균형 화학 방정식 방정식의 모든 요소가 양쪽 원자의 수가 동일한 것을 의미한다. 이를 위해서는 반응에 존재하는 각 종에 적절한 화학 양론 계수를 할당하는 균형 방법을 사용해야합니다.
화학 방정식은 둘 이상의 물질 간의 화학 반응 과정에서 일어나는 일을 기호로 표현한 것입니다. 반응물은 서로 상호 작용하며 반응 조건에 따라 하나 이상의 다른 화합물이 생성물로 얻어집니다.
화학 방정식을 설명 할 때 다음 사항을 고려해야합니다. 먼저 반응물이 방정식의 왼쪽에 쓰여진 다음 수행되는 반응 유형에 따라 단방향 화살표 또는 두 개의 반대 수평 화살표가 이어집니다. 곶.
화학 방정식의 균형 조정 방법
이것은 반응의 화학 양론을 기반으로하며 방정식의 균형을 맞추기 위해 다른 계수로 시도합니다. 단, 각 원소의 동일한 수의 원자가 양쪽에서 얻어지는 가능한 가장 작은 정수가 선택됩니다. 반응의.
반응물 또는 생성물의 계수는 그 공식에 선행하는 숫자이며, 공식의 첨자가 변경되면 화합물의 동일성이 변경되기 때문에 방정식의 균형을 맞출 때 변경할 수있는 유일한 숫자입니다. 문제의.
계산 및 비교
반응의 각 요소를 식별하고 올바른면에 배치 한 후 방정식에있는 각 요소의 원자 수를 세고 비교하고 균형이 필요한 요소를 결정합니다.
그런 다음 불균형 요소를 포함하는 각 공식 앞에 정수 계수를 배치하여 각 요소의 균형을 계속합니다 (한 번에 하나씩). 일반적으로 금속 원소가 먼저 균형을 이룬 다음 비금속 원소가 균형을 이루고 마지막으로 산소와 수소 원자가 균형을 이룹니다.
따라서 각 계수는 앞의 공식에있는 모든 원자를 곱합니다. 따라서 한 요소가 균형을 이루는 동안 다른 요소는 균형이 맞지 않을 수 있지만 반응이 균형을 이루면 수정됩니다.
마지막으로 전체 방정식이 올바르게 균형을 이루고 있음, 즉 물질 보존 법칙을 준수하는지 마지막 계산으로 확인합니다.
화학 방정식의 대수 균형
이 방법을 사용하려면 화학 방정식의 계수를 풀어야하는 시스템의 미지수로 처리하는 절차가 설정됩니다.
우선 반응의 특정 요소를 기준으로하고 계수는 각 분자에있는 해당 요소의 기존 원자에 따라 미지수를 나타내는 문자 (a, b, c, d …)로 배치됩니다 (만약 해당 요소가 포함되지 않은 종은 "0"에 배치됨).
이 첫 번째 방정식을 얻은 후 반응에 존재하는 다른 요소에 대한 방정식이 결정됩니다. 상기 반응에있는 요소만큼 많은 방정식이있을 것입니다.
마지막으로, 미지수는 감소, 등화 또는 대체의 대수적 방법 중 하나에 의해 결정되고 올바르게 균형 방정식을 생성하는 계수가 얻어집니다.
산화 환원 방정식 균형 맞추기 (이온 전자 방법)
일반적인 (불균형) 반응은 이온 형태로 먼저 배치됩니다. 그런 다음이 방정식은 두 개의 반쪽 반응 인 산화와 환원으로 나뉘며 원자 수, 유형 및 전하에 따라 각각 균형을 이룹니다.
예를 들어, 산 매질에서 발생하는 반응의 경우 분자에 H 2 O를 추가하여 산소 원자의 균형을 맞추고 H + 를 추가 하여 수소 원자의 균형을 맞 춥니 다.
한편, 알칼리 매체 OH 동수로 - 이온이 첨가되어 각각 H에 대한 방정식의 양쪽 +의 이온 및 여기서 H + 와 OH - 이온이 일어나 가 H 형성해 2 개 O 분자 .
전자 추가
그런 다음 각 반쪽 반응에서 물질의 균형을 맞춘 후 전하 균형을 맞추기 위해 필요한만큼의 전자를 추가해야합니다.
각 반쪽 반응이 균형을 이룬 후, 이들은 함께 더 해지고 최종 방정식은 시행 착오로 균형을 이룹니다. 두 개의 반쪽 반응에서 전자 수에 차이가있는 경우 하나 또는 둘 모두에이 수와 동일한 계수를 곱해야합니다.
마지막으로, 방정식이 동일한 수의 원자와 동일한 유형의 원자를 포함한다는 사실을 확증해야합니다. 또한 지구 방정식의 양쪽에 동일한 전하를가집니다.
균형 화학 방정식의 예
출처 : wikimedia.org. 저자 : Ephert.
이것은 균형 잡힌 화학 방정식의 애니메이션입니다. 오산화 인과 물은 인산으로 전환됩니다.
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4 (-177 kJ).
두 번째 예
에탄 (불균형)의 연소 반응이 있습니다.
C 2 H 6 + O 2 → CO 2 + H 2 O
균형을 맞추기 위해 시행 착오를 사용하면 방정식의 양변에 동일한 수의 원자를 가진 요소가 없음이 관찰됩니다. 따라서 하나는 탄소 균형으로 시작하여 제품 측면에서 수반되는 화학 양론 계수로 2를 추가합니다.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
탄소는 양쪽에서 균형을 이루고 있으므로 물 분자에 3을 추가하여 수소가 균형을 이룹니다.
C 2 H 6 + O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
마지막으로, 방정식의 오른쪽에 7 개의 산소 원자가 있고 균형을 유지하기 위해 남은 마지막 원소이므로 분수 7/2가 산소 분자 앞에 배치됩니다 (일반적으로 정수 계수가 선호 됨).
C 2 H 6 + 7 / 2O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O
그런 다음 방정식의 각면에 탄소 (2), 수소 (6) 및 산소 (7)의 원자 수가 동일한 것으로 확인됩니다.
세 번째 예
산성 매질 (불균형 및 이온 형태)에서 중크롬산 염 이온에 의한 철의 산화가 발생합니다.
Fe 2+ + Cr 2 O 7 2- → Fe 3+ + Cr 3+
밸런싱을 위해 이온 전자 방법을 사용하여 두 개의 반 반응으로 나뉩니다.
산화 : Fe 2+ → Fe 3+
감소 : Cr 2 O 7 2- → Cr 3+
철 원자는 이미 균형을 이루고 있기 때문에 (1 : 1), 전하 균형을 맞추기 위해 제품쪽에 전자가 추가됩니다.
철 2+ → 철 3+ + 전자 -
이제 Cr 원자는 균형을 이루고 방정식의 오른쪽에서 2를 더합니다. 그런 다음 산성 매질에서 반응이 일어나면 생성물 의 측면에 7 분자의 H 2 O를 첨가하여 산소 원자의 균형을 맞 춥니 다.
Cr 2 O 7 2- → 2Cr 3+ + 7H 2 O
H 원자의 균형을 맞추기 위해 14 개의 H + 이온이 반응물쪽에 추가 되고 물질을 균등화 한 후 전하가 같은쪽에 6 개의 전자를 추가하여 균형을 이룹니다.
CR 2 O 7 2- + 14H + + 6E - → 2CR 3+ + 7H 2 O
마지막으로 두 반쪽 반응이 모두 추가되지만 산화 반응에는 전자가 하나뿐이므로이 모든 것에 6을 곱해야합니다.
6Fe 2+ + CR 2 O 7 2+ 14H + + 6E - →의 Fe 3+ + 2CR 3+ + 7H 2 O + (e)를 -
마지막으로 전지구 이온 방정식의 양쪽에있는 전자를 제거하여 전하와 물질이 올바르게 균형을 이루고 있는지 확인해야합니다.
참고 문헌
- 장 알. (2007). 화학. (9 판). McGraw-Hill.
- Hein, M. 및 Arena, S. (2010). 대학 화학의 기초, 대안. books.google.co.ve에서 복구 됨
- Tuli, GD 및 Soni, PL (2016). 화학 또는 화학 방정식의 언어. books.google.co.ve에서 복구 됨
- 빠른 출판. (2015). 화학 방정식 및 답변 (빠른 학습 가이드). books.google.co.ve에서 복구 됨