let op: dit bericht is een paar jaar geleden geschreven en weerspiegelt mogelijk niet de laatste wijzigingen in het ap® programma. We zijn deze berichten geleidelijk aan aan het updaten en zullen deze disclaimer verwijderen wanneer dit bericht wordt bijgewerkt. Dank u voor uw geduld!
van alle vaardigheden die men voor de chemie moet leren kennen, is het balanceren van chemische vergelijkingen misschien wel het belangrijkste om onder de knie te krijgen., Zoveel delen van de chemie zijn afhankelijk van deze vitale vaardigheid, met inbegrip van stoichiometrie, reactieanalyse, en laboratoriumwerk. Deze uitgebreide gids zal u de stappen laten zien om zelfs de meest uitdagende reacties in balans te brengen en zal u door een reeks voorbeelden leiden, van eenvoudig tot complex.
het uiteindelijke doel voor het balanceren van chemische reacties is om beide zijden van de reactie, de reagentia en de producten, gelijk te maken in het aantal atomen per element. Dit komt voort uit de universele wet van het behoud van massa, die stelt dat materie noch geschapen noch vernietigd kan worden., Dus, als we beginnen met tien atomen zuurstof voor een reactie, moeten we eindigen met tien atomen zuurstof na een reactie. Dit betekent dat chemische reacties niet de eigenlijke bouwstenen van de materie veranderen; in plaats daarvan veranderen ze alleen de opstelling van de blokken. Een gemakkelijke manier om dit te begrijpen is om een huis gemaakt van blokken voor te stellen. We kunnen het huis uit elkaar halen en een vliegtuig bouwen, maar de kleur en vorm van de blokken veranderen niet.
maar hoe gaan we over het balanceren van deze vergelijkingen?, We weten dat het aantal atomen van elk element hetzelfde moet zijn aan beide zijden van de vergelijking, dus het is gewoon een kwestie van het vinden van de juiste coëfficiënten (getallen voor elke molecule) om dat te laten gebeuren. Het is het beste om te beginnen met het atoom dat het minste Aantal keer aan één kant, en balanceren dat eerst. Ga dan verder met het atoom dat het op een na minst aantal keren verschijnt, enzovoort. Aan het einde, zorg ervoor dat het aantal atomen van elk element aan elke kant opnieuw tellen, gewoon om zeker te zijn.,
laten we dit illustreren met een voorbeeld:
P4O10 + H2O → H3PO4
laten we eerst eens kijken naar het element dat het minst vaak voorkomt. Merk op dat zuurstof twee keer voorkomt aan de linkerkant, dus dat is geen goed element om mee te beginnen. We kunnen beginnen met fosfor of waterstof, dus laten we beginnen met fosfor. Er zijn vier atomen fosfor aan de linkerkant, maar slechts één aan de rechterkant. Dus, we kunnen de coëfficiënt van 4 zetten op het molecuul met fosfor aan de rechterkant om ze uit te balanceren.,
P4O10 + H2O → 4 H3PO4
nu kunnen we waterstof controleren. We willen het balanceren van zuurstof nog steeds vermijden, omdat het voorkomt in meer dan één molecuul aan de linkerkant. Het is het makkelijkst om te beginnen met moleculen die slechts één keer aan elke kant verschijnen. Dus, er zijn twee moleculen van waterstof aan de linkerkant en twaalf aan de rechterkant (merk op dat er drie per molecule van H3PO4, en we hebben vier moleculen). Dus, om die uit te balanceren, moeten we een zes zetten voor H2O aan de linkerkant.,
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
Op dit punt kunnen we de zuurstofatomen controleren om te zien of ze in evenwicht zijn. Aan de linkerkant hebben we tien atomen zuurstof van P4O10 en zes van H2O voor een totaal van 16. Rechts hebben we er ook 16 (vier per molecuul, met vier moleculen). Zuurstof is dus al in evenwicht. Dit geeft ons de uiteindelijke Gebalanceerde vergelijking van
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
Balancing Chemical Equations Practice Problems
probeer deze tien vergelijkingen alleen in evenwicht te brengen, controleer dan de antwoorden hieronder., Ze variëren in moeilijkheidsgraad, dus raak niet ontmoedigd als sommige van hen te moeilijk lijken. Vergeet niet om te beginnen met het element dat het minst verschijnt, en ga vanaf daar verder. De beste manier om deze problemen te benaderen is langzaam en systematisch. Alles tegelijk bekijken kan makkelijk overweldigend zijn. Succes!
Complete oplossingen:
1. CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
de eerste stap is om zich te concentreren op elementen die slechts één keer aan elke kant van de vergelijking verschijnen. Hier voldoen zowel koolstof als waterstof aan deze eis. We beginnen met koolstof., Er is slechts één atoom koolstof aan de linkerkant, maar zes aan de rechterkant. We voegen een coëfficiënt van zes toe op het koolstofhoudende molecuul aan de linkerkant.
6CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
volgende, laten we eens kijken naar waterstof. Er zijn twee waterstofatomen aan de linkerkant en twaalf aan de rechterkant. We voegen een coëfficiënt van zes toe op het waterstofhoudende molecuul aan de linkerkant.
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + O2
nu is het tijd om de zuurstof te controleren. Er zijn in totaal 18 zuurstofmoleculen aan de linkerkant (6×2 + 6×1)., Rechts zijn er acht zuurstofmoleculen. Nu hebben we twee opties om de rechterkant gelijk te maken: we kunnen C6H12O6 of O2 vermenigvuldigen met een coëfficiënt. Echter, als we C6H12O6 veranderen, zullen de coëfficiënten voor al het andere aan de linkerkant ook moeten veranderen, omdat we het aantal koolstof-en waterstofatomen zullen veranderen. Om dit te voorkomen, helpt het meestal om alleen het molecuul te veranderen dat de minste elementen bevat; in dit geval, de O2. Dus, we kunnen een coëfficiënt van zes toevoegen aan de O2 aan de rechterkant., Ons uiteindelijke antwoord zal zijn:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
2. SiCl4 + H2O → H4sio4 + HCl
het enige element dat meer dan eens voorkomt aan dezelfde kant van de vergelijking is waterstof, dus we kunnen met elk ander element beginnen. Laten we beginnen met silicium. Merk op dat er slechts één atoom silicium aan beide zijden is, dus we hoeven nog geen coëfficiënten toe te voegen. Laten we nu naar chloor kijken. Er zijn vier chlooratomen aan de linkerkant en slechts één aan de rechterkant. Dus, we zullen een coëfficiënt van vier aan de rechterkant toevoegen.,
SiCl4 + H2O → H4SiO4 + 4HCl
volgende, laten we kijken naar zuurstof. Vergeet niet dat we eerst alle elementen willen analyseren die slechts één keer aan één kant van de vergelijking voorkomen. Er is slechts één zuurstofatoom aan de linkerkant, maar vier aan de rechterkant. Dus, we zullen een coëfficiënt van vier toevoegen aan de linkerkant van de vergelijking.
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4 + 4HCl
We zijn bijna klaar! Nu moeten we alleen het aantal waterstofatomen aan elke kant controleren. Links heeft er acht en rechts heeft er ook acht, dus we zijn klaar., Ons uiteindelijke antwoord is
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4 + 4HCl
Zoals altijd, controleer of het aantal atomen van elk element balanceert aan elke zijde voordat u verder gaat.
3. Al + HCl → AlCl3 + H2
Dit probleem is een beetje lastig, dus wees voorzichtig. Wanneer een enkel atoom alleen is aan weerszijden van de vergelijking, is het het makkelijkst om met dat element te beginnen. We beginnen met het tellen van de aluminiumatomen aan beide zijden. Er is een aan de linkerkant en een aan de rechterkant, dus we hoeven nog geen coëfficiënten toe te voegen. Laten we nu naar waterstof kijken., Er is ook een aan de linkerkant, maar twee aan de rechterkant. Dus, we zullen een coëfficiënt van twee aan de linkerkant toevoegen.
Al + 2HCl → AlCl3 + H2
vervolgens zullen we kijken naar chloor. Er zijn er nu twee aan de linkerkant, maar drie aan de rechterkant. Dit is niet zo eenvoudig als gewoon een coëfficiënt toevoegen aan één kant. We hebben het aantal chlooratomen nodig om aan beide zijden gelijk te zijn, dus moeten we twee en drie gelijk hebben. We kunnen dit bereiken door het vinden van de laagste gemeenschappelijke veelvoud., In dit geval kunnen we twee vermenigvuldigen met drie en drie met twee om de laagste gemeenschappelijke veelvoud van zes te krijgen. Dus, we zullen 2HCl vermenigvuldigen met drie en AlCl3 met twee:
Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
we hebben alle elementen bekeken, dus het is gemakkelijk om te zeggen dat we klaar zijn. Echter, zorg er altijd voor om dubbel te controleren. In dit geval, omdat we een coëfficiënt aan de aluminiumhoudende molecule aan de rechterkant hebben toegevoegd, is aluminium niet meer in balans. Er is een aan de linkerkant, maar twee aan de rechterkant. Dus, we zullen nog een coëfficiënt toevoegen.,
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
We zijn nog niet helemaal klaar. Als we de vergelijking nog een keer bekijken, zien we dat ook waterstof uit balans is. Er zijn er zes aan de linkerkant, maar twee aan de rechterkant. Dus, met een laatste aanpassing, krijgen we ons definitieve antwoord:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
4. Na2CO3 + HCl → NaCl + H2o + CO2
hopelijk wordt het balanceren van vergelijkingen op dit punt makkelijker en krijg je het onder de knie. Als we naar natrium kijken, zien we dat het twee keer aan de linkerkant voorkomt, maar één keer aan de rechterkant., We kunnen onze eerste coëfficiënt toevoegen aan de NaCl rechts.
Na2CO3 + HCl → 2NaCl + H2o + CO2
volgende, laten we eens kijken naar koolstof. Er is een aan de linkerkant en een aan de rechterkant, dus er zijn geen coëfficiënten toe te voegen. Aangezien zuurstof op meer dan één plaats aan de linkerkant voorkomt, bewaren we het voor het laatst. In plaats daarvan, kijk naar waterstof. Er is een aan de linkerkant en twee aan de rechterkant, dus we zullen een coëfficiënt toevoegen aan de linkerkant.
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2o + CO2
dan, kijkend naar chloor, zien we dat het al gebalanceerd is met twee aan elke kant., Nu kunnen we terug om naar zuurstof te kijken. Er zijn er drie aan de linkerkant en drie aan de rechterkant, dus ons uiteindelijke antwoord is
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2o + CO2
5. C7H6O2 + O2 → CO2 + H2O
We kunnen beginnen met het balanceren van deze vergelijking door te kijken naar koolstof of waterstof. Als we kijken naar koolstof, zien we dat er zeven atomen aan de linkerkant zijn en slechts één aan de rechterkant. Dus, we kunnen een coëfficiënt van zeven toevoegen aan de rechterkant.
C7H6O2 + O2 → 7CO2 + H2O
dan zijn er voor waterstof zes atomen links en twee rechts., Dus, we zullen een coëfficiënt van drie aan de rechterkant toevoegen.
C7H6O2 + O2→ 7CO2 + 3H2O
nu, voor zuurstof, zal het een beetje lastig worden. Zuurstof komt voor in elk molecuul in de vergelijking, dus we moeten heel voorzichtig zijn bij het balanceren. Er zijn vier atomen zuurstof aan de linkerkant en 17 aan de rechterkant. Er is geen voor de hand liggende manier om deze getallen in evenwicht te brengen, dus moeten we een trucje gebruiken: breuken. Nu, bij het schrijven van ons definitieve antwoord, kunnen we breuken niet opnemen omdat het niet de juiste vorm is, maar het helpt soms om ze te gebruiken om het probleem op te lossen., Probeer ook te voorkomen dat organische moleculen overmatig worden gemanipuleerd. Je kunt gemakkelijk organische moleculen identificeren, ook wel CHO-moleculen genoemd, omdat ze alleen bestaan uit koolstof, waterstof en zuurstof. We werken niet graag met deze moleculen, omdat ze nogal complex zijn. Ook, hebben de grotere molecules de neiging stabieler dan kleinere molecules te zijn, en minder waarschijnlijk om in grote hoeveelheden te reageren.
dus, om de vier en zeventien te balanceren, kunnen we de O2 links vermenigvuldigen met 7,5. Dat geeft ons
C7H6O2 + 7.,5O2 → 7CO2 + 3H2O
onthoud dat breuken (en decimalen) niet zijn toegestaan in formele gebalanceerde vergelijkingen, dus vermenigvuldig alles met twee om gehele getallen te krijgen. Ons uiteindelijke antwoord is nu
2C7H6O2 + 15O2 → 14CO2 + 6H2O
6. Fe2(SO4)3 + KOH → K2SO4 + Fe (OH)3-
We kunnen beginnen met het balanceren van het ijzer aan beide zijden. De linker heeft er twee, de rechter heeft er maar één. Dus, we zullen een coëfficiënt van twee naar rechts toevoegen.
Fe2(SO4)3 + KOH → K2SO4 + 2Fe(OH)3-
dan kunnen we kijken naar zwavel., Er zijn er drie aan de linkerkant, maar slechts één aan de rechterkant. Dus, we zullen een coëfficiënt van drie toevoegen aan de rechterkant.
Fe2(SO4)3 + KOH → 3K2SO4 + 2Fe(OH)3-
We zijn bijna klaar. Alles wat overblijft is om het kalium in evenwicht te brengen. Er is één atoom aan de linkerkant en zes aan de rechterkant, dus we kunnen deze balanceren door een coëfficiënt van zes toe te voegen. Ons uiteindelijke antwoord is dan
Fe2(SO4)3 + 6KOH → 3K2SO4 + 2Fe(OH)3-
7., Ca3 (PO4)2 + SiO2 → P4O10 + CaSiO3
als we naar calcium kijken, zien we dat er drie aan de linkerkant en één aan de rechterkant zijn, dus we kunnen een coëfficiënt van drie aan de rechterkant toevoegen om ze uit te balanceren.
Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 3CaSiO3
dan zien we dat er twee links en vier rechts zijn. Om deze te balanceren, voeg een coëfficiënt van twee aan de linkerkant.
2Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 3CaSiO3
merk op dat we hierdoor het aantal calciumatomen aan de linkerkant hebben veranderd., Elke keer dat u een coëfficiënt toevoegt, controleer dan of de stap van invloed is op elementen die u al hebt gebalanceerd. In dit geval is het aantal calciumatomen aan de linkerkant toegenomen tot zes, terwijl het nog steeds drie aan de rechterkant is, zodat we de coëfficiënt aan de rechterkant kunnen veranderen om deze verandering weer te geven.
2Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 6CaSiO3
aangezien zuurstof voorkomt in elk molecuul in de vergelijking, slaan we het voorlopig over. Als we ons focussen op silicium, zien we dat er één aan de linkerkant is, maar zes aan de rechterkant, dus we kunnen een coëfficiënt toevoegen aan de linkerkant.,
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 → P4O10 + 6CaSiO3
nu zullen we het aantal zuurstofatomen aan elke zijde controleren. Links heeft 28 atomen en rechts ook 28. Dus, na te hebben gecontroleerd of alle andere atomen aan beide zijden hetzelfde zijn, krijgen we een definitief antwoord van
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 → P4O10 + 6CaSiO3
8. KClO3 → KClO4 + KCl
Dit probleem is bijzonder lastig omdat elk atoom, behalve zuurstof, voorkomt in elk molecuul in de vergelijking. Dus, aangezien zuurstof het minste aantal keren verschijnt, zullen we daar beginnen., Er zijn er drie aan de linkerkant en vier aan de rechterkant. Om deze in evenwicht te brengen, vinden we de laagste gemene veelvoud; in dit geval 12. Door een coëfficiënt van vier aan de linkerkant en drie aan de rechterkant toe te voegen, kunnen we de zuurstofatomen in evenwicht brengen.
4KClO3 → 3KClO4 + KCl
nu kunnen we kalium en chloor controleren. Er zijn vier kaliummoleculen aan de linkerkant en vier aan de rechterkant, dus ze zijn in balans. Chloor is ook gebalanceerd, met vier aan elke kant, dus we zijn klaar, met een definitief antwoord van
4KClO3 → 3KClO4 + KCl
9., Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → Al (OH)3 + CaSO4
We kunnen hier beginnen met het balanceren van de aluminiumatomen aan beide zijden. De linker heeft twee moleculen terwijl de rechter slechts één heeft, dus voegen we een coëfficiënt van twee aan de rechterkant toe.
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → 2Al (OH)3 + CaSO4
nu kunnen we zwavel controleren. Er zijn drie aan de linkerkant en slechts EEN aan de rechterkant, dus het optellen van een coëfficiënt van drie zal deze in evenwicht brengen.,
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4
naar rechts bewegen naar calcium, is er slechts één aan de linkerkant maar drie aan de rechterkant, dus we moeten een coëfficiënt van drie toevoegen.
Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CA(OH)2 → 2Al(OH)3 + 2CA(OH)2 → 2Al (OH) 3 + 3caso4
10., H2SO4 + HI → H2S + I2 + H2O
omdat waterstof aan de linkerkant meer dan eens voorkomt, slaan we het tijdelijk over en gaan we over op zwavel. Er is een atoom aan de linkerkant en een aan de rechterkant, dus er is nog niets te balanceren. Als we kijken naar zuurstof, zijn er vier aan de linkerkant en één aan de rechterkant, dus we kunnen een coëfficiënt van vier toevoegen om ze in evenwicht te brengen.
H2SO4 + HI → H2S + I2 + 4H2O
Er is slechts één jodium aan de linkerkant en twee aan de rechterkant, dus een eenvoudige coëfficiënt verandering kan deze in evenwicht brengen.,
H2SO4 + 2HI → H2S + I2 + 4H2O
nu kunnen we kijken naar het meest uitdagende element: waterstof. Links zijn er vier en rechts zijn er tien. Dus we weten dat we de coëfficiënt van H2SO4 of HI moeten veranderen. We willen iets veranderen dat de minste hoeveelheid tweaken achteraf zal vereisen, dus we zullen de coëfficiënt van HI veranderen. Om aan de linkerkant tien waterstofatomen te krijgen, hebben we HI nodig om acht waterstofatomen te hebben, aangezien H2SO4 er al twee heeft. Dus, we zullen de coëfficiënt veranderen van 2 naar 8.,
H2SO4 + 8HI → H2S + I2 + 4H2O
Dit verandert echter ook de balans voor jodium. Er zijn nu acht aan de linkerkant, maar slechts twee aan de rechterkant. Om dit op te lossen, voegen we een coëfficiënt van 4 aan de rechterkant toe. Na te hebben gecontroleerd of al het andere ook in evenwicht is, krijgen we een definitief antwoord van
H2SO4 + 8HI → H2S + 4I2 + 4H2O
zoals met de meeste vaardigheden, maakt oefening perfect bij het leren hoe chemische vergelijkingen in evenwicht te brengen. Blijf hard werken en probeer zo veel mogelijk problemen te doen om u te helpen uw balanceervaardigheden aan te scherpen.,
heeft u tips of trucs om u te helpen chemische vergelijkingen in evenwicht te brengen? Laat het ons weten in de commentaren!
laten we alles in de praktijk brengen. Probeer deze Algemene Chemie praktijk vraag:
op zoek naar meer algemene chemie praktijk?
u kunt duizenden oefenvragen vinden op Albert.io. Albert.io Hiermee kunt u uw leerervaring aan te passen aan de praktijk te richten waar u de meeste hulp nodig hebt. We geven je uitdagende oefenvragen om je te helpen meesterschap in algemene chemie te bereiken.
begin hier met oefenen.,
bent u docent of administrateur geïnteresseerd in het stimuleren van de resultaten van algemene Scheikundestudenten?
leer hier meer over onze schoollicenties.