Proč musí být chemické rovnice vyvážené?

Odpovědět:

Chemické rovnice musí být vyváženy, aby splnily zákon zachování hmoty, který uvádí, že v uzavřeném systému není hmota stvořena ani zničena.

Vysvětlení:

Vezměme si například spalování metanu (# "CH" _4 "#):

# "CH" _4 "# + # "O" _2 "# # rarr # # "CO" _2 "# + # "H" _2 "O" #

Jestliže počítáte počet atomů (indexů) uhlíku, vodíku a kyslíku na obou stranách rovnice, uvidíte, že na straně reaktantu (levá strana) je jeden atom uhlíku, čtyři atomy vodíku a dva atomy kyslíku.

Na straně produktu (pravá strana) je jeden atom uhlíku, dva atomy vodíku a tři atomy kyslíku. Proto rovnice nesplňuje zákon zachování hmoty a není vyvážená.

Pro vyrovnání rovnováhy musíme změnit množství reaktantů a produktů podle potřeby přidáním koeficientů před příslušným vzorcem.

Při vyvažování rovnice NIKDY změnit indexy, protože to mění látku. # "H" _2 "O" # NENÍ stejná látka jako # "H" _2 "O" _2 "#. Pro určení počtu atomů každého prvku se koeficient násobí násobky indexů v každém vzorci. Pokud neexistuje koeficient nebo index, rozumí se tím 1. Vyvážená rovnice pro spalování metanu je:

# "CH" _4 "# + # 2 "O" _2 "# # rarr # # "CO" _2 "# + # "2H" _2 "O" #

Pokud porovnáte nevyváženou rovnici s vyváženou rovnicí, uvidíte, že chemické vzorce každého reaktantu a produktu nebyly změněny.

Jedinou změnou je koeficient 2 napsaný před vzorcem pro kyslík na straně reaktantu a koeficient 2 zapsaný před vzorcem pro vodu na straně produktu.

Takže nyní existuje jeden atom uhlíku, čtyři atomy vodíku a čtyři atomy kyslíku na obou stranách rovnice a rovnice je vyvážená. Rovnice říká, že "jedna molekula metanu plus dvě molekuly kyslíku produkují jednu molekulu oxidu uhličitého a dvě molekuly vody".

Když pracuje s moly, rovnice by byla čtena jako “jeden mol metanu plus dva moly kyslíku produkují jeden mol oxidu uhličitého a dva moly vody”.

Zde je video, které diskutuje význam vyvážení chemické rovnice.

Video z: Noel Pauller