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Wie man chemische Gleichungen ausgleicht

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Einfache Schritte zum Ausgleichen chemischer Gleichungen

Eine chemische Gleichung ist eine schriftliche Beschreibung dessen, was bei einer chemischen Reaktion passiert. Die Ausgangsmaterialien, Reaktanten genannt, sind auf der linken Seite der Gleichung aufgeführt. Als nächstes kommt ein Pfeil, der die Reaktionsrichtung angibt. Die rechte Seite der Reaktion listet die hergestellten Substanzen auf, die als Produkte bezeichnet werden.

Eine ausgeglichene chemische Gleichung gibt Auskunft über die Mengen an Reaktanten und Produkten, die zur Erfüllung des Gesetzes zur Massenerhaltung benötigt werden. Grundsätzlich bedeutet dies, dass sich auf der linken Seite der Gleichung die gleichen Anzahlen für jeden Typ von Atomen befinden wie auf der rechten Seite der Gleichung. Es hört sich so an, als ob es einfach sein sollte, Gleichungen auszugleichen, aber es ist eine Fähigkeit, die Übung erfordert. Du fühlst dich vielleicht wie ein Schnuller, bist es aber nicht! Hier ist der Prozess, dem Sie Schritt für Schritt folgen, um Gleichungen auszugleichen. Sie können dieselben Schritte anwenden, um eine unausgeglichene chemische Gleichung auszugleichen…

Schreiben Sie die unsymmetrische chemische Gleichung

Der erste Schritt besteht darin, die unausgeglichene chemische Gleichung aufzuschreiben. Wenn Sie Glück haben, wird dies Ihnen gegeben. Wenn Sie aufgefordert werden, eine chemische Gleichung auszugleichen und nur die Namen der Produkte und Reaktanten anzugeben, müssen Sie diese entweder nachschlagen oder Regeln für die Benennung von Verbindungen anwenden, um ihre Formeln zu bestimmen.

Lassen Sie uns eine Reaktion aus dem wirklichen Leben üben, das Rosten von Eisen in der Luft. Um die Reaktion zu schreiben, müssen Sie die Reaktanten (Eisen und Sauerstoff) und die Produkte (Rost) identifizieren. Als nächstes schreiben Sie die unausgeglichene chemische Gleichung:

Fe + O2 → Fe2O3

Beachten Sie, dass sich die Reaktanten immer auf der linken Seite des Pfeils befinden. Ein "Plus" -Zeichen trennt sie. Als nächstes gibt es einen Pfeil, der die Reaktionsrichtung angibt (Reaktanten werden zu Produkten). Die Produkte befinden sich immer auf der rechten Seite des Pfeils. Die Reihenfolge, in der Sie die Reaktanten und Produkte schreiben, ist nicht wichtig.

Notieren Sie die Anzahl der Atome

Der nächste Schritt zum Ausgleichen der chemischen Gleichung besteht darin, zu bestimmen, wie viele Atome jedes Elements auf jeder Seite des Pfeils vorhanden sind:

Fe + O2 → Fe2O3

Beachten Sie dazu, dass ein Index die Anzahl der Atome angibt. Zum Beispiel O2 hat 2 Atome Sauerstoff. Es gibt 2 Eisenatome und 3 Sauerstoffatome in Fe2O3. Es gibt 1 Atom in Fe. Wenn es keinen Index gibt, bedeutet dies, dass es 1 Atom gibt.

Auf der Reaktantenseite:

1 Fe

2 O

Auf der Produktseite:

2 Fe

3 O

Woher weißt du, dass die Gleichung noch nicht ausbalanciert ist? Weil die Anzahl der Atome auf jeder Seite nicht gleich ist! Erhaltung von Massenzuständen Masse wird bei einer chemischen Reaktion nicht erzeugt oder zerstört, daher müssen Sie vor den chemischen Formeln Koeffizienten hinzufügen, um die Anzahl der Atome so anzupassen, dass sie auf beiden Seiten gleich sind.

Addieren Sie Koeffizienten, um die Masse in einer chemischen Gleichung auszugleichen

Wenn Gleichungen balancieren, Sie ändern nie die Indizes. Du Koeffizienten hinzufügen. Koeffizienten sind ganzzahlige Multiplikatoren. Wenn Sie zum Beispiel 2 H schreiben2O, das heißt, Sie haben die doppelte Anzahl von Atomen in jedem Wassermolekül, das wären 4 Wasserstoffatome und 2 Sauerstoffatome. Wie bei Indizes schreiben Sie nicht den Koeffizienten "1". Wenn Sie also keinen Koeffizienten sehen, bedeutet dies, dass es ein Molekül gibt.

Es gibt eine Strategie, mit der Sie Gleichungen schneller ausgleichen können. Es wird genannt Ausgleich durch Inspektion. Im Grunde betrachtet man die Anzahl der Atome auf jeder Seite der Gleichung und addiert die Koeffizienten zu den Molekülen, um die Anzahl der Atome auszugleichen.

  • Gleichgewicht Atome in einem einzigen Molekül von Reaktant und Produkt zuerst vorhanden.
  • Gleichen Sie alle Sauerstoff- oder Wasserstoffatome zuletzt aus.

Im Beispiel:

Fe + O2 → Fe2O3

Eisen ist in einem Reaktanten und einem Produkt enthalten, daher müssen zuerst die Atome ausgeglichen werden. Es gibt ein Atom Eisen links und zwei auf der rechten Seite, so dass Sie denken könnten, 2 Fe auf die linke Seite zu setzen, würde funktionieren. Während das Eisen ausgleichen würde, wissen Sie bereits, dass Sie auch Sauerstoff anpassen müssen, weil es nicht ausbalanciert ist. Durch die Prüfung (d. H. Betrachten) wissen Sie, dass Sie einen Koeffizienten von 2 für eine höhere Zahl verwerfen müssen.

3 Fe funktioniert nicht auf der linken Seite, weil Sie von Fe keinen Koeffizienten eingeben können2O3 das würde es ausgleichen.

4 Fe funktioniert, wenn Sie dem Rostmolekül (Eisenoxidmolekül) einen Koeffizienten von 2 hinzufügen, so dass es 2 Fe ergibt2O3. Dies gibt Ihnen:

4 Fe + O2 → 2 Fe2O3

Eisen ist ausgeglichen, mit 4 Eisenatomen auf jeder Seite der Gleichung. Als nächstes müssen Sie Sauerstoff ausgleichen.

Sauerstoff- und Wasserstoffatome zuletzt ausgleichen

Dies ist die für Eisen ausgeglichene Gleichung:

4 Fe + O2 → 2 Fe2O3

Beim Ausgleich chemischer Gleichungen besteht der letzte Schritt darin, den Sauerstoff- und Wasserstoffatomen Koeffizienten hinzuzufügen. Der Grund dafür ist, dass sie normalerweise in mehreren Reaktanten und Produkten vorkommen. Wenn Sie sie also zuerst angehen, machen Sie normalerweise zusätzliche Arbeit für sich.

Schauen Sie sich nun die Gleichung an (überprüfen Sie sie), um festzustellen, welcher Koeffizient zum Ausgleich des Sauerstoffgehalts verwendet werden kann. Wenn Sie eine 2 in von O setzen2Dies ergibt 4 Atome Sauerstoff, aber das Produkt enthält 6 Atome Sauerstoff (Koeffizient 2 multipliziert mit dem Index 3). Also, 2 funktioniert nicht.

Wenn Sie 3 O versuchen2, dann haben Sie 6 Sauerstoffatome auf der Reaktantenseite und auch 6 Sauerstoffatome auf der Produktseite. Das funktioniert! Die ausgeglichene chemische Gleichung lautet:

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

Hinweis: Sie hätten eine ausgeglichene Gleichung mit Vielfachen der Koeffizienten schreiben können. Wenn Sie beispielsweise alle Koeffizienten verdoppeln, haben Sie immer noch eine ausgeglichene Gleichung:

8 Fe + 6 O2 → 4 Fe2O3

Chemiker schreiben jedoch immer die einfachste Gleichung. Überprüfen Sie Ihre Arbeit, um sicherzustellen, dass Sie Ihre Koeffizienten nicht reduzieren können.

So balancieren Sie eine einfache chemische Gleichung für die Masse. Möglicherweise müssen Sie auch Gleichungen für Masse und Ladung ausgleichen. Möglicherweise müssen Sie auch den Zustand (fest, wässrig, gasförmig) der Reaktanten und Produkte angeben.

Ausgewogene Gleichungen mit Materiezuständen (plus Beispiele)

Schritt für Schritt Anleitung zum Ausbalancieren von Oxidations-Reduktions-Gleichungen


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