كيفية موازنة المعادلات الكيميائية

فيديو: موازنة المعادلات الكيميائية 1 | التفاعلات الكيميائية والحسابات الكيميائية المعتمدة على التفاعل

المحتوى

خطوات
طريقة 1 من 2: الطريقة التقليدية
طريقة 2 من 2: الطريقة الجبرية
نصائح
تحذيرات

المعادلة الكيميائية هي تمثيل رمزي للتفاعل الكيميائي. في هذه الحالة ، يتم كتابة المركبات المتفاعلة (الكواشف) على اليسار ، والمواد الناتجة (منتجات التفاعل) - على الجانب الأيمن من المعادلة. يتم وضع سهم من اليسار إلى اليمين ، مما يشير إلى اتجاه التفاعل. وفقًا لقانون حفظ الكتلة ، أثناء تفاعل كيميائي ، لا يمكن أن تظهر ذرات جديدة أو تختفي الذرات القديمة ؛ لذلك ، يجب أن يكون عدد الذرات في المواد المتفاعلة مساويًا لعدد الذرات في نواتج التفاعل الكيميائي . توضح هذه المقالة كيفية موازنة المعادلات الكيميائية باستخدام طرق مختلفة.

خطوات

طريقة 1 من 2: الطريقة التقليدية

1 اكتب معادلة كيميائية. كمثال ، ضع في اعتبارك رد الفعل التالي:
- ج₃ح₈ + س₂ -> ح₂O + CO₂
- يصف هذا التفاعل احتراق البروبان (C₃ح₈) في وجود الأكسجين لتكوين الماء وثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون).
2 اكتب عدد الذرات لكل عنصر. افعل ذلك لكلا طرفي المعادلة. لاحظ الرموز الموجودة بجانب كل عنصر لتحديد العدد الإجمالي للذرات. اكتب رمز كل عنصر في المعادلة ولاحظ العدد المقابل من الذرات.
- على سبيل المثال ، في الجانب الأيمن من المعادلة قيد الدراسة ، نتيجة الجمع ، نحصل على 3 ذرات أكسجين.
- على الجانب الأيسر ، لدينا 3 ذرات كربون (C₃) ، 8 ذرات هيدروجين (H₈) و 2 ذرات أكسجين (O₂).
- على الجانب الأيمن لدينا 1 ذرة كربون (C) ، 2 ذرة هيدروجين (H₂) و 3 ذرات أكسجين (O + O₂).
3 احتفظي بالهيدروجين والأكسجين لاستخدامهما لاحقًا ، لأنهما جزء من عدة مركبات على الجانبين الأيمن والأيسر. الهيدروجين والأكسجين جزء من عدة جزيئات ، لذلك من الأفضل موازنةهما في النهاية.
- قبل موازنة الهيدروجين والأكسجين ، سيتعين عليك إعادة حساب الذرات مرة أخرى ، حيث قد تكون هناك حاجة إلى عوامل إضافية لموازنة العناصر الأخرى.
4 ابدأ بالعنصر الأقل تكرارًا. إذا كنت بحاجة إلى موازنة عدة عناصر ، فاختر عنصرًا يمثل جزءًا من جزيء كاشف وجزيء واحد من نواتج التفاعل. لذلك ، يجب موازنة الكربون أولاً.
5 لتحقيق التوازن ، أضف عاملاً أمام ذرة كربون واحدة. ضع عاملاً أمام الكربون الفردي على الجانب الأيمن من المعادلة لموازنته مع 3 ذرات كربون على الجانب الأيسر.
- ج₃ح₈ + س₂ -> ح₂O + 3CO₂
- يشير العامل 3 أمام الكربون على الجانب الأيمن من المعادلة إلى وجود ثلاث ذرات كربون ، والتي تتوافق مع ذرات الكربون الثلاث في جزيء البروبان على الجانب الأيسر.
- في معادلة كيميائية ، يمكنك تغيير المعاملات أمام الذرات والجزيئات ، لكن يجب أن تظل الرموز السفلية بدون تغيير.
6 ثم توازن ذرات الهيدروجين. بعد أن قمت بمعادلة عدد ذرات الكربون على الجانبين الأيمن والأيسر ، ظل الهيدروجين والأكسجين غير متوازن. يحتوي الجانب الأيسر من المعادلة على 8 ذرات هيدروجين ، ويجب أن يكون العدد نفسه على اليمين. حقق هذا بنسبة.
- ج₃ح₈ + س₂ -> 4 ح₂O + 3CO₂
- أضفنا العامل 4 إلى اليمين ، حيث يوضح الحرف السفلي أن لدينا بالفعل ذرتين من الهيدروجين.
- إذا قمت بضرب العامل 4 في الرمز 2 ، فستحصل على 8.
- نتيجة لذلك ، يتم الحصول على 10 ذرات أكسجين على الجانب الأيمن: 3 × 2 = 6 ذرات في ثلاث جزيئات 3 CO₂ وأربع ذرات أخرى في أربعة جزيئات ماء.
7 موازنة ذرات الأكسجين. تذكر أن تحسب المعاملات التي استخدمتها لموازنة الذرات الأخرى. نظرًا لأنك أضفت المعاملات أمام الجزيئات على الجانب الأيمن من المعادلة ، فقد تغير عدد ذرات الأكسجين. لديك الآن 4 ذرات أكسجين في جزيئات الماء و 6 ذرات أكسجين في جزيئات ثاني أكسيد الكربون. وبالتالي ، هناك 10 ذرات أكسجين في الجانب الأيمن.
- أضف العامل 5 إلى جزيء الأكسجين في الجانب الأيسر من المعادلة. كل قطعة تحتوي الآن على 10 ذرات أكسجين.
- ج₃ح₈ + 5O₂ -> 4 ح₂O + 3CO₂.
- لذلك ، يحتوي كلا طرفي المعادلة على نفس عدد ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين. المعادلة متوازنة.

طريقة 2 من 2: الطريقة الجبرية

1 اكتب معادلة التفاعل. كمثال ، ضع في اعتبارك التفاعل الكيميائي التالي:
- PCl₅ + ح₂س -> ح₃ص₄ + حمض الهيدروكلوريك
2 ضع حرفًا أمام كل اتصال:
- أPCl₅ + بح₂يا> جح₃ص₄ + دحمض الهيدروكلوريك
3 قم بمساواة عدد الذرات لكل عنصر على الجانبين الأيمن والأيسر من المعادلة.
- أPCl₅ + بح₂يا> جح₃ص₄ + دحمض الهيدروكلوريك
- على اليسار لدينا 2ب ذرات الهيدروجين (2 في كل H.₂O) ، بينما على اليمين 3ج+د ذرات الهيدروجين (3 في كل H.₃ص₄ و 1 في كل جزيء HCl). نظرًا لأن الجانبين الأيسر والأيمن يجب أن يحتويان على نفس عدد ذرات الهيدروجين ، 2ب يجب أن تكون مساوية لـ 3ج+د.
- افعل هذا لجميع العناصر:
  - ف: أ=ج
  - Cl: 5أ=د
  - ح: 2ب=3ج+د
4 حل نظام المعادلات لإيجاد القيم العددية للمعاملات. يحتوي النظام على العديد من الحلول ، نظرًا لوجود متغيرات أكثر من المعادلات. من الضروري إيجاد مثل هذا الحل بحيث يكون لجميع المعاملات شكل أصغر عدد صحيح ممكن.
- لحل نظام المعادلات بسرعة ، قم بتعيين قيمة عددية لأحد المتغيرات. افترض أن أ = 1. لنحل النظام ونجد قيم المتغيرات المتبقية:
- بالنسبة إلى P a = c ، فإن c = 1
- بالنسبة إلى Cl 5a = d ، فإن d = 5
- بما أن H 2b = 3c + d ، فإننا نجد القيمة b:
  - 2 ب = 3 (1) + 5
  - 2 ب = 3 + 5
  - 2 ب = 8
  - ب = 4
- وبالتالي ، لدينا المعاملات التالية:
  - أ = 1
  - ب = 4
  - ج = 1
  - د = 5

نصائح

إذا كنت تواجه صعوبة ، فيمكن استخدام آلة حاسبة على الإنترنت لموازنة المعادلات الكيميائية. يرجى ملاحظة ، مع ذلك ، أنه لا يُسمح باستخدام مثل هذه الآلة الحاسبة أثناء الاختبار ، لذلك لا تعتمد عليها وحدها.
تذكر أنه في بعض الأحيان يمكن تبسيط المعادلة! إذا كانت جميع المعاملات قابلة للقسمة على عدد صحيح ، فقم بتبسيط المعادلة.

تحذيرات

للتخلص من المعاملات الكسرية ، اضرب المعادلة بأكملها (جانبيها الأيمن والأيسر) في مقام الكسر.
لا تستخدم الكسور أبدًا كمعامِلات للمعادلة الكيميائية - لا توجد جزيئات أو ذرات في التفاعلات الكيميائية.
في عملية الموازنة ، يمكنك استخدام الكسور للراحة ، لكن المعادلة غير متوازنة طالما أن هناك معاملات كسرية فيها.