لماذا تحتاج المعادلات الكيميائية إلى التوازن؟

إجابة:

يجب أن تكون المعادلات الكيميائية متوازنة من أجل تلبية قانون حفظ المادة ، الذي ينص على أنه في نظام مغلق لا يتم إنشاء أو إتلاف المادة.

تفسير:

خذ على سبيل المثال احتراق الميثان (# "CH" _4 "#):

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

إذا قمت بحساب عدد ذرات (وحدات مشتركة) من الكربون والهيدروجين والأكسجين على جانبي المعادلة ، فسترى أنه على الجانب المتفاعل (الجانب الأيسر) ، توجد ذرة واحدة من الكربون وأربع ذرات من الهيدروجين و ذرتان من الأكسجين.

على جانب المنتج (الجانب الأيمن) ، هناك ذرة واحدة من الكربون ، ذرتان من الهيدروجين ، وثلاث ذرات من الأكسجين. لذلك ، لا تفي المعادلة بقانون الحفاظ على الكتلة ، وهي غير متوازنة.

من أجل تحقيق التوازن بين المعادلة ، يجب علينا تغيير كميات المواد المتفاعلة والمنتجات ، حسب الضرورة ، عن طريق إضافة معاملات أمام الصيغة (المعادلات) المناسبة.

عند موازنة المعادلة ، أبدا تغيير الحروف الصغيرة ، لأن ذلك يغير المادة. # "H" _2 "O" # ليس هو نفس الجوهر # "H" _2 "O" _2 "#. لتحديد عدد ذرات كل عنصر ، يتم مضاعفة المعامل مرات المشتركين في كل صيغة. إذا لم يكن هناك معامل أو منخفض ، فمن المفهوم أنه 1. المعادلة المتوازنة لاحتراق الميثان هي:

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

إذا قارنت المعادلة غير المتوازنة بالمعادلة المتوازنة ، فسترى أن الصيغ الكيميائية لكل مادة متفاعلة ومنتج لم تتغير.

التغيير الوحيد هو معامل 2 مكتوب أمام صيغة الأكسجين على الجانب المتفاعل ، ومعيار 2 مكتوب أمام الصيغة للمياه في جانب المنتج.

إذن ، توجد الآن ذرة كربون واحدة ، وأربع ذرات هيدروجين ، وأربع ذرات أكسجين على جانبي المعادلة ، والمعادلة متوازنة. الآن تقول المعادلة أن "جزيء واحد من الميثان بالإضافة إلى جزيئين من الأكسجين ينتج جزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون وجزيئين من الماء".

عند العمل مع الشامات ، ستتم قراءة المعادلة على أنها "مول واحد من الميثان بالإضافة إلى مولين من الأكسجين ينتج مول واحد من ثاني أكسيد الكربون وجزيئين من الماء"

إليك مقطع فيديو يناقش أهمية موازنة المعادلة الكيميائية.

فيديو من: نويل بولر