Почему химические уравнения должны быть сбалансированы?

Ответ:

Химические уравнения должны быть сбалансированы, чтобы удовлетворить закон сохранения материи, который гласит, что в замкнутой системе вещество не создается и не разрушается.

Объяснение:

Возьмите например сжигание метана (# "CH" _4" #):

# "CH" _4" # + # "O" _2" # # Rarr # # "СО" _2" # + # "Н" _2 "О" #

Если вы посчитаете количество атомов (индексов) углерода, водорода и кислорода по обе стороны уравнения, вы увидите, что на стороне реагента (слева) есть один атом углерода, четыре атома водорода и два атома кислорода.

На стороне продукта (справа) есть один атом углерода, два атома водорода и три атома кислорода. Следовательно, уравнение не удовлетворяет закону сохранения массы и не является сбалансированным.

Чтобы сбалансировать уравнение, мы должны изменить количества реагентов и продуктов, если необходимо, добавив коэффициенты перед соответствующей формулой.

При балансировке уравнения, НИКОГДА изменить подписки, потому что это меняет вещество. # "Н" _2 "О" # не то же самое вещество, что и # "Н" _2 "О" _2" #, Чтобы определить количество атомов каждого элемента, коэффициент умножается на количество индексов в каждой формуле. Если нет коэффициента или индекса, он понимается как 1. Уравновешенное уравнение для сжигания метана:

# "CH" _4" # + # 2 "О" _2" # # Rarr # # "СО" _2" # + # "2H" _2 "О" #

Если вы сравните неуравновешенное уравнение со сбалансированным, вы увидите, что химические формулы каждого реагента и продукта не изменились.

Единственное изменение - это коэффициент 2, написанный перед формулой для кислорода на стороне реагента, и коэффициент 2, написанный перед формулой для воды на стороне продукта.

Итак, теперь есть один атом углерода, четыре атома водорода и четыре атома кислорода с обеих сторон уравнения, и уравнение сбалансировано. Теперь уравнение говорит, что «одна молекула метана плюс две молекулы кислорода производят одну молекулу углекислого газа и две молекулы воды».

При работе с молями уравнение будет читаться как «Один моль метана плюс два моля кислорода производят один моль углекислого газа и два моля воды».

Вот видео, которое обсуждает важность баланса химического уравнения.

Видео от: Ноэль Поллер