Hoe zou u een uitgebalanceerde chemische vergelijking schrijven voor CH4 die reageert met zuurstofgas om water en koolstofdioxide te produceren?

Hoe zou u een uitgebalanceerde chemische vergelijking schrijven voor CH4 die reageert met zuurstofgas om water en koolstofdioxide te produceren?
Anonim

# CH_4 # + #2# # O_2 -> # #2# # H_2O + CO_2 #

Antwoord:

# CH_4 # + # 2O_2 # # Rarr # # CO_2 # + # 2H_2O #

Dit is de gebalanceerde reactievergelijking voor de verbranding van methaan.

Uitleg:

De wet van behoud van de mis stelt feitelijk dat materie noch kan worden geschapen noch vernietigd. Als zodanig moeten we dit kunnen aantonen in onze chemische reactievergelijkingen.

Als u de bovenstaande vergelijking bekijkt, ziet u een pijl die de reactievergelijking in twee delen verdeelt. Dit vertegenwoordigt de richting van de reactie.

  • Links van de pijl hebben we onze reactanten.

  • Rechts van de pijl hebben we onze producten.

De hoeveelheid van elk afzonderlijk element links moet gelijk zijn aan de hoeveelheid van elk afzonderlijk element rechts.

Dus als je hieronder kijkt, zie je de onevenwichtige vergelijking, en ik zal proberen uit te leggen hoe je de reactie in balans kunt brengen.

# CH_4 # + # O_2 # # Rarr # # CO_2 # + # H_2O #

Onze reactanten in deze vergelijking zijn # CH_4 # en # O_2 #.

Onze volgende stap is om deze op te splitsen in individuele atomen.

Wij hebben:

  • 1 C-atoom, 4 H-atomen en 2 O-atomen.

Als je hiermee in de war bent, kijk dan naar het kleine getal rechtsonder van elk element, het subscript, en het vertelt je hoeveel van elk atoom in het molecuul zitten. Heb je zin?

Nu kijken we naar de andere kant van de vergelijking.

Hier zien we onze producten zijn # CO_2 # + # H_2O #

Nogmaals, we breken deze weer af in individuele atomen.

Wij hebben:

  • 1 C-atoom, 2 H-atoom, 3 O-atomen

Dit klopt niet? Wat is er mis?

Ja, zie je het? We hebben meer H-atomen in de reactantzijde dan de productzijde en meer O-atomen in de productzijde dan de reagenszijde. Volgens de wet van behoud van de mis is dit echter niet mogelijk.

Dus hoe denk je dat we dit oplossen?

We moeten het aantal atomen aan beide kanten gelijk maken, nietwaar? Wanneer we dit bereiken, hebben we een uitgebalanceerde vergelijking.

Om het aantal atomen te veranderen, kunnen we er een getal voor plaatsen, ook wel de coëfficiënt genoemd. Hierdoor wordt het aantal atomen vermenigvuldigd met het aantal dat u als coëfficiënt gebruikt. LET echter op dat we het subscript (het kleine aantal) nooit kunnen veranderen, omdat dit de chemische samenstelling verandert.

We hebben 1 C aan beide kanten van de reactie - dus dit hoeft niet te veranderen.

We hebben 4 H aan de linkerkant en 2 H aan de rechterkant. Om ze gelijk te maken, plaatsen we een 2 voor de # H_2O # zoals zo; # 2H_2O #. Dit geeft ons 4 H aan beide kanten, maar het geeft ons ook nog een O, waardoor de totale 4 O rechts … maar we hebben nog steeds slechts 2O aan de linkerkant, nietwaar?

Plaats een 2 voor de # O_2 # om 4 O aan de linkerkant te maken.

Nu is je reactievergelijking in evenwicht en zou er zo uit moeten zien …

# CH_4 # + # 2O_2 # # Rarr # # CO_2 # + # 2H_2O #