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化学のために知っているすべてのスキルのうち、化学方程式のバランスをとることは、おそらくマスターするために最も重要です。, 化学の非常に多くの部分は、化学量論、反応分析、および実験室での作業を含む、この重要なスキルに依存しています。 この包括的なガイドでは、最も挑戦的な反応でさえもバランスをとるための手順を示し、単純なものから複雑なものまで、一連の例を紹介します。
化学反応のバランスをとるための究極の目標は、反応の両側、反応物および生成物を要素あたりの原子数が等しくすることである。 これは、物質が創造されたり破壊されたりすることはできないと述べている質量保存の普遍的な法則に由来しています。, 我々は反応の前に酸素の十原子で始まるのであれば、我々は反応の後に酸素の十原子で終わる必要があります。 これは、化学反応が物質の実際のビルディングブロックを変更しないことを意味し、むしろ、彼らは単にブロックの配置を変更します。 これを理解する簡単な方法は、ブロックで作られた家を描くことです。 私たちは家を壊して飛行機を作ることができますが、実際のブロックの色や形は変わりません。
しかし、これらの方程式のバランスをとるにはどうすればよいですか?, 各要素の原子数は方程式の両側で同じである必要があることを知っているので、それを実現するために正しい係数(各分子の前の数)を見つけるだけ 一方の側で最も少ない回数を示す原子から始めて、最初にそれをバランスさせるのが最善です。 次に、二番目の最小回数を示す原子に移動します。 最後に、各側の各要素の原子の数をもう一度数えてください。,
これを例で説明しましょう。
P4O10+H2O→H3PO4
まず、最も頻繁に現れる要素を見てみましょう。 酸素が左側に二度起こることに注意しなさい、それはから始まるべきよい要素ではない。 リンか水素から始めることができますので、リンから始めましょう。 左側には四つのリン原子がありますが、右側には一つだけです。 だから、我々はそれらのバランスをとるために右側にリンを持っている分子に4の係数を置くことができます。,
P4O10+H2O→4H3PO4
これで水素を確認できます。 酸素は左側の複数の分子で発生するため、酸素のバランスをとることは避けたいと考えています。 それぞれの側に一度だけ現れる分子から始めるのが最も簡単です。 したがって、左側に水素の二つの分子があり、右側に十二があります(h3po4の分子ごとに三つがあり、四つの分子があることに注意してください)。 だから、それらのバランスをとるために、我々は左のH2Oの前に六つを置く必要があります。,
P4O10+6H2O→4H3PO4
この時点で、酸素がバランスをとっているかどうかを確認できます。 左側には、P4O10からの酸素原子とH2Oからの酸素原子が合計16個あります。 右側には16個もあります(分子ごとに四つ、四つの分子を持つ)。 なので、酸素がバランス これは私たちの最終的なバランスのとれた方程式を与えます
P4O10+6H2O→4H3PO4
バランスのとれた化学方程式練習問題
, 彼らは難易度の範囲なので、それらのいくつかはあまりにもハードに見える場合は落胆しないでください。 少なくとも表示される要素から始めて、そこから進むことを忘れないでください。 これらの問題にアプローチする最善の方法は、ゆっくりと体系的です。 見るものを一度で簡単に圧倒されます。 頑張って!
完全なソリューション:
1. CO2+H2O→C6H12O6+O2
最初のステップは、方程式の各辺に一度だけ現れる要素に焦点を当てることです。 ここでは、炭素と水素の両方がこの要件に適合します。 だから、炭素から始めましょう。, 左側には炭素の原子が一つしかありませんが、右側には六つしかありません。 したがって、左側の炭素containing有分子に六つの係数を追加します。
6CO2+H2O→C6H12O6+O2
次に、水素を見てみましょう。 左に二つの水素原子と右に十二があります。 したがって、左側の水素containing有分子に六つの係数を追加します。
6CO2+6H2O→C6H12O6+O2
さて、酸素をチェックする時間です。 左側には合計18個の酸素分子があります(6×2 + 6×1)., 右側には八つの酸素分子があります。 C6H12O6またはO2に係数を掛けることができます。 ただし、C6H12O6を変更すると、炭素原子と水素原子の数が変更されるため、左側の他のすべての係数も変更する必要があります。 これを防ぐために、それは通常最も少ない要素を含んでいる分子だけを変えるのを助けます;この場合、O2。 したがって、右側のO2に六つの係数を追加することができます。, 私たちの最終的な答えは次のようになります:
6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2
2。 SiCl4+H2O→H4SiO4+HCl
ここで方程式の同じ側で複数回発生する唯一の要素は水素であるため、他の要素から始めることができます。 まず、シリコンを見てみましょう。 どちらの側にもシリコンの原子が一つしかないので、まだ係数を追加する必要はありません。 次に、塩素を見てみましょう。 左側に四つの塩素原子があり、右側に一つだけがあります。 したがって、右側に四つの係数を追加します。,
SiCl4+H2O→H4SiO4+4HCl
次に、酸素を見てみましょう。 まず、方程式の片側で一度だけ発生するすべての要素を分析したいことを忘れないでください。 左には一つだけの酸素原子がありますが、右には四つしかありません。 したがって、方程式の左側に四つの係数を追加します。
SiCl4+4H2O→H4SiO4+4HCl
私たちはほぼ完了です! さて、我々はちょうど両側の水素原子の数を確認する必要があります。 左には八つ、右には八つがあるので、私たちは終わりです。, 私たちの最終的な答えは
SiCl4+4H2O→H4SiO4+4HCl
いつものように、続行する前に、各要素の原子数が両側にバランスしていることを再確認してください。
3. Al+HCl→AlCl3+H2
この問題は少し難しいので注意してください。 単一の原子が方程式のいずれかの側に単独であるときはいつでも、その要素から始めるのが最も簡単です。 だから、我々は両側のアルミニウム原子を数えることから始めます。 左に一つと右に一つがあるので、まだ係数を追加する必要はありません。 次に、水素を見てみましょう。, また、左に一つがありますが、右に二つがあります。 だから、我々は左に二つの係数を追加します。
Al+2HCl→AlCl3+H2
次に、塩素を見ていきます。 左に二つありますが、右に三つあります。 さて、これは単に片側に係数を追加するだけでは簡単ではありません。 塩素原子の数が両側で等しくなる必要があるので、二つと三つを等しくする必要があります。 最小公倍数を見つけることによってこれを達成できます。, この場合、二つに三つ、三つに二つを掛けて六つの最低公倍数を得ることができます。 したがって、2HClに三つ、AlCl3に二つを掛けます:
Al+6HCl→2AlCl3+H2
すべての要素を見てきましたので、完了したと言うのは簡単です。 但し、常に再確認することを確かめなさい。 この場合、右側のアルミニウム含有分子に係数を加えたため、アルミニウムはバランスが取れなくなります。 左に一つがあり、右に二つがあります。 だから、もう一つの係数を追加します。,
2Al+6HCl→2AlCl3+H2
まだ完了していません。 最後に方程式を見てみると、水素も不均衡であることがわかります。 左に六つ、右に二つあります。 したがって、最終的な調整を行うと、最終的な答えが得られます。
2Al+6HCl→2AlCl3+3H2
4。 Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2
うまくいけば、この時点で、方程式のバランスが簡単になり、あなたはそれのこつを得ています。 ナトリウムを見ると、それは左に二回起こるが、右に一度起こることがわかる。, したがって、右側のNaClに最初の係数を追加できます。
Na2CO3+HCl→2NaCl+H2O+CO2
次に、炭素を見てみましょう。 左に一つと右に一つがあるので、追加する係数はありません。 酸素は左側の複数の場所に発生するので、最後に保存します。 代わりに、水素を見てください。 左に一つ、右に二つあるので、左に係数を追加します。
Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2
塩素を見ると、すでに両側に二つのバランスが取れていることがわかります。, 酸素を見るために戻ることができます。 最終的な答えは
Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2
5です。 C7H6O2+O2→CO2+H2O
炭素または水素のいずれかを見て、この方程式のバランスをとることができます。 炭素を見ると、左側に七つの原子があり、右側に一つだけがあることがわかります。 だから、我々は右に七の係数を追加することができます。
C7H6O2+O2→7CO2+H2O
そして、水素については、左に六つの原子があり、右に二つがあります。, したがって、右側に三つの係数を追加します。
C7H6O2+O2→7CO2+3H2O
さて、酸素のために、物事は少しトリッキーになります。 酸素は方程式のすべての分子に発生するので、それをバランスさせるときは非常に注意する必要があります。 左に酸素の四つの原子があり、右に17があります。 これらの数字のバランスをとる明白な方法はないので、小さなトリックを使用する必要があります:分数。 さて、最終的な答えを書くとき、それは適切な形式ではないので分数を含めることはできませんが、問題を解決するためにそれらを使用するのに役立, また、有機分子の過剰操作を避けるようにしてください。 有機分子は炭素、水素、酸素のみで構成されているため、CHO分子と呼ばれる有機分子を簡単に識別できます。 これらの分子は複雑であるため、これらの分子を扱うのは好きではありません。 また、より大きな分子は、より小さな分子よりも安定であり、大量に反応する可能性は低い傾向がある。
したがって、fourとseventeenのバランスをとるために、左側のO2に7.5を掛けることができます。 それは私たちに与えるでしょう
C7H6O2+7.,5O2→7CO2+3H2O
分数(および小数)は正式な平衡方程式では許可されていませんので、整数値を得るためにすべてに二つを掛けます。 私たちの最終的な答えは今です
2C7H6O2+15O2→14CO2+6H2O
6。 Fe2(SO4)3+KOH→K2SO4+Fe(OH)3-
両側の鉄のバランスをとることから始めることができます。 左は二つあり、右は一つしかありません。 だから、我々は右に二つの係数を追加します。
Fe2(SO4)3+KOH→K2SO4+2Fe(OH)3-
次に、硫黄を見ることができます。, 左には三つありますが、右には一つだけです。 したがって、右側に三つの係数を追加します。
Fe2(SO4)3+KOH→3K2SO4+2Fe(OH)3-
ほぼ完了です。 残っているのは、カリウムのバランスです。 左に一つの原子と右に六つの原子があるので、六つの係数を加えることによってこれらのバランスをとることができます。 最終的な答えは、
Fe2(SO4)3+6KOH→3K2SO4+2Fe(OH)3-
7です。, Ca3(PO4)2+SiO2→P4O10+CaSiO3
カルシウムを見ると、左に三つ、右に一つがあることがわかりますので、それらのバランスをとるために右に三つの係数
Ca3(PO4)2+SiO2→P4O10+3CaSiO3
リンについては、左に二つ、右に四つがあることがわかります。 これらのバランスをとるには、左側に二つの係数を追加します。
2Ca3(PO4)2+SiO2→P4O10+3CaSiO3
そうすることにより、左側のカルシウム原子の数を変更したことに注意してください。, 係数を追加するたびに、ステップがすでにバランスをとっている要素に影響を与えるかどうかを再確認してください。 この場合、左側のカルシウム原子の数は六つに増加しているが、右側のカルシウム原子の数はまだ三つであるため、この変化を反映するために右側の係数を変更することができる。
2Ca3(PO4)2+SiO2→P4O10+6CaSiO3
酸素は方程式のすべての分子に存在するので、今のところスキップします。 シリコンに焦点を当てると、左側に一つがありますが、右側に六つがあることがわかりますので、左側に係数を追加することができます。,
2Ca3(PO4)2+6SiO2→P4O10+6CaSiO3
ここで、各側の酸素原子の数を確認します。 左には28個の原子があり、右にも28個の原子があります。 したがって、他のすべての原子が両側で同じであることを確認した後、
2Ca3(PO4)2+6SiO2→P4O10+6CaSiO3
8。 KClO3→KClO4+KCl
この問題は、酸素を除くすべての原子が方程式のすべての分子に発生するため、特に難しい問題です。 したがって、酸素が最も少ない回数に現れるので、そこから始めます。, 左に三つ、右に四つあります。 これらのバランスをとるために、最小の公倍数を見つけます。この場合は12です。 左に四つ、右に三つの係数を加えることにより、酸素のバランスをとることができます。
4KClO3→3KClO4+KCl
これで、カリウムと塩素を確認できます。 左に四つのカリウム分子と右に四つがあるので、彼らはバランスがとれています。 塩素もバランスが取れているので、
4KClO3→3KClO4+KCl
9の最終的な答えで終了します。, Al2(SO4)3+Ca(OH)2→Al(OH)3+CaSO4
ここでは、両側のアルミニウム原子のバランスをとることから始めることができます。 左は二つの分子を持っていますが、右は一つだけを持っていますので、右に二つの係数を追加します。
Al2(SO4)3+Ca(OH)2→2Al(OH)3+CaSO4
これで硫黄を確認できます。 左に三つ、右に一つだけあるので、三つの係数を追加すると、これらのバランスがとれます。,
Al2(SO4)3+Ca(OH)2→2Al(OH)3+3CaSO4
カルシウムに沿って右に移動すると、左に一つだけがあり、右に三つがあるので、三つの係数を追加する必要があります。
Al2(SO4)3+3Ca(OH)2→2Al(OH)3+3CaSO4
すべての原子をダブルチェックすると、すべての要素がバランスしていることがわかりますので、最終的な式は
Al2(SO4)3+3Ca(OH)2→2Al(OH)3+3CaSO4
10., H2SO4+こんにちは→H2S+I2+H2O
左に水素が複数回発生するので、一時的にスキップして硫黄に移動します。 左に一つの原子と右に一つの原子があるので、まだバランスをとることは何もありません。 酸素を見ると、左に四つ、右に一つがあるので、それらのバランスをとるために四つの係数を追加することができます。
H2SO4+HI→H2S+I2+4H2O
左には一つのヨウ素と右に二つしかないので、単純な係数変化はそれらのバランスをとることができここんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちこんにちは。,
H2SO4+2HI→H2S+I2+4H2O
今、私たちは最も困難な要素を見ることができます:水素。 左には四つ、右には十つがあります。 したがって、H2SO4またはこんにちはの係数を変更する必要があることがわかります。 こんにちは、私たちは、後で微調整の最小量を必要とするものを変更したいので、私たちは、HIの係数を変更します。 H2SO4はすでに二つを持っているので、左側に十つの水素原子を持つようにするには、こんにちは八つの水素原子を持っている必要があります。 したがって、係数を2から8に変更します。,
H2SO4+8HI→H2S+I2+4H2O
しかし、これはまた、ヨウ素のバランスを変更します。 現在は左に八つありますが、右には二つしかありません。 これを修正するには、右側に4の係数を追加します。 他のすべてがバランスをとっていることを確認した後、
H2SO4+8HI→H2S+4I2+4H2O
ほとんどのスキルと同様に、化学方程式のバランスをとる方法を学ぶときの練習は完璧になります。 懸命に働き続け、あなたのバランスをとる技術を磨くのを助けるためにできるだけ多くの問題をすることを試み,
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