5 Schritte zum Ausgleichen chemischer Gleichungen

Die Fähigkeit, chemische Gleichungen auszugleichen, ist für die Chemie von entscheidender Bedeutung. Im Folgenden werden die Schritte zum Ausbalancieren von Gleichungen sowie ein Beispiel zum Ausbalancieren einer Gleichung beschrieben.

Schritte zum Ausgleichen einer chemischen Gleichung

1. Identifizieren Sie jedes Element in der Gleichung. Die Anzahl der Atome jedes Atomtyps muss nach dem Ausgleich auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
2. Was ist die Nettoladung auf jeder Seite der Gleichung? Die Nettoladung muss nach dem Ausgleich auf jeder Seite der Gleichung gleich sein.
3. Beginnen Sie nach Möglichkeit mit einem Element, das sich in einer Verbindung auf jeder Seite der Gleichung befindet. Ändern Sie die Koeffizienten (die Zahlen vor der Verbindung oder dem Molekül) so, dass die Anzahl der Atome des Elements auf jeder Seite der Gleichung gleich ist. Denken Sie daran, um eine Gleichung auszugleichen, ändern Sie die Koeffizienten und nicht die Indizes in den Formeln.
4. Sobald Sie ein Element ausbalanciert haben, tun Sie dasselbe mit einem anderen Element. Fahren Sie fort, bis alle Elemente ausgeglichen sind. Es ist am einfachsten, Elemente in reiner Form zu belassen.
5. Überprüfen Sie Ihre Arbeit, um sicherzustellen, dass die Ladung auf beiden Seiten der Gleichung ebenfalls ausgeglichen ist.

Beispiel für das Ausgleichen einer chemischen Gleichung

? CH₄ + ? Ö₂ →? CO₂ + ? H₂Ö

Identifizieren Sie die Elemente in der Gleichung: C, H, O
Identifizieren Sie die Nettoladung: keine Nettoladung, was dies einfach macht!

1. H ist in CH gefunden₄ und H₂O, also ist es ein gutes Startelement.
2. Sie haben 4 Stunden in CH₄ noch nur 2 H in H₂O, also musst du den Koeffizienten von H verdoppeln₂O zum Ausgleich von H.1 CH₄ + ? Ö₂ →? CO₂ + 2 H₂Ö
3. Wenn man Kohlenstoff betrachtet, kann man diesen CH sehen₄ und CO₂ muss den gleichen Koeffizienten haben.1 CH₄ + ? Ö₂ → 1 CO₂ + 2 H₂Ö
4. Bestimmen Sie schließlich den O-Koeffizienten. Sie können sehen, dass Sie das O verdoppeln müssen₂ Koeffizient, um 4 O auf der Produktseite der Reaktion zu erhalten.1 CH₄ + 2 O₂ → 1 CO₂ + 2 H₂Ö
5. Überprüfe deine Arbeit. Es ist Standard, einen Koeffizienten von 1 zu löschen, daher würde die endgültige ausgeglichene Gleichung geschrieben werden: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂Ö

Machen Sie ein Quiz, um zu sehen, ob Sie verstehen, wie man einfache chemische Gleichungen balanciert.

Wie man eine chemische Gleichung für eine Redoxreaktion ausgleicht

Sobald Sie verstehen, wie Sie eine Gleichung in Bezug auf die Masse ausgleichen, lernen Sie, wie Sie eine Gleichung sowohl für die Masse als auch für die Ladung ausgleichen. Reduktions- / Oxidations- oder Redoxreaktionen sowie Säure-Base-Reaktionen beinhalten häufig geladene Spezies. Der Ladungsausgleich bedeutet, dass Sie sowohl auf der Reaktanten- als auch auf der Produktseite der Gleichung die gleiche Nettoladung haben. Das ist nicht immer Null!

Hier ist ein Beispiel, wie die Reaktion zwischen Kaliumpermanganat und Iodidion in wässriger Schwefelsäure unter Bildung von Kaliumiodid und Mangan (II) sulfat ausgeglichen werden kann. Dies ist eine typische Säurereaktion.

1. Schreiben Sie zunächst die unausgeglichene chemische Gleichung:
   KMnO₄ + KI + H2SO₄ → ich₂ + MnSO₄
2. Notieren Sie die Oxidationszahlen für jeden Atomtyp auf beiden Seiten der Gleichung:
   Linke Seite: K = +1; Mn = +7; O = -2; I = 0; H = +1; S = +6
   Rechte Seite: I = 0; Mn = +2, S = +6; O = -2
3. Finden Sie die Atome, deren Oxidationszahl sich ändert:
   Mn: +7 → +2; I: +1 → 0
4. Schreiben Sie eine Gerüst-Ionen-Gleichung, die nur die Atome abdeckt, deren Oxidationszahl sich ändert:
   MnO₄^- → Mn²⁺
   ich^- → ich₂
5. Alle Atome außer Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) in den Halbreaktionen ausgleichen:
   MnO4^- → Mn²⁺
   2I^- → ich₂
6. Fügen Sie nun O und H hinzu₂O wie benötigt, um Sauerstoff auszugleichen:
   MnO₄^- → Mn²⁺ + 4H₂Ö
   2I^- → ich₂
7. Gleichen Sie den Wasserstoff durch Zugabe von H aus⁺ wie benötigt:
   MnO₄^- + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂Ö
   2I^- → ich₂
8. Gleichen Sie nun die Ladung aus, indem Sie nach Bedarf Elektronen hinzufügen. In diesem Beispiel hat die erste Halbreaktion links eine Ladung von 7+ und rechts eine Ladung von 2+. Addiere links 5 Elektronen, um die Ladung auszugleichen. Die zweite Halbreaktion hat links 2 und rechts 0. Addiere 2 Elektronen rechts.
   MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂Ö
   2I^- → ich₂ + 2e^-
9. Multiplizieren Sie die beiden Halbreaktionen mit der Zahl, die die niedrigste gemeinsame Anzahl von Elektronen in jeder Halbreaktion ergibt. In diesem Beispiel ist das niedrigste Vielfache von 2 und 5 10, also multiplizieren Sie die erste Gleichung mit 2 und die zweite Gleichung mit 5:
   2 x [MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- → Mn²⁺ + 4H₂Ö]
   5 x [2I^- → ich₂ + 2e^-]
10. Addiere die beiden Halbreaktionen und entferne die Spezies, die auf beiden Seiten der Gleichung erscheinen:
    2MnO₄^- + 10I^- + 16H⁺ → 2Min²⁺ + 5I₂ + 8H₂Ö

Nun ist es eine gute Idee, Ihre Arbeit zu überprüfen, indem Sie sicherstellen, dass die Atome und die Ladung im Gleichgewicht sind:

Linke Seite: 2 Mn; 8 O; 10 I; 16 H
Rechte Seite: 2 Mn; 10 I; 16 H; 8 O

Linke Seite: -2 - 10 +16 = +4
Rechte Seite: +4