Waarom moeten chemische vergelijkingen in balans zijn?

Waarom moeten chemische vergelijkingen in balans zijn?
Anonim

Antwoord:

Chemische vergelijkingen moeten worden afgewogen om te voldoen aan de wet van behoud van materie, die stelt dat in een gesloten systeem materie niet wordt gecreëerd of vernietigd.

Uitleg:

Neem bijvoorbeeld de verbranding van methaan (# "CH" _4" #):

# "CH" _4" # + # "O" _2" # # Rarr # # "CO" _2" # + # "H" _2 "O" #

Als u het aantal atomen (subscripts) van koolstof, waterstof en zuurstof aan beide zijden van de vergelijking meet, ziet u dat aan de kant van de reactant (linkerkant) één koolstofatoom, vier atomen waterstof en twee atomen van zuurstof.

Aan de productzijde (rechterkant) bevinden zich één koolstofatoom, twee atomen waterstof en drie atomen zuurstof. Daarom voldoet de vergelijking niet aan de wet van behoud van massa en is niet in evenwicht.

Om de vergelijking in evenwicht te brengen, moeten we de hoeveelheden van de reactanten en producten, indien nodig, wijzigen door coëfficiënten toe te voegen voor de betreffende formule (n).

Bij het in evenwicht brengen van een vergelijking, NOOIT verander de subscripts, want dat verandert de substantie. # "H" _2 "O" # is NIET dezelfde stof als # "H" _2 "O" _2" #. Om het aantal atomen van elk element te bepalen, wordt de coëfficiënt vermenigvuldigd met de subscripts in elke formule. Als er geen coëfficiënt of subscript is, wordt dit als volgt 1. De gebalanceerde vergelijking voor de verbranding van methaan is:

# "CH" _4" # + # 2 "O" _2" # # Rarr # # "CO" _2" # + # "2H" _2 "O" #

Als u de niet-gebalanceerde vergelijking vergelijkt met de uitgebalanceerde vergelijking, ziet u dat de chemische formules van elke reactant en product niet zijn gewijzigd.

De enige verandering is de coëfficiënt van 2 geschreven voor de formule voor zuurstof aan de reactantzijde en de coëfficiënt van 2 geschreven voor de formule voor water aan de productzijde.

Er zijn nu dus één koolstofatoom, vier waterstofatomen en vier zuurstofatomen aan beide zijden van de vergelijking en de vergelijking is gebalanceerd. Nu zegt de vergelijking: "Eén molecuul methaan plus twee zuurstofmoleculen produceren één molecuul koolstofdioxide en twee moleculen water".

Bij het werken met mollen zou de vergelijking worden gelezen als "Eén mol methaan plus twee molen zuurstof produceren één mol koolstofdioxide en twee molen water".

Hier is een video waarin het belang van het balanceren van een chemische vergelijking wordt besproken.

Video van: Noel Pauller