Kemialliset yhtälöt: Kemiallisten yhtälöiden tasapainottaminen

Kun grafiitti palaa, hiiliatomit reagoivat hapessa olevan ilman kanssa. Jos happea on paljon, muodostuu hiilidioksidia... ...ja jos happea on saatavilla vähemmän, muodostuu myrkyllistä hiilimonoksidia. Kun kuvaillaan reaktiota, jossa muodostuu hiilidioksidia, se näyttää tältä: sanayhtälönä... ...atomin kuvina... ...ja kemiallisin merkein kerrottuna. Yksi hiiliatomi ja yksi happimolekyyli riittävät muodostamaan yhden hiilidioksidimolekyylin. Toisessa reaktiossa, jossa muodostuu hiilimonoksidia, asia ei ole yhtä yksinkertainen.

Sanayhtälö näyttää lähes samalta. Ainoa ero on muodostuneen yhdisteen nimi. Miltä reaktio näyttää, kun piirrämme atomit? Happiatomit ovat kiinnittyneet pareittain happimolekyyleissä. Kuitenkin muodostuneella tuotteella - hiilimonoksidilla - on vain yksi happiatomi.

Mihin toinen meni? Ei se voi vain hävitä. Voimme ajatella näin: Koska aluksi oli kaksi happiatomia, voi muodostua kaksi hiilimonoksidimolekyyliä. Piirretään yksi molekyyli lisää! Nyt happiatomien määrä täsmää, kaksi kummallakin puolella yhtälöä.

Mutta sitten hiiliatomien määrä ei täsmää. Meillä on kaksi hiiliatomia reaktion jälkeen, yksi kummassakin hiilimonoksidimolekyylissä. Toinen hiiliatomi ei ole voinut ilmestyä tyhjästä! On täytynyt olla kaksi hiiliatomia jo ennen reaktiota. Joten piirretään yksi hiiliatomi lisää!

Nyt hiiliatomeja on sama määrä vasemmalla ja oikealla puolella: kaksi. Ja sama määrä happiatomeja ennen reaktiota kuin sen jälkeen. Kaksi. Kaksi puolta täsmäävät. Yhtälö on tasapainossa.

Jäljellä on vain yksi asia: tasapainotetun reaktioyhtälön kirjoittaminen kemiallisilla merkeillä. Voimme käyttää piirtämäämme kuvaa. Hiiliatomit eivät kiinnity toisiinsa millään tietyllä tavalla, joten kirjoitamme nämä kahtena itsenäisenä hiiliatomina: kaksi C:tä. Tämä luku, joka kertoo meille kuinka monta hiiliatomia meillä on, on nimeltään tämän aineen kerroin. Happiatomit ovat pareittain, joten ne kirjoitetaan O2, kakkonen alaindeksiin.

Tarvitaan vain yksi happimolekyyli. Joten emme kirjoita kerrointa eteen. Hiilimonoksidimolekyyli kirjoitetaan CO, yksi hiili ja yksi happi. Niitä muodostui kaksi, joten kirjoitamme kertoimen kaksi ennen hiilimonoksidimolekyyliä. Laittamalla nämä luvut - kertoimet - mukaan, olemme tasapainottaneet kemiallisen yhtälön.

Yhtälö täytyy tasapainottaa, jos halutaan laskea kuinka paljon kutakin ainetta tarvitaan. Tässä tapauksessa näemme, että palamiseen tarvitaan kaksi kertaa niin monta hiiliatomia kuin happimolekyyliä. Jos aluksi on 20 hiiliatomia, tarvitaan kymmenen happimolekyyliä. Jos alussa on tuhat happimolekyyliä, muodostuu kaksi tuhatta hiilimonoksidi- molekyyliä, ja niin edelleen. Kemiallisen yhtälön kertoimet osoittavat aineiden suhteet.

On yleensä helpompaa laskea jokaisen erilaisen atomin lukumäärä, jos piirtää reaktiossa mukana olevat molekyylit. Tämä voi auttaa paljon, kun esimerkit vähän monimutkaistuvat.