균형 화학 방정식
이상적인 햄 샌드위치를 만들기 위해 단어 방정식을 작성한다고 가정합니다(아래 그림 참조). 아마 당신은 이것으로 올 수 있습니다:
\
반응물은 샌드위치 자체가 제품 인 동안 햄 샌드위치의”부분”또는 성분입니다. 그러나 당신의 방정식에서 누락 된 것이 있습니다. “제품”을 만드는 데 필요한 각”반응물”중 몇 개가 필요한지 알 수 없습니다. 한 가지 들어,당신은 확실히 기존의 샌드위치를 만들기 위해 빵 두 조각이 필요합니다.
완벽한 햄 샌드위치\(\왼쪽(\오른쪽)\)는 햄 2 조각\(\왼쪽(\오른쪽)\),치즈 한 조각\(\왼쪽(\오른쪽)\),토마토 1 조각\(\왼쪽(\오른쪽)\),피클 5 조각\(\왼쪽(\텍스트\오른쪽)\),햄 2 조각\(\왼쪽(\오른쪽)\)로 구성되어 있다고 가정 해 봅시다.빵\(\왼쪽(\세{비}\오른쪽)\). 각 반응물의 숫자에 대한 회계뿐만 아니라 단어에 대한 기호를 대체,당신의 방정식이 될 것입니다:
\
이것은 이제 반응물의 정확한 양을 보여줍니다. 하나의 최종 개선으로 우리는 제품의”공식”을 바꿀 것입니다. 최종 샌드위치에 들어간 모든 반응물이 포함되어 있기 때문에 그 공식은 그것을 반영해야합니다.
\
제품의 각 기호 뒤의 아래 첨자는 방정식의 반응물 측에서 발견되는 특정 반응물의 수를 나타냅니다.
방정식은 이제 방정식의 양쪽에있는 각 샌드위치 부분의 동일한 수를 나타내므로 방정식이 균형을 이루었다 고 말합니다. 화학 방정식도 비슷한 방식으로 균형을 이루어야합니다. 균형 방정식은 질량이 보존되는 화학 방정식이며 방정식의 양쪽에 각 원소의 원자 수가 동일합니다.
우리는 탄소와 수소 가스의 반응에 대한 화학 방정식을 작성하여 메탄을 형성 할 수 있습니다.
\
올바른 방정식을 작성하려면 먼저 올바른 화학 공식을 사용하여 올바른 골격 방정식을 작성해야합니다. 수소는 이원자 분자이므로 다음과 같이 쓰여진다는 것을 상기하십시오. 우리가 방정식 아래에 표시된 두 원소의 원자 수를 계산할 때,우리는 방정식이 균형을 이루지 못한다는 것을 알 수 있습니다. 방정식의 반응물 측에 수소의 단지 2 개의 원자가 있는 그러나,제품 측에 수소의 4 개의 원자가 있습니다. 이것은 질량이 어떤 화학 반응이나 물리적 과정에서 보존되어야한다고 주장하는 질량 보존 법칙을 위반합니다. 질량의 보존 법칙을 표현하는 또 다른 일반적인 방법은 물질이 생성되거나 파괴 될 수 없다는 것입니다.
존 달튼의 원자 이론은 화학 반응이 원자의 분리,조합 또는 재배열이라고 주장했다. 원자 자체는 생성되거나 파괴 될 수 없습니다. 달튼의 이론은 질량의 보존 법칙을 설명하고 방정식의 균형을 잡는 과정은 법칙을 따르는 것을 보장합니다. 우리는 수소에 대한 공식 앞에 2 의 계수를 추가하여 위의 방정식의 균형을 맞출 수 있습니다.
\
계수는 균형을 맞추기 위해 방정식의 공식 앞에 배치 된 작은 정수입니다. 2 의 앞에\(2\곱하기 2=4\)의 수소 원자가 반응물로 존재한다는 것을 의미합니다. 시각적으로 반응은 다음과 같습니다:
균형 방정식에는 화살표의 양쪽에 탄소 원자 하나와 수소 원자 4 개가 있습니다. 아래는 화학 방정식 작성 및 균형 조정에 대한 지침입니다.
- 각 반응물 및 제품에 대한 정확한 화학 공식을 결정하십시오.
- 반응물을 수율 기호\(\왼쪽(\오른쪽 화살표\오른쪽)\)의 왼쪽에 배치하고 곱을 오른쪽에 배치하여 골격 방정식을 작성하십시오. 하나 이상의 반응물 또는 생성물이있는 경우 더하기 기호로 분리하십시오.
- 반응물 및 생성물로 나타나는 각 원소의 원자 수를 계산합니다. 만약 다원자 이온이 방정식의 양변에서 변하지 않는다면,그것을 하나의 단위로 센다.
- 수식 앞에 계수를 배치하여 한 번에 하나씩 각 요소의 균형을 맞 춥니 다. 1 에 대해 계수가 기록되지 않습니다. 그것은 방정식의 각 측에 1 개의 공식안에 단 나타나는 성분을 균형을 잡아서 시작하는것은 제일 이다. 계수를 사용하여 방정식의 균형을 조정할 수 있으며 화학 공식에서 아래 첨자를 변경하지 마십시오.
- 각 원자 또는 다 원자 이온이 방정식의 양쪽에서 동일한지 확인하십시오.
- 모든 계수가 가능한 가장 낮은 비율에 있는지 확인하십시오. 필요한 경우 가장 낮은 비율로 줄이십시오.
예\(\페이지 색인{1}\)
납(2)질산 및 염화나트륨의 수용액을 혼합한다. 반응 생성물은 질산 나트륨의 수용액 및 납(2)염화물의 고체 침전물이다. 이 반응에 대한 화학 방정식을 작성하십시오.
해결책
1 단계:문제 계획.
화학 방정식을 작성하고 균형을 잡는 단계를 따르십시오.
2 단계:해결.
올바른 수식으로 골격 방정식을 작성하십시오.
\
방정식의 양쪽에서 각 원자 또는 다 원자 이온의 수를 세십시오(아래 표 참조).
질산염 이온과 염소 원자는 불균형하다. 2 를 앞에 놓아서 시작하십시오. 이것은 반응물 수를 2 원자와 2 원자로 증가시킵니다. 그런 다음\(\세{나노 _3}\)앞에 2 를 놓습니다. 결과는:
\
각 원자 및 다 원자 이온에 대한 새로운 수는 다음과 같습니다(아래 표 참조).
3 단계:결과에 대해 생각하십시오.
방정식의 양변에 각 원소의 원자 수가 같기 때문에 방정식은 이제 균형을 이룹니다.
방정식의 양쪽에있는 각 원자 또는 다 원자 이온의 수를 세십시오.
| 반응물 | 제품 |
|---|---|
| 1 \(\원자 | 1 \(\원자 |
| 2 \(\[3]^-}\) | 1 \(\[3]^-}\) |
| 2 \(\원자 | 2 \(\원자 |
| 2 \(\원자 | 1 \(\원자를 |
각 원자 및 다 원자 이온에 대한 새로운 수는 다음과 같습니다:
| 반응물 | 제품 |
|---|---|
| 1 \(\원자 | 1 \(\원자 |
| 2 \(\[3]^-}\) | 2 \(\[3]^-}\) |
| 2 \(\원자 | 2 \(\원자 |
| 2 \(\원자 | 2 \(\원자 |
일부 방정식은 하나 이상의 요소가 단순히 하나의 계수를 사용하여 균형을 잡을 수없는 경우 균형을 맞추는 데 어려움을 겪습니다. 알루미늄은 산소 가스와 반응하여 방정식에 따라 산화 알루미늄을 형성합니다:
\
반응물 측에 2 개의 산소 원자 및 제품 측에 3 개의 산소 원자가 있기 때문에,단 하나 정수 계수는 산소 원자를 균형을 잡을 것입니다. 2 와 3 의 가장 낮은 공배수,즉 6 을 찾으십시오. 3 을 앞에 놓고 2 를 앞에 놓으면 양쪽에 6 개의 산소 원자가 생깁니다. 알루미늄을 4 로 균형 잡아서 마무리하십시오.
\
이 방정식은 각면에 4 개의 원자와 6 개의 원자와 균형을 이룹니다.
마지막으로,우리는 메탄이 산소와 반응하여 이산화탄소와 물 을 형성 한 이전 방정식으로 돌아갈 것입니다.
\
요소 산소는 방정식의 제품 측에 두 개의 서로 다른 장소에 나타납니다,그래서 당신은 산소의 균형을 시도하여 시작해서는 안된다. 대신 탄소와 수소의 균형을 먼저 잡으십시오. 탄소는 이미 균형을 이루고 있지만 수소는 물 앞에 2 를 놓음으로써 균형을 이룹니다.
\
이제 제품 측의 총 산소 원자 수를 세십시오:두 개는\(\)에서,두 개는 2\(\)에서 두 개는 총 4 개를 제공합니다. 앞에 2 를 놓습니다.
\
어려운 방정식의 균형을 맞추는 것은 시행 착오 과정 일 수 있으며 연습이 필요한 기술입니다. 힘든 방정식을 가진 하나의 특정 전략이 효과가 없다는 것을 알게되면,다시 시작하고 다른 요소의 균형을 먼저 잡으십시오. 지속성은 올바른 균형 방정식으로 당신을 이끌 것입니다.