Reaktionsformler: Koefficienter som inte är heltal

När vi skriver en balanserad reaktionsformel, anger vi hur mycket som behövs av varje ämne i reaktionen. Som den här kemiska reaktionen, där två kolatomer och en syrgasmolekyl bildar två kolmonoxidmolekyler. Siffran före varje ämne i en reaktionsformel kallas koefficient. Koefficienterna visar förhållandet mellan antalet kolatomer, syrgasmolekyler och kolmonoxidmolekyler i reaktionen. Varför är det två kolatomer och två molekyler kolmonoxid?

För att syreatomer kommer två och två, i syrgasmolekyler. Det finns inga ensamma syreatomer i luften. Alltså är två syreatomer det minsta antal vi kan starta med. För att bilda ett visst antal kolmonoxidmolekyler, hur många syrgasmolekyler behövs då? Enkelt.

Om det ska bildas två molekyler kolmonoxid, behövs en syrgasmolekyl - hälften så många. Om det ska bildas tio kolmonoxidmolekyler, kommer det också behövas halva antalet syrgas: fem. Om det ska bildas en kolmonoxidmolekyl kommer det behövas... en halv syrgasmolekyl! Vänta lite nu, en halv molekyl?

Vi sa ju att det inte fanns några ensamma syreatomer! Det är faktiskt inte samma sak. Syreatomerna sitter fortfarande ihop två och två. Det som koefficienten “0,5” visar, är bara att det är “hälften så många” molekyler. Inte att själva molekylen är halverad.

En halv syrgasmolekyl i reaktionsformeln, är inte samma sak som en ensam syreatom. Verkar det komplicerat? Vi tar ett exempel till. Järnoxid och kol bildar rent järn och koldioxid. Nu ställer vi oss frågan “hur många kolatomer behövs för varje järnoxid-enhet som reagerar?” Vi behöver balansera reaktionsformeln.

Järnoxiden innehåller två järn och tre syre. Efter reaktionen hittar vi de tre syreatomerna i koldioxid. Hur många koldioxidmolekyler behöver det vara för att det ska bli tre syreatomer på högersidan? Varje koldioxidmolekyl innehåller två syreatomer så det kommer behövas... en och en halv molekyl!

1,5 molekyler med två syreatomer i varje, blir tillsammans tre syreatomer. Exakt det antal vi behövde. Som i det förra exemplet, är det inte själva molekylen som är halverad. Det är antalet molekyler som är 1,5 gånger så stort som antalet formelenheter järnoxid. Vi fortsätter balansera reaktionsformeln.

Hur många kolatomer behövs för att bilda 1,5 koldioxidmolekyler? Just det, “1,5 kolatomer”. Betyder det att atomerna är halverade? Nejdå, det finns inga halva atomer. Men: för varje Fe-två-O-tre, behövs en och en halv gång så många kolatomer.

Och till sist: två järnatomer på högersidan och formeln är balanserad: En formelenhet järnoxid plus “en och en halv” kolatom ger oss två järnatomer plus “en och en halv” koldioxidmolekyl. Om du vill ha heltal i reaktionsformeln kan du helt enkelt räkna med dubbelt så mycket av alla ämnen. Men om vi frågar “hur många kolatomer behövs för varje formelenhet järnoxid” är svaret alltså: “en och en halv”.