Lygčių lyginimas pagal atomų ir krūvio tvermę

Lygtis užrašo nurodytą pokytį

Cheminėje lygtyje reagentų formulės rašomos kairėje, o produktų formulės – dešinėje. Rodyklė žymi nurodytą bendrąjį pokytį. Pliuso ženklas atskiria toje pačioje pusėje esančias chemines daleles. Būsenos simboliai, tokie kaip (s), (l), (g) ir (aq), žymi kietąją, skystąją, dujinę būseną ir vandeninį tirpalą. Šios sąlygos gali būti esminės lygties prasmei.

Įprastose cheminėse reakcijose atomai išlieka tų pačių elementų atomais, tačiau jų išsidėstymas keičiasi. Todėl subalansuotos lygties abiejose pusėse kiekvieno elemento atomų skaičius yra vienodas. Krūvis taip pat išlieka. Toks balansas nereiškia, kad kiekviena siūloma reakcija yra įmanoma ar greita; cheminės dalelės, sąlygos ir pokytį pagrindžiantys duomenys taip pat turi būti tinkami.

Keiskite dalelių skaičių, o ne jų formules

Pradėkite nuo H₂ + O₂ → H₂O – nesubalansuoto numatytų cheminių dalelių užrašo. Kairėje yra du deguonies atomai, o dešinėje – vienas. Prieš H₂O įrašius 2, dešinėje gaunami du deguonies atomai ir keturi vandenilio atomai. Tada prieš H₂ įrašius 2, kairėje gaunami keturi vandenilio atomai. Rezultatas: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O.

Koeficientai nurodo, kad bendrajame balanse kiekvienai deguonies molekulei tenka dvi vandenilio molekulės ir dvi vandens molekulės. Nekeiskite H₂O į H₂O₂, kad išlygintumėte deguonies atomų skaičių: taip būtų nurodytas kitas produktas. Daugelyje įvadinio lygio lygčių įprasta naudoti mažiausius sveikuosius koeficientus, nors jų kartotiniai išreiškia tą patį proporcinį santykį.

Jonams papildomai patikrinkite krūvių sumą

Lygtyje Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s) abiejose pusėse yra po vieną sidabro ir vieną chloro atomą. Krūvis taip pat subalansuotas: kairėje +1 − 1 = 0, o dešinėje – nulis. Atskirų krūvių nereikia laikyti tiesiog išnykusiais: jų suma atitinka neutralios kietosios medžiagos sudėtį.

Lygtyje Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s) bendrasis krūvis abiejose pusėse yra +2. Tai, kad pradinė kietoji medžiaga yra neutrali, nereiškia, kad kiekvienas produktas turi būti neutralus. Jei pilnąją tirpale vykstančios reakcijos lygtį sutrumpinate iki sutrumpintosios joninės lygties, išbraukite tik tas chemines daleles, kurios abiejose pusėse yra tos pačios cheminės formos. Pakitusios cheminės dalelės negalima laikyti reakcijoje nedalyvaujančia vien todėl, kad joje yra tas pats elementas.

Subalansuotos lygties paskirtis ribota

Bendroji lygtis susieja reagentų sunaudojimą ir produktų susidarymą. Ji nepatvirtina, kad visos užrašytos dalelės susiduria vienu metu per vieną etapą. Reakcijos kelyje gali susidaryti tarpiniai junginiai, vykti keli elementarieji etapai ar paviršiniai procesai. Reakcijos greitis ir mechanizmas nagrinėjami vėlesniuose skyriuose.

Lygtis taip pat neatskleidžia daugelio praktinių detalių, įskaitant konversiją, konkuruojančias reakcijas ir produktų išskyrimą. Naudokite ją kaip patikrintą stechiometrinių skaičiavimų pagrindą, aiškiai nurodydami prielaidas apie tai, kuri reakcija vyksta. Lygties išlyginimas yra būtina cheminė apskaita, o ne išsamus eksperimento paaiškinimas.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Pabandykite patys

1. Išlyginkite N₂ + H₂ → NH₃.

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃.

   Dviem azoto atomams reikia dviejų NH₃ molekulių; jose esantiems šešiems vandenilio atomams reikia trijų H₂ molekulių.

2. Kodėl negalima trumpinti lygties išlyginimo keičiant produkto formulės apatinį indeksą?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Taip pakeičiama aprašoma medžiaga.

   Koeficientai daugina tos pačios rūšies cheminių dalelių kiekius; indeksai nurodo sudėtį.

3. Koks yra suminis krūvis kiekvienoje lygties Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu pusėje?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Kiekvienoje pusėje – +2.

   Neutralus metalas ir +2 jonas susikeičia vaidmenimis, o bendras krūvis išlieka +2.

4. Ar koeficientas trys įrodo elementarųjį trijų dalelių susidūrimą?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Bendroji lygtis nusako suminį balansą. Mechanizmui pagrįsti reikia atskirų duomenų.

Ką verta įsidėmėti

• Išlyginkite kiekvieno elemento atomų skaičių ir suminį krūvį.
• Keiskite koeficientus, bet nekeiskite cheminių dalelių formulių.
• Būsenos ir terpės simboliai suteikia fizinį kontekstą.
• Išlyginta bendroji lygtis nepagrindžia mikroskopinio mechanizmo.