Miten kirjoittaisit tasapainoisen kemiallisen yhtälön CH4: lle, joka reagoi happikaasun kanssa tuottamaan vettä ja hiilidioksidia?

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

Vastaus:

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

Tämä on tasapainoinen reaktioyhtälö metaanin palamiselle.

Selitys:

Massan säilyttämislaissa todetaan periaatteessa, että ainetta ei voida luoda eikä tuhota. Sellaisenaan meidän on pystyttävä näyttämään tämä kemiallisissa reaktioyhtälöissämme.

Jos tarkastelet edellä olevaa yhtälöä, näet nuolen, joka erottaa reaktioyhtälön kahteen osaan. Tämä edustaa reaktion suuntaa.

• Nuolen vasemmalla puolella on reagenssimme.

• Nuolen oikealla puolella on tuotteitamme.

Kunkin yksittäisen elementin määrä vasemmassa reunassa on sama kuin kunkin oikean elementin määrä.

Joten jos katsot alla, näet epätasapainoisen yhtälön, ja yritän selittää miten tasapainottaa reaktiota.

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

Meidän reaktiomme tässä yhtälössä ovat # CH_4 # ja # O_2 #.

Seuraava askel on murtaa nämä yksittäiset atomit.

Meillä on:

• 1 C-atomi, 4 H-atomia ja 2 O-atomia.

Jos tämä on hämmentynyt, katso, että näet pienen numeron kunkin elementin oikeassa alakulmassa, alaindeksissä, ja se kertoo, kuinka monta atomia on molekyylissä. Käydä järkeen?

Nyt katsomme yhtälön toista puolta.

Täällä näemme tuotteemme # CO_2 # + # H_2O #

Jälleen kerran rikkomme ne uudelleen yksittäisiin atomeihin.

Meillä on:

• 1 C-atomia, 2H-atomia, 3 O-atomia

Tämä ei ole oikein? Mikä hätänä?

Kyllä, näetkö sen? Meillä on reagoivalla puolella enemmän H-atomia kuin tuotepuolella ja enemmän O-atomia tuotepuolella kuin reagoivaa puolta. Massan suojelulain mukaan tämä ei kuitenkaan ole mahdollista.

Joten miten luulet korjaavan tämän?

Meidän on tehtävä molempien puolien atomien määrä yhtä suuri, eikö? Kun saavutamme tämän, meillä on tasapainoinen yhtälö.

Atomien lukumäärän muuttamiseksi voimme asettaa sen eteen numeron, joka tunnetaan nimellä kerroin. Tämä kertoo jokaisen atomin lukumäärän mitä tahansa numerolla, jota käytät kertoimena. VAROITTAA kuitenkin, että emme voi koskaan muuttaa alaindeksiä (pieni numero), koska näin muutetaan kemikaalia.

Meillä on 1 C molemmilla puolilla reaktiota - joten tämä ei tarvitse muuttua.

Meillä on 4 H vasemmalla ja 2 H oikealla. Jotta ne olisivat samanarvoisia, sijoitamme 2: n eteen # H_2O # niin kuin; # 2H_2O #. Tämä antaa meille 4 H molemmilla puolilla, mutta se antaa meille myös toisen O: n, jolloin 4 O: n koko on oikealla …. mutta meillä on vielä vain 2O vasemmalla, eikö?

Aseta 2 eteen # O_2 # tehdä 4 O vasemmalta.

Nyt reaktioyhtälösi on tasapainoinen, ja sen pitäisi näyttää tältä …

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