מדוע משוואות כימיות צריכות להיות מאוזנות?

תשובה:

משוואות כימיות צריך להיות מאוזן על מנת לספק את חוק שימור החומר, אשר קובע כי בתוך מערכת סגורה עניין לא נוצר ולא נהרסו.

הסבר:

קח למשל את הבעירה של מתאן (# "CH" _4 "#):

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

אם נספור את מספר האטומים (פחמימנים) של פחמן, מימן וחמצן משני צדי המשוואה, תראה שבצד המגיב (בצד שמאל) יש אטום אחד של פחמן, ארבעה אטומי מימן ו שני אטומים של חמצן.

בצד המוצר (בצד ימין), יש אטום אחד של פחמן, שני אטומים של מימן ושלושה אטומי חמצן. לכן, המשוואה אינה מספקת את חוק שימור המסה, ואינה מאוזנת.

על מנת לאזן את המשוואה, עלינו לשנות את כמויות המגיבים והמוצרים, לפי הצורך, על ידי הוספת מקדמים מול הנוסחה המתאימה.

כאשר איזון משוואה, לעולם לא לשנות את תחתי, כי זה משנה את החומר. # "H" _2 "O" # הוא לא אותו חומר כמו # "H" _2 "O" _2 "#". כדי לקבוע את מספר האטומים של כל אלמנט, מקדם מוכפל פעמים את התמלילים בכל נוסחה. אם אין מקדם או תת, הוא הבין להיות 1. משוואה מאוזנת עבור הבעירה של מתאן הוא:

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

אם תשווה את המשוואה הלא מאוזנת למשוואה מאוזנת, תראה כי הנוסחאות הכימיות של כל מגיב ומוצר לא השתנו.

השינוי היחיד הוא מקדם של 2 כתוב מול הנוסחה לחמצן בצד המגיב, ואת מקדם של 2 כתוב מול הנוסחה עבור מים בצד המוצר.

אז עכשיו יש אטום פחמן אחד, ארבעה אטומי מימן, וארבעה אטומי חמצן משני צידי המשוואה, והמשוואה מאוזנת. עכשיו המשוואה אומרת כי "מולקולה אחת של מתאן ועוד שתי מולקולות של חמצן לייצר מולקולה אחת של פחמן דו חמצני ושתי מולקולות של מים".

כאשר עובדים עם שומות, המשוואה תיקרא "שומה אחת של מתאן ועוד שתי שומות של חמצן מייצרות שומה אחת של פחמן דו חמצני ושתי שומות של מים".

הנה וידאו אשר דן בחשיבות של איזון משוואה כימית.

וידאו מתוך: נואל Pauller