The pokus omyl Skládá se ze metody pokusu a omylu, která se snaží zajistit, aby byla ochrana hmoty splněna v chemické rovnici pro danou reakci; to znamená vyrovnat počty atomů reaktantů a produktů. Atomy tedy nezmizí ani nebudou vytvořeny ze vzduchu..
V závislosti na spěchu je to obvykle zábavná operace, která posiluje porozumění stechiometrickým koeficientům a indexům. Ačkoli se to nemusí zdát, pokus a omyl zahrnuje zvládnutí mnoha konceptů, které se téměř nevědomě používají u těch, kteří se zabývají chemií..
Vyvažování tedy připomíná úsilí, které by bylo vynaloženo na vyrovnání houpačky (nebo houpačky), takže ani jeden konec nespadne na jednu stranu, zatímco druhý stoupá. Stupnice to také dokonale ilustruje.
Jak máte zkušenosti, toto vyvážení lze provést i mentálně, pokud chemická rovnice není příliš komplikovaná. Špatný švih zcela zničí interpretaci reakce, takže je nezbytné, abyste to dělali klidně, abyste se vyhnuli chybám při jídle.
Rejstřík článků
Bez ohledu na to, k čemu je vyvážení požadováno, vždy byste měli začít s nevyváženou rovnicí. Stejně tak je důležité mít jasno o jeho prvcích. Předpokládejme následující chemickou rovnici:
A + B → 3C + D
Kde jsou druhy A, B, C a D molekulární. Tuto rovnici nelze vyvážit, protože nám o jejích atomech nic neříká. Atomy jsou vyvážené, ne molekuly.
A, B i D mají stechiometrický koeficient 1, zatímco C 3. To znamená, že 1 molekula nebo mol A reaguje s jednou molekulou nebo molem B, za vzniku 3 molekul nebo molů C a jedné molekuly nebo molekuly z D. Když ukážeme atomy, zavedeme stechiometrické indexy.
Nyní předpokládejme následující rovnici:
CH4 + NEBOdva → COdva + HdvaNEBO
Stechiometrické indexy nám říkají, kolik atomů každého prvku tvoří molekulu, a jsou rozpoznávány, protože jsou nejmenšími čísly na pravé straně atomu. Například CH4 má jeden atom uhlíku (i když 1 není umístěn) a čtyři atomy vodíku.
Podle výše uvedené nevyvážené rovnice je uhlík vedlejším atomem: je součástí jediného reaktantu (CH4) a jeden produkt (COdva). Pokud je pozorováno, je na straně reaktantů i produktů atom C.
CH4 + NEBOdva → COdva + HdvaNEBO
2 O 3 O
Nemůžeme změnit indexy, ale pouze stechiometrické koeficienty, abychom vyvážili rovnici. Na pravé straně je více kyslíků, takže se snažíme přidat koeficient k Odva:
CH4 + 2Odva → COdva + HdvaNEBO
4 nebo 3
Nechceme ovlivnit CO koeficientdva protože by to nevyvážilo atomy C. Změnili jsme pak koeficient HdvaNEBO:
CH4 + 2Odva → COdva + 2HdvaNEBO
4 NEBO 4O
Jakmile jsme vyvážili atomy kyslíku, konečně jsme vyvážili atomy vodíku. Nakonec zůstávají několikrát samy o sobě vyvážené.
CH4 + 2Odva → COdva + 2HdvaNEBO
4H 4H
A tak byla rovnice vyvážena metodou pokusů a omylů. Pořadí těchto kroků není vždy splněno.
Vyvážené rovnice jsou uvedeny níže, aby se ověřilo, že počet jeho atomů je stejný na obou stranách šipky:
SWdva + 2Hdva → S + 2HdvaNEBO
P4 + 6Fdva → 4PF3
2HCl → Hdva + Cldva
C + Odva → COdva
Některá navrhovaná cvičení budou řešena níže. U některých z nich bude vidět, že někdy je vhodné rozbít pořadí kroků a vyvážit menšinový atom jako poslední..
Vyvážit metodou pokusů a omylů následující chemickou rovnici:
SW3 → SOdva + NEBOdva
1S 1S
3 NEBO 4O
Je důležité zdůraznit, že koeficienty násobí dolní indexy, aby nám poskytly celkový počet atomů pro prvek. Například 6Ndva nám dává celkem 12 N atomů.
Síra na začátku je již vyvážená, takže pokračujeme s kyslíkem:
3 O 4 O
Jsme nuceni změnit koeficient na SO3 k vyvážení kyslíku na levé straně:
2SO3 → SOdva + NEBOdva
6 O 4 O
2S S
Nyní nás zajímá vyvážení atomů síry nejprve před atomy kyslíku:
2SO3 → 2SOdva + NEBOdva
2S 2S
6 NEBO 6O
Všimněte si, že atomy kyslíku byly nakonec samy vyváženy.
Vyvážit metodou pokusů a omylů následující chemickou rovnici:
CH4 + HdvaO → CO + Hdva
Uhlíky a kyslíky jsou již vyvážené, ne stejným způsobem jako vodíky:
6H 2H
Jediné, co musíme udělat, je upravit koeficient na Hdva mít více vodíků vpravo:
CH4 + HdvaO → CO + 3Hdva
6H 6H
A rovnice je naprosto vyvážená.
Vyvážit metodou pokusů a omylů následující chemickou rovnici:
CdvaH4 + NEBOdva → COdva + HdvaNEBO
Začneme znovu vyvažovat uhlík:
CdvaH4 + NEBOdva → 2COdva + HdvaNEBO
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Všimněte si, že tentokrát je snazší nejprve vyrovnat vodíky než kyslíky:
CdvaH4 + NEBOdva → 2COdva + 2HdvaNEBO
4H 4H
2O 6O
Nyní ano, upravíme koeficient Odva k vyrovnání kyslíku:
CdvaH4 + 3Odva → 2COdva + 2HdvaNEBO
6O 6O
A rovnice je již vyvážená.
Nakonec bude náročná rovnice vyvážena metodou pokusů a omylů:
Ndva + HdvaO → NH3 + NE
Dusíky a kyslíky jsou již vyvážené, ale vodíky nejsou:
2H 3H
Zkusme změnit koeficient HdvaO a NH3:
Ndva + 3HdvaO → 2NH3 + NE
6H 6H
3O O.
2N 3N
Metodou pokusu a omylu měníme koeficient NO:
Ndva + 3HdvaO → 2NH3 + 3) Č
6H 6H
3O 3O
2N 5N
A teď jsou dusíky nevyvážené. Zde je vhodné provést náhlou změnu: pětinásobit koeficient Ndva:
5Ndva + 3HdvaO → 2NH3 + 3) Č
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Zůstává nám tedy hrát s NH koeficienty3 a NO takovým způsobem, že přidají 10 dusíku a současně vyvažují atomy kyslíku a vodíku. Zkusme toto skóre:
5Ndva + 3HdvaO → 5NH3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Vodíky však vypadají velmi nevyváženě. Změňme proto koeficienty znovu:
5Ndva + 3HdvaO → 4NH3 + 6NO
10N 10N
6H 12H
3O 6O
Všimněte si, že nyní má levá strana dvakrát kyslík a vodík. V tomto okamžiku stačí zdvojnásobit koeficient HdvaNEBO:
5Ndva + 6HdvaO → 4NH3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
A rovnice je konečně vyvážená.
Zatím žádné komentáře