- Langkah-langkah
- Tuliskan persamaan yang tidak seimbang
- Kaji pekali dan langganan stoikiometrik
- Seimbangkan atom dalam bahagian terkecil terlebih dahulu
- Imbangan dengan atom oksigen
- Akhir sekali mengimbangkan atom hidrogen
- Contoh
- Latihan
- Latihan 1
- Latihan 2
- Latihan 3
- Latihan 4
- Rujukan
The percubaan dan kesilapan pengimbangan terdiri daripada kaedah percubaan dan kesilapan yang bertujuan untuk memastikan bahawa pemuliharaan perkara dipenuhi dalam persamaan kimia bagi tindak balas yang diberikan; iaitu untuk menyamakan bilangan atom reaktan dan produk. Oleh itu, mereka tidak akan lenyap atau mencipta atom dari udara tipis.
Bergantung pada kesibukan, ini biasanya merupakan operasi yang menghiburkan, memperkuat pemahaman tentang pekali stoikiometrik dan langganan. Walaupun tidak seperti itu, percubaan dan kesalahan melibatkan penguasaan banyak konsep, yang diterapkan hampir secara tidak sedar kepada mereka yang mahir dalam bidang kimia.
Mengimbangi persamaan kimia dengan percubaan dan kesilapan adalah seperti cuba meratakan tembok di udara. Gambar oleh michael maggiore dari Pixabay
Oleh itu, pengimbangan menyerupai usaha yang akan dilakukan untuk meratakan gergaji besi (atau gergaji besi), sedemikian rupa sehingga kedua ujungnya jatuh ke satu sisi sementara yang lain naik. Skala juga menggambarkan ini dengan sempurna.
Oleh kerana anda mempunyai pengalaman, penyeimbangan ini bahkan dapat dilakukan secara mental, selagi persamaan kimia tidak terlalu rumit. Perubahan buruk merosakkan tafsiran reaksi, jadi penting untuk melakukannya dengan tenang untuk mengelakkan kesalahan makan.
Langkah-langkah
Tuliskan persamaan yang tidak seimbang
Tidak kira apa keseimbangan diperlukan, anda harus selalu memulakan dengan persamaan yang tidak seimbang. Begitu juga, penting untuk jelas mengenai unsur-unsurnya. Andaikan persamaan kimia berikut:
A + B → 3C + D
Di mana spesies A, B, C dan D adalah molekul. Persamaan ini tidak dapat diimbangi kerana ia tidak memberitahu kita tentang atomnya. Atomnya seimbang, bukan molekul.
Kedua-dua A, B dan D mempunyai pekali stoikiometrik 1, sementara C dari 3. Ini bermaksud bahawa 1 molekul atau mol A bertindak balas dengan satu molekul atau mol B, untuk menghasilkan 3 molekul atau mol C, dan satu molekul atau mol D. Apabila kita menunjukkan atom, kita memperkenalkan langganan stoikiometrik.
Kaji pekali dan langganan stoikiometrik
Sekarang anggap persamaan berikut:
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Langganan stoikiometrik memberitahu kita berapa banyak atom setiap elemen membentuk molekul, dan mereka dikenali kerana bilangannya paling kecil di sebelah kanan atom. Sebagai contoh, CH 4 mempunyai satu atom karbon (walaupun 1 tidak disenaraikan) dan empat atom hidrogen.
Seimbangkan atom dalam bahagian terkecil terlebih dahulu
Menurut persamaan yang tidak seimbang di atas, karbon adalah atom kecil: ia adalah bahagian dari satu reaktan tunggal (CH 4 ) dan satu produk (CO 2 ). Sekiranya anda melihatnya, terdapat atom C di bahagian reaktan dan produk.
Imbangan dengan atom oksigen
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
2 O 3 O
Kami tidak dapat mengubah langganan, tetapi hanya pekali stoikiometrik untuk mengimbangi persamaan. Terdapat lebih banyak oksigen di sebelah kanan, jadi kami cuba menambahkan pekali pada O 2 :
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + H 2 O
4 atau 3
Tidak mahu untuk mempengaruhi pekali CO 2 kerana kita desbalancearía atom C. berubah maka pekali H 2 O:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4 atau 4
Akhir sekali mengimbangkan atom hidrogen
Setelah kita mengimbangkan atom oksigen, kita akhirnya menyeimbangkan atom hidrogen. Beberapa kali ini sendiri seimbang pada akhirnya.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
Oleh itu, persamaan telah diimbangi oleh percubaan dan kesilapan. Urutan langkah-langkah ini tidak selalu dipenuhi.
Contoh
Persamaan seimbang ditunjukkan di bawah untuk mengesahkan bahawa bilangan atomnya sama di kedua-dua sisi anak panah:
SO 2 + 2H 2 → S + 2H 2 O
P 4 + 6F 2 → 4PF 3
2HCl → H 2 + Cl 2
C + O 2 → CO 2
Latihan
Beberapa latihan yang dicadangkan akan diselesaikan di bawah. Di sebilangan dari mereka akan dapat dilihat bahawa kadang-kadang lebih mudah untuk melanggar urutan langkah dan menyeimbangkan atom minoriti yang terakhir.
Latihan 1
Imbangan dengan percubaan dan ralat persamaan kimia berikut:
SO 3 → SO 2 + O 2
1S 1S
3 atau 4
Penting untuk menekankan bahawa pekali melipatgandakan subskrip untuk memberi kita jumlah atom bagi suatu elemen. Sebagai contoh, 6N 2 memberi kita sejumlah 12 N atom.
Belerang pada awalnya sudah seimbang, jadi kita teruskan dengan oksigen:
3 O 4 O
Kami terpaksa menukar pekali menjadi SO 3 untuk mengimbangkan oksigen di sebelah kiri:
2SO 3 → SO 2 + O 2
6 O 4 O
2S S
Sekarang kita berminat untuk mengimbangi atom sulfur terlebih dahulu sebelum atom oksigen:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2
2S 2S
6 ATAU 6O
Perhatikan bahawa atom oksigen dibiarkan seimbang pada akhirnya.
Latihan 2
Imbangan dengan percubaan dan ralat persamaan kimia berikut:
CH 4 + H 2 O → CO + H 2
Karbon dan oksigen sudah seimbang, bukan dengan hidrogen yang sama:
6H 2H
Yang perlu kita lakukan adalah mengubah pekali H 2 agar lebih banyak hidrogen di sebelah kanan:
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
6H 6H
Dan persamaannya seimbang sepenuhnya.
Latihan 3
Imbangan dengan percubaan dan ralat persamaan kimia berikut:
C 2 H 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Kami mula mengimbangkan semula karbon:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Perhatikan bahawa kali ini lebih mudah untuk mengimbangi hidrogen terlebih dahulu daripada oksigen:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
2O 6O
Sekarang, kami mengubah pekali O 2 untuk mengimbangkan oksigen:
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
6O 6O
Dan persamaannya sudah seimbang.
Latihan 4
Akhirnya, persamaan yang mencabar akan seimbang dengan percubaan dan kesilapan:
N 2 + H 2 O → NH 3 + NO
Nitrogen dan oksigen sudah seimbang, tetapi bukan hidrogen:
2H 3H
Mari cuba ubah pekali H 2 O dan NH 3 :
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + NO
6H 6H
3O O
2N 3N
Dengan percubaan dan kesilapan, kami mengubah pekali NO:
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
6H 6H
3O 3O
2N 5N
Dan sekarang nitrogen tidak seimbang. Di sini adalah mudah untuk membuat perubahan mendadak: lima kali ganda pekali N 2 :
5N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Oleh itu, kita masih boleh bermain dengan pekali NH 3 dan NO sedemikian rupa sehingga mereka menambah 10 nitrogen dan mengimbangkan atom oksigen dan hidrogen pada masa yang sama. Mari cuba skor ini:
5N 2 + 3H 2 O → 5NH 3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Walau bagaimanapun, hidrogen kelihatan sangat tidak seimbang. Oleh itu, mari kita ubah pekali lagi:
5N 2 + 3H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
6H 12H
3O 6O
Perhatikan bahawa sekarang sebelah kiri mempunyai dua kali ganda oksigen dan hidrogen. Pada ketika ini, cukup untuk menggandakan pekali H 2 O:
5N 2 + 6H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Dan persamaan akhirnya seimbang.
Rujukan
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
- Kimia organik. (sf). Mengimbangkan persamaan kimia dengan percubaan dan kesilapan - Latihan yang Diselesaikan. Dipulihkan dari: quimica-organica.com
- Nissa Garcia. (2020). Persamaan Kimia Seimbang: Definisi & Contoh. Kaji. Dipulihkan dari: study.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 Oktober 2019). Cara Mengimbangkan Persamaan Kimia. Dipulihkan dari: thinkco.com
- Panduan Kajian. (11 Mei 2019). Percubaan mengimbangi tindak balas kimia. Latihan yang Diselesaikan. Dipulihkan dari: quimicaencasa.com
- Universiti Colorado Boulder. (2019). Mengimbangkan Persamaan Kimia. Dipulihkan dari: phet.colorado.edu