ciò raggiunge una semplice equazione che funge da punto di partenza per trovare gli altri coefficienti.

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Passaggio 5

-Determinare il valore del seguente coefficiente mediante semplice aritmetica e sostituire il suo valore in un'altra equazione, per aumentare un nuovo.

Passaggio 6

-Ripeti il ​​passaggio precedente per sostituire i valori e creare una nuova equazione, fino a trovare tutti i coefficienti.

Passaggio 7

-Sostituire i valori così determinati. Se questi valori sono interi, deve essere verificato che l'equazione era bilanciata. Se non erano interi, viene moltiplicato per il multiplo comune minimo dei denominatori e il saldo viene verificato.

Quindi visualizzeremo l'applicazione di questi passaggi nella risoluzione di alcuni esempi.

Esempi di bilanciamento risolti

Esempio 1

Bilancia la seguente reazione, se necessario, attraverso il metodo algebrico:

N₂O₅ → n₂O₄ + O₂

Soluzione

Osserviamo che la reazione non è bilanciata, perché sebbene ci siano 2 atomi di azoto su entrambi i lati, con ossigeno le quantità a sinistra e a destra sono diverse.

Quindi dobbiamo seguire i passaggi descritti nella sezione precedente:

-Scriviamo di nuovo l'equazione e moltiplichiamo ogni molecola per un coefficiente diverso. Le lettere minuscole vengono scelte in modo che non siano confuse con gli elementi:

A⋅n₂O₅ → B⋅n₂O₄ + C⋅o₂

-Ora elenchiamo ogni elemento e abbiniamo gli importi di quell'elemento a sinistra e a destra. Queste sono le equazioni parziali per ciascun elemento:

1. A⋅n₂ = B⋅n₂
2. A⋅o₅ = B⋅o₄ + C⋅o₂

-Moltiplicando il coefficiente e il pedice otteniamo il numero di atomi di azoto. Dall'equazione 1 otteniamo:

2a = 2b

-Di equazione 2 hanno 5 ° atomi di ossigeno a sinistra, mentre a destra ci sono 4b E 2 c:

5a = 4b + 2c

-Assediamo il valore 1 al coefficiente a, in questo modo:

A = 1

Questa scelta è arbitraria, potrebbe anche essere scelto per primo b = 1.

-Questi valori vengono sostituiti nell'equazione 2, per determinare il valore di C:

Può servirti: ossido cupric (CUO)

5 = 4 + 2c

2c = 5-4 = 1

C = ½

-Sostituiamo i coefficienti nell'equazione originale, l'1 non è necessario per scriverlo esplicitamente:

N₂O₅ → n₂O₄ + ½ o₂

-Poiché è preferibile che i coefficienti siano interi, l'intera equazione viene moltiplicata per il multiplo comune minimo dei denominatori, che sono 2 e 1:

M.C.M. (1.2) = 2

Quindi, moltiplicando a sinistra e a destra per 2, si ottiene:

2n₂O₅ → 2n₂O₄ + O₂

E contiamo il numero di atomi su entrambi i lati, per controllare il saldo:

• N A sinistra: 4
• O a sinistra: 10
• N A destra: 4
• O a destra: 8 + 2 = 10

Esempio 2

Equilibra la seguente reazione chimica:

Nahco₃ → Na₂Co₃ + H₂O + co₂

Soluzione

Moltiplichiamo ogni molecola per un coefficiente diverso:

A⋅ nahco₃ → B⋅na₂Co₃ + C⋅h₂O + d⋅co₂

Quindi proponiamo la contabilità di ciascun elemento a destra e a sinistra della freccia. Ci sono un totale di 4 elementi nella reazione: sodio NA; Idrogeno H; auto e ossigeno o, tutto deve essere conteggiato:

• A⋅na = b⋅na₂
• a⋅h = c⋅h₂
• A⋅c = b⋅c + d⋅c
• A⋅o₃ = B⋅o₃+C⋅o+d⋅o₂

Secondo ogni saldo, si ottengono le seguenti equazioni:

1) a = 2b
2) a = 2c
3) A = B + D
4) a = 3b + c + 2d

Il coefficiente più ripetuto è A, Pertanto assegniamo il valore 1:

A = 1

COSÌ:

1) a = 2b ⇒ b = ½
2) a = 2c ⇒ c = ½
3) a = b + d ⇒ d = a - b = 1 - ½ = ½

Sostituiamo i coefficienti nell'equazione:

Nahco₃ → ½. N / a₂Co₃ + ½. H₂O + ½.Co₂

Moltiplichiamo su entrambi i lati della freccia per 2, poiché è l'unico denominatore presente, per eliminare la frazione:

2nahco₃ → Na₂Co₃ +  H₂O + co₂

Contiamo il numero di atomi presenti a sinistra: 2 atomi di Na, H e C e 6 di O. Il lettore può verificare che ciascuno di essi sia presente a destra nelle stesse quantità.

Riferimenti

1. Atkins, p. Principi di chimica: i percorsi della scoperta. Pan -American Medical Editoriale. 3a edizione.
2. Briceño, J. Guida di chimica USB. Recuperato da: Gecousb.com.andare.
3. Chang, R. 2013. Chimica. 11va. Edizione. Mc Graw Hill Education.
4. Esercizi risolti. Bilanciamento algebrico. Estratto da: esercitazioni SULET.co.
5. Simoza, l. Bilanciamento delle equazioni chimiche. Recuperato da: guao.org.