Hur man balanserar kemiska reaktioner i ekvation

September 7

När du skriver en ekvation för en kemisk reaktion, de två sidorna av ekvationen ska balansera - du behöver samma antal varje typ av element på båda sidor. Om du utför en kemisk reaktion och försiktigt summera massorna av alla reaktanter, och sedan jämföra det sammanlagda summan av massorna av alla produkter, ser du att de är samma.

En lag i kemi, lagen om bevarande av massa, påstår, "I en vanlig kemisk reaktion, materia varken skapas eller förstöras." Det betyder att du varken har vunnit eller förlorat någon atomer under reaktionen. De kan kombineras på olika sätt, men de är fortfarande där.

En kemisk ekvation representerar reaktionen. Denna kemiska ekvation används för att beräkna hur mycket av varje element som behövs och hur mycket av varje element kommer att produceras.

En kemisk reaktion kallas Haber-processen, ett förfarande för framställning av ammoniak genom reaktion av kvävgas med vätgas:

Hur man balanserar kemiska reaktioner i ekvation

Denna ekvation visar vad som händer i reaktionen, men det behöver inte visa dig hur mycket av varje element som du behöver för att producera ammoniak. För att ta reda på hur mycket av varje element du behöver, måste du balansera ekvationen - se till att antalet atomer på vänster sida av ekvationen är lika med antalet atomer på höger.

Du vet reaktanterna och produkten för denna reaktion, och du kan inte ändra dem. Du kan inte ändra föreningarna, och du kan inte ändra index, eftersom det skulle förändra föreningar.

Så det enda du kan göra för att balansera ekvationen är att lägga koefficienter, heltal framför föreningar eller element i ekvationen. Koefficienter berätta hur många atomer eller molekyler som du har.

Till exempel, om du skriver följande, betyder det att du har två vattenmolekyler:

Hur man balanserar kemiska reaktioner i ekvation

Varje vattenmolekyl är sammansatt av två väteatomer och en syreatom. Så med två vattenmolekyler (representerade ovan), har du totalt 4 väteatomer och 2 syreatomer.

Du kan balansera ekvationer med hjälp av en metod som kallas balansering genom inspektion. Du tar varje atom i taget och balansera det genom att lägga till lämpliga koefficienter till den ena eller den andra.

Med detta i åtanke, ta en titt på ekvationen för beredning av ammoniak:

Hur man balanserar kemiska reaktioner i ekvation

I de flesta fall är det en bra idé att vänta till slutet för att balansera väteatomer och syreatomer; balansera andra atomer först.

Så i det här exemplet, måste du balansera kväveatomerna först. Du har två kväveatomer på den vänstra sidan av pilen (reaktant sida) och endast en kväveatom på den högra sidan (produktsidan). För att balansera kväveatomerna, använd en koefficient på 2 framför ammoniak till höger.

Hur man balanserar kemiska reaktioner i ekvation

Nu har du två kväveatomer till vänster och 2 kväveatomer på höger.

Nästa, ta itu med de väteatomer. Du har 2 väteatomer till vänster och sex väteatomer på höger. Så lägg en 3 framför väteatomerna till vänster, vilket ger dig:

Hur man balanserar kemiska reaktioner i ekvation

Det borde göra det. Gör en kontroll för att vara säker: Du har två kväveatomer till vänster och 2 kväveatomer på höger. Du har 6 väteatomer till vänster och sex väteatomer på höger.

Ekvationen är balanserad. Du kan läsa ekvationen detta sätt: 1 kvävemolekyl reagerar med 3 vätemolekyler för att ge 2 ammoniakmolekyler.

Denna ekvation skulle också balanseras med koefficienterna 2, 6 och 4 istället för 1, 3, och 2. Faktum varje multipel av 1, 3, och 2 skulle ha balanseras ekvationen, men kemister har enats om att alltid visa lägsta hela-nummer förhållande.