Хімічні рівняння: Балансування хімічних рівнянь

Коли графіт горить, атоми вуглецю реагують з киснем повітря. Якщо кисню багато, утворюється вуглекислий газ... ... і якщо доступного менше кисню, утворюється отруйний газ оксид вуглецю. Коли ми описуємо реакцію, в якій утворюється вуглекислий газ, це виглядає так: з формулою слова... ... із зображеннями атомів... ... і з хімічними символами. Досить одного атома вуглецю і одна молекула кисню з утворенням однієї молекули вуглекислого газу. В іншій реакції, де утворюється монооксид вуглецю, це не так просто. Слово формула виглядає майже так само. Єдина відмінність - це назва сполуки, яка утворилася. Як виглядає реакція, коли ми малюємо атоми? Атоми кисню приєднані по два, в молекулах кисню. Однак утворений продукт - окис вуглецю - має лише один атом кисню. Куди подівся інший? Воно не може просто зникнути. Ми можемо думати про це так: Оскільки ми починаємо з двох атомів кисню, можуть утворитися дві молекули чадного газу. Давайте намалюємо ще одну молекулу! Тепер кількість атомів кисню збігається, по два з кожної сторони рівняння. Але тоді кількість атомів вуглецю не збігається. Після реакції ми отримали два атоми вуглецю, по одному в кожній молекулі чадного газу. Другий атом вуглецю не міг з'явитися нізвідки! Перед реакцією також мало бути два атоми вуглецю. Тож давайте намалюємо ще один атом вуглецю! Тепер є така ж кількість атомів вуглецю з лівого боку, як і з правого: їх два. І стільки ж атомів кисню до реакції, як і після. Два з них. Дві сторони збігаються. Рівняння збалансовано. Тепер залишилося лише одне: записати збалансоване хімічне рівняння, з хімічними символами. Ми можемо використовувати зображення, яке ми намалювали. Атоми вуглецю не приєднуються один до одного в певній кількості, тому ми записуємо їх у вигляді двох незалежних атомів вуглецю: два C. Це число говорить нам, скільки в нас атомів вуглецю, називається коефіцієнтом для цієї речовини. Атоми кисню приходять по два, тому вони записуються як О-два, з двома як індексом. Потрібна лише одна молекула кисню. Тому ми не пишемо коефіцієнт попереду. Молекула чадного газу записується як C - O, один вуглець і один кисень. Два з них були сформовані, тому пишемо коефіцієнт "два" перед молекулою чадного газу. Вставляючи ці числа - коефіцієнти - ми збалансували хімічне рівняння. Рівняння має бути збалансованим, якщо ми хочемо підрахувати, скільки потрібно кожної речовини. У цьому випадку ми бачимо, що горіння потребує вдвічі більше атомів вуглецю, ніж молекул кисню. Якщо почати з 20 атомів вуглецю, нам знадобиться десять молекул кисню. Якщо для початку у нас є тисяча молекул кисню, утвориться дві тисячі молекул чадного газу тощо. Коефіцієнти в хімічному рівнянні показати пропорції речовин. Зазвичай простіше порахувати кількість атомів кожного виду, якщо намалювати молекули, які беруть участь у реакції. Це може дуже допомогти, коли приклади стають дещо складнішими.