Chemische Gleichungen ausgleichen

Eine chemische Gleichung beschreibt, was bei einer chemischen Reaktion passiert. Die Gleichung identifiziert die Reaktanten (Ausgangsmaterialien) und Produkte (resultierende Substanzen), die Formeln der Teilnehmer, die Phasen der Teilnehmer (fest, flüssig, gasförmig), die Richtung der chemischen Reaktion und die Menge jeder Substanz. Chemische Gleichungen sind in Bezug auf Masse und Ladung ausgeglichen, dh die Anzahl und Art der Atome auf der linken Seite des Pfeils entspricht der Anzahl der Atome auf der rechten Seite des Pfeils. Die gesamte elektrische Ladung auf der linken Seite der Gleichung entspricht der gesamten Ladung auf der rechten Seite der Gleichung. Am Anfang ist es wichtig zu lernen, wie man Gleichungen für die Masse balanciert.

Das Abwägen einer chemischen Gleichung bezieht sich auf die Ermittlung der mathematischen Beziehung zwischen der Menge der Reaktanten und der Menge der Produkte. Die Mengen sind in Gramm oder Mol ausgedrückt.

Es braucht Übung, um ausgeglichene Gleichungen zu schreiben. Der Prozess besteht im Wesentlichen aus drei Schritten.

3 Schritte zum Ausgleichen chemischer Gleichungen

1) Schreiben Sie die unsymmetrische Gleichung.

• Die chemischen Formeln der Reaktanten sind auf der linken Seite der Gleichung aufgeführt.
• Die Produkte sind auf der rechten Seite der Gleichung aufgeführt.
• Reaktanten und Produkte werden getrennt, indem ein Pfeil zwischen ihnen platziert wird, um die Reaktionsrichtung anzuzeigen. Reaktionen im Gleichgewicht haben Pfeile in beide Richtungen.
• Verwenden Sie die ein- und zweistelligen Elementsymbole, um Elemente zu identifizieren.
• Beim Schreiben eines Verbindungssymbols wird das Kation in der Verbindung (positive Ladung) vor dem Anion (negative Ladung) aufgeführt. Beispielsweise wird Tafelsalz als NaCl und nicht als ClNa geschrieben.

2) Gleichen Sie die Gleichung aus.

• Wenden Sie das Massenerhaltungsgesetz an, um die gleiche Anzahl von Atomen für jedes Element auf jeder Seite der Gleichung zu erhalten. Tipp: Beginnen Sie mit dem Ausgleich eines Elements, das nur in angezeigt wird einer Reaktant und Produkt.
• Sobald ein Element ausgeglichen ist, fahren Sie mit dem Ausgleich eines anderen Elements fort, bis alle Elemente ausgeglichen sind.
• Gleichen Sie chemische Formeln aus, indem Sie Koeffizienten davor platzieren. Fügen Sie keine Indizes hinzu, da dies die Formeln ändert.

3) Geben Sie den Aggregatzustand der Reaktanten und Produkte an.

• Verwendung (g) für gasförmige Substanzen.
• Verwendung (en) für Feststoffe.
• Verwenden Sie (l) für Flüssigkeiten.
• Verwenden Sie (aq) für Arten, die in Wasser gelöst sind.
• Im Allgemeinen gibt es keinen Raum zwischen der Verbindung und dem Aggregatzustand.
• Schreiben Sie den Aggregatzustand unmittelbar nach der Formel des darin beschriebenen Stoffes auf.

Ausgleichsgleichung: funktionierendes Beispielproblem

Zinnoxid wird mit Wasserstoffgas erhitzt, um Zinnmetall und Wasserdampf zu bilden. Schreiben Sie die ausgeglichene Gleichung, die diese Reaktion beschreibt.

1) Schreiben Sie die unsymmetrische Gleichung.

SnO₂ + H₂ → Sn + H₂Ö

Beziehen Sie sich auf die Tabelle der gebräuchlichen mehratomigen Ionen und Formeln ionischer Verbindungen, wenn Sie Probleme beim Schreiben der chemischen Formeln der Produkte und Reaktanten haben.

2) Gleichen Sie die Gleichung aus.

Schauen Sie sich die Gleichung an und sehen Sie, welche Elemente nicht ausgeglichen sind. In diesem Fall befinden sich zwei Sauerstoffatome auf der linken Seite der Gleichung und nur eines auf der rechten Seite. Korrigieren Sie dies, indem Sie einen Koeffizienten von 2 vor Wasser stellen:

SnO₂ + H₂ → Sn + 2 H₂Ö

Dies bringt die Wasserstoffatome aus dem Gleichgewicht. Jetzt gibt es links zwei Wasserstoffatome und rechts vier Wasserstoffatome. Um vier Wasserstoffatome auf der rechten Seite zu erhalten, addieren Sie einen Koeffizienten von 2 für das Wasserstoffgas. Der Koeffizient ist eine Zahl, die vor einer chemischen Formel steht. Denken Sie daran, Koeffizienten sind Multiplikatoren, wenn wir also 2 H schreiben₂O bedeutet 2x2 = 4 Wasserstoffatome und 2x1 = 2 Sauerstoffatome.

SnO₂ + 2 H₂ → Sn + 2 H₂Ö

Die Gleichung ist jetzt ausgeglichen. Überprüfen Sie unbedingt Ihre Mathematik! Jede Seite der Gleichung hat 1 Atom Sn, 2 Atome O und 4 Atome H.

3) Geben Sie die physikalischen Zustände der Reaktanten und Produkte an.

Dazu müssen Sie mit den Eigenschaften verschiedener Verbindungen vertraut sein, oder Sie müssen wissen, in welchen Phasen sich die in der Reaktion enthaltenen Chemikalien befinden. Oxide sind Feststoffe, Wasserstoff bildet ein zweiatomiges Gas, Zinn ist ein Feststoff und der Begriff "Wasserdampf" gibt an, dass sich Wasser in der Gasphase befindet:

SnO₂(s) + 2 H₂(g) → Sn (s) + 2H₂O (g)

Dies ist die ausgeglichene Gleichung für die Reaktion. Achten Sie darauf, Ihre Arbeit zu überprüfen! Denken Sie daran, dass die Erhaltung der Masse erfordert, dass die Gleichung auf beiden Seiten der Gleichung die gleiche Anzahl von Atomen jedes Elements enthält. Multiplizieren Sie den Koeffizienten (Zahl vor) mit dem Index (Zahl unter einem Elementsymbol) für jedes Atom. Für diese Gleichung enthalten beide Seiten der Gleichung:

• 1 Sn-Atom
• 2 O-Atome
• 4 H-Atome

Wenn Sie mehr üben möchten, lesen Sie ein weiteres Beispiel für das Ausgleichen von Gleichungen oder probieren Sie einige Arbeitsblätter aus. Wenn Sie denken, dass Sie bereit sind, versuchen Sie ein Quiz, um zu sehen, ob Sie chemische Gleichungen ausgleichen können.

Gleichungen mit Masse und Ladung ausgleichen

Einige chemische Reaktionen beinhalten Ionen, so dass Sie diese sowohl für die Ladung als auch für die Masse ausgleichen müssen. Erfahren Sie, wie Sie Ionengleichungen und Redox- (Oxidations- / Reduktions-) Reaktionen in Einklang bringen. Ähnliche Schritte sind involviert.