تعريف المعادلة المتوازنة وأمثلة

أ معادلة متوازنة هي معادلة مادة كيميائية رد فعل فيه عدد ذرات لكل منهما جزء في التفاعل والشحنة الإجمالية هي نفسها لكل من المتفاعلات و ال منتجات. وبعبارة أخرى ، تكون الكتلة والشحنة متوازنتين على جانبي التفاعل.

معروف أيضًا باسم: موازنة المعادلة ، موازنة التفاعل ، الحفاظ على الشحنة والكتلة.

An معادلة كيميائية غير متوازنة يسرد المواد المتفاعلة والمنتجات في تفاعل كيميائي ولكنه لا يذكر الكميات المطلوبة لتلبية الحفاظ على الكتلة. على سبيل المثال ، هذه المعادلة للتفاعل بين أكسيد الحديد والكربون لتكوين الحديد وثاني أكسيد الكربون غير متوازنة فيما يتعلق بالكتلة:

Fe₂يا₃ + C → Fe + CO₂

ال المعادلة متوازنة للشحن لأن طرفي المعادلة ليس لديهم أيونات (صافي شحنة محايدة).

تحتوي المعادلة على ذرتي حديد على جانب المواد المتفاعلة (يسار السهم) ولكن ذرة حديد واحدة على جانب المنتجات (يمين السهم). حتى بدون حساب كميات الذرات الأخرى ، يمكنك معرفة أن المعادلة غير متوازنة.

الهدف من موازنة المعادلة هو أن يكون لها نفس العدد من كل نوع من الذرة على الجانبين الأيسر والأيمن من السهم. يتم تحقيق ذلك عن طريق تغيير معاملات المركبات (الأرقام الموضوعة أمام الصيغ المركبة). لا يتم تغيير الرموز الفرعية (أرقام صغيرة على يمين بعض الذرات ، مثل الحديد والأكسجين في هذا المثال). سيؤدي تغيير الاشتراكات إلى تغيير الهوية الكيميائية للمركب.

ال معادلة متوازنة يكون:

2 Fe₂يا₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO₂

كل من الجانبين الأيسر والأيمن للمعادلة ذرات 4 Fe و 6 O و 3 C. عند موازنة المعادلات ، من الجيد التحقق من عملك عن طريق ضرب منخفض لكل ذرة في المعامل. عندما لا يتم الاستشهاد بأي منخفض ، اعتبره 1.

من الممارسات الجيدة أيضًا ذكر حالة المادة لكل متفاعل. يتم سرد هذا بين قوسين مباشرة بعد المجمع. على سبيل المثال ، يمكن كتابة رد الفعل السابق:

2 Fe₂يا₃(s) + 3 C (s) → 4 Fe (s) + 3 CO₂(ز)

حيث تشير s إلى صلب و g غاز.

في محاليل مائيةمن الشائع موازنة المعادلات الكيميائية لكل من الكتلة والشحنة. الموازنة للكتلة تنتج نفس أعداد وأنواع الذرات على طرفي المعادلة. موازنة الشحن تعني أن صافي الشحنة صفر على طرفي المعادلة. حالة المادة (aq) تعني مائي ، مما يعني أن الأيونات فقط هي التي تظهر في المعادلة وأنها في الماء. فمثلا:

اي جي⁺(ع) + لا₃^-(ع) + نا⁺(aq) + Cl^-(ع) → AgCl (s) + Na⁺(ع) + لا₃^-(ع)

تحقق من أن المعادلة الأيونية متوازنة للشحنة من خلال معرفة ما إذا كانت جميع الشحنات الموجبة والسالبة تلغي بعضها البعض على كل جانب من المعادلة. على سبيل المثال ، على الجانب الأيسر من المعادلة ، هناك شحنتان موجبتان وشحنتان سالبتان ، مما يعني أن صافي الشحنة على الجانب الأيسر محايدة. على الجانب الأيمن ، يوجد مركب محايد ، واحد موجب ، وشحنة سالبة ، مرة أخرى ينتج صافي شحنة 0.