Kemialliset yhtälöt: Propaanin palamisreaktio

Kemiallinen reaktio voidaan kuvata reaktioyhtälöllä. Se kertoo meille mitkä aineet reagoivat ja mitä aineita muodostuu. Reaktioyhtälö näyttää myös aineiden väliset suhteet: kuinka paljon kutakin ainetta tarvitaan, jotta molemmat puolet täsmäävät - koska atomit eivät voi tietenkään kadota reaktiossa eikä uusia atomeja voi muodostua. Ennen reaktiota olleiden atomien täytyy olla olemassa myös jälkeenpäin. Kunkin atomin tai molekyylin määrän selvittämistä kutsutaan reaktioyhtälön tasapainottamiseksi.

Tasapainotetaan nyt reaktioyhtälö, jossa on mukana neljä eri ainetta. Kaksi lähtöainetta, jotka muuttuvat kahdeksi tuotteeksi. Aloitetaan propaanikaasulla, bunsenpolttimista löytyvällä aineella. Kun propaani palaa, se reagoi ilmassa olevan hapen kanssa. Palamisessa muodostuneet aineet ovat hiilidioksidi ja vesi.

Sanayhtälönä se olisi: Propaani plus happi muuttuvat hiilidioksidiksi plus vedeksi. Sanayhtälö ei kerro meille mitään tietyn propaanimäärän palamiseen tarvittavan hapen tai tästä muodostuvan hiilidioksidin määrästä. Mutta voimme nähdä sen, kun olemme tasapainottaneet yhtälön. Näin se tehdään: Propaanin molekyylit koostuvat kolmesta hiiliatomista ja kahdeksasta vetyatomista. Ne näyttävät tältä.

Propaani palaa happikaasussa. Happimolekyylit koostuvat kahdesta happiatomista, jotka ovat kiinnittyneet toisiinsa... ...ja näin muodostuu hiilidioksidia ja vettä. Hiilidioksidin molekyylit koostuvat yhdestä hiiliatomista ja kahdesta happiatomista. Vesimolekyylit ovat muodostuneet yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista. Tässä molekyylien muoto ei ole tärkeää, vain kunkin eri alkuaineen eri atomien lukumäärät.

Voimme selventää asian piirtämällä ne näin. Hiiliatomit yhteen riviin, vetyatomit toiseen riviin ja happiatomit kolmanteen riviin. Tämä helpottaa kunkin eri atomin laskemista kerrallaan. Voimme aloittaa hiiliatomeista. Ennen reaktiota hiiliatomeja on kolme.

Jotta reaktion jälkeen olisi kolme hiiliatomia, tarvitaan lisää hiilidioksidimolekyylejä. Ja joka kerralla, kun lisää yhden, täytyy lisätä sen molemmat hiiliatomit ja happiatomit taulukkoon. Nyt hiiliatomeja on sama määrä oikealla ja vasemmalla puolella. Vetyatomien määrä ennen reaktiota on kahdeksan. Kuinka monta vesimolekyyliä sitten muodostuu?

Yhteensä neljä, koska kussakin vesimolekyylissä on kaksi vetyatomia. Nyt myös vetyatomien lukumäärä täsmää! Jäljellä ovat enää happiatomit. Kuinka monta niitä on oikealla puolella? Hiilidioksidimolekyyleissä kuusi happiatomia ja vesimolekyyleissä neljä - yhteensä kymmenen.

Kuinka monen happimolekyylin on täytynyt reagoida, jotta saadaan kymmenen atomia? Aivan oikein - viisi molekyyliä, joissa kussakin on kaksi atomia. Varmistetaan, että vasemmalla puolella on yhteensä viisi happimolekyyliä. On varmaan parasta tarkistaa laskelmat vielä uudelleen. Kolme hiiliatomia ennen ja kolme reaktion jälkeen.

Kahdeksan vetyatomia vasemmalla ja kahdeksan oikealla. Kymmenen happiatomia lähtöaineissa ja kymmenen tuotteissa. Yhtälö on tasapainossa! Yksi propaanimolekyyli plus viisi happimolekyyliä muodostavat: kolme hiilidioksidimolekyyliä plus neljä vesimolekyyliä. Jos kirjoitamme sen reaktioyhtälönä, käyttäen kunkin aineen kemiallista kaavaa, se on yksi C3H8 plus 5 O2, reaktionuoli, 3 CO2 plus 4 H2O.

Piirsimme atomit taulukkoon, jotta niiden laskeminen olisi helpompaa. Ne voi tietenkin laskea suoraan reaktioyhtälöstä, esimerkiksi: "neljä H2O:ta" sisältää neljä kertaa kaksi... ...vetyatomia. Kahdeksan. Määrä on sama kuin yhdessä propaanimolekyylissä. Molemmat menetelmät sopivat yhtä hyvin reaktioyhtälön tasapainottamiseen.

Käytä menetelmää, joka toimii parhaiten sinulle.