Πώς θα γράφετε μια ισορροπημένη χημική εξίσωση για το CH4 που αντιδρά με αέριο οξυγόνο για να παράγει νερό και διοξείδιο του άνθρακα;

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

Απάντηση:

# CH_4 # + # 2O_2 # # rarr # # CO_2 # + # 2H_2O #

Αυτή είναι η ισορροπημένη εξίσωση αντίδρασης για την καύση μεθανίου.

Εξήγηση:

Ο Νόμος της Διατήρησης της Μάζας αναφέρει βασικά ότι η ύλη δεν μπορεί ούτε να δημιουργηθεί ούτε να καταστραφεί. Ως εκ τούτου, πρέπει να είμαστε σε θέση να το δείξουμε αυτό στις εξισώσεις χημικής αντίδρασης μας.

Αν κοιτάξετε την παραπάνω εξίσωση, θα δείτε ένα βέλος που χωρίζει την εξίσωση αντίδρασης σε δύο μέρη. Αυτό αντιπροσωπεύει την κατεύθυνση της αντίδρασης.

• Στα αριστερά του βέλους, έχουμε τα αντιδραστήρια μας.

• Στα δεξιά του βέλους, έχουμε τα προϊόντα μας.

Η ποσότητα κάθε επιμέρους στοιχείου στο αριστερό πρέπει να είναι ίση με την ποσότητα κάθε ξεχωριστού στοιχείου στο δεξιό.

Έτσι, αν κοιτάξετε πιο κάτω, θα δείτε την ασύμμετρη εξίσωση και θα προσπαθήσω να εξηγήσω πώς να εξισορροπώ την αντίδραση.

# CH_4 # + # O_2 # # rarr # # CO_2 # + # H_2O #

Τα αντιδραστήρια μας σε αυτή την εξίσωση είναι # CH_4 # και # O_2 #.

Το επόμενο βήμα μας είναι να τα σπάσουμε σε μεμονωμένα άτομα.

Εχουμε:

• 1 άτομο C, 4 άτομα Η και 2 άτομα Ο.

Εάν συγχέεται με αυτό, κοιτάξτε να δείτε τον μικρό αριθμό στην κάτω δεξιά πλευρά κάθε στοιχείου, τον δείκτη, και σας λέει πόσα από κάθε άτομο βρίσκονται στο μόριο. Βγάζει νόημα?

Τώρα κοιτάμε την άλλη πλευρά της εξίσωσης.

Εδώ βλέπουμε τα προϊόντα μας # CO_2 # + # H_2O #

Και πάλι, τα κατατάσσουμε ξανά σε μεμονωμένα άτομα.

Εχουμε:

• 1 άτομο C, 2 άτομα Η, 3 άτομα Ο

Αυτό δεν είναι σωστό; Τι τρέχει?

Ναι, το βλέπετε; Έχουμε περισσότερα άτομα Η στην πλευρά των αντιδραστηρίων από την πλευρά του προϊόντος και περισσότερα άτομα Ο στην πλευρά του προϊόντος από την πλευρά του αντιδραστηρίου. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της μάζας, αυτό δεν είναι δυνατό.

Πώς υποθέτετε ότι το διορθώνουμε αυτό;

Πρέπει να κάνουμε τον αριθμό των ατόμων και στις δύο πλευρές ίσοι, έτσι δεν είναι; Όταν το επιτύχουμε, θα έχουμε μια ισορροπημένη εξίσωση.

Για να αλλάξουμε τον αριθμό των ατόμων, μπορούμε να τοποθετήσουμε έναν αριθμό μπροστά του, γνωστό ως συντελεστή. Αυτό πολλαπλασιάζει τον αριθμό κάθε ατόμου με τον αριθμό που χρησιμοποιείτε ως συντελεστή. ΒΕΒΑΙΩΤΕ, ωστόσο, ότι δεν μπορούμε ποτέ να αλλάξουμε τον δείκτη (τον μικρό αριθμό), επειδή με τον τρόπο αυτό αλλάζει το χημικό.

Έχουμε 1 C από τις δύο πλευρές της αντίδρασης - γι 'αυτό δεν χρειάζεται να αλλάξουμε.

Έχουμε 4 Η στα αριστερά και 2 Η στα δεξιά. Για να τα καταστήσουμε ίσα, τοποθετούμε ένα 2 μπροστά από το # H_2O # όπως έτσι? # 2H_2O #. Αυτό μας δίνει 4 H και στις δύο πλευρές, αλλά μας δίνει και ένα άλλο O, κάνοντας το σύνολο 4 O δεξιά … αλλά έχουμε μόνο 2O στα αριστερά, έτσι δεν είναι;

Τοποθετήστε ένα 2 μπροστά από το # O_2 # για να κάνετε 4 O στα αριστερά.

Τώρα η εξίσωση αντίδρασης είναι ισορροπημένη και πρέπει να μοιάζει με αυτό …

# CH_4 # + # 2O_2 # # rarr # # CO_2 # + # 2H_2O #