Упражнения за балансиране на химични уравнения

О балансиране на уравнения ни позволява да съпоставим броя на атомите, присъстващи в химичното уравнение, така че то да стане вярно и да представлява химична реакция.

Използвайте въпросите по-долу, за да проверите знанията си и да проверите отговорите, коментирани след обратната връзка, за да отговорите на вашите въпроси.

Въпрос 1

(Mackenzie-SP)

Ако приемем, че празните и запълнените кръгове съответно означават различни атоми, тогава схемата по-горе ще представлява балансирана химическа реакция, ако заменим буквите X, Y и W, съответно, с стойности:

а) 1, 2 и 3.
б) 1, 2 и 2.
в) 2, 1 и 3.
г) 3, 1 и 2.
д) 3, 2 и 2.

Вижте Отговор

Алтернатива г) 3, 1 и 2.

1-ва стъпка: Присвояваме букви, за да улесним разбирането на уравнението.

2-ра стъпка: събираме индексите, за да разберем кой има най-много атоми в уравнението.

НА
Б.

А и В се появяват само веднъж във всеки член на уравнението. Ако обаче добавим индексите, виждаме, че A има най-висока стойност. Затова започнахме балансирането за него.

3-та стъпка: Балансираме елемент А, като транспонираме индексите и ги превръщаме в коефициенти.

Забелязахме, че елемент В е автоматично балансиран и коефициентите на уравнението са: 3, 1 и 2.

въпрос 2

(Unicamp-SP) Прочетете следното изречение и го трансформирайте в (балансирано) химическо уравнение, като използвате символи и формули: „молекула газообразен азот, съдържаща два атома от азот на молекула, реагира с три молекули двуатомен газообразен водород, като произвежда две молекули газообразен амоняк, който се състои от три водородни атома и един от азот ".

Вижте Отговор

Отговор:

Представяйки атомите, описани във въпроса, можем да разберем, че реакцията протича по следния начин:

И така, стигаме до уравнението:

въпрос 3

Водородният пероксид е химично съединение, което може да се разложи, образувайки вода и кислород, съгласно химичното уравнение по-долу.

По отношение на тази реакция, правилно балансираното уравнение е:

а) Н₂О₂ → The₂ + Н₂О
б) 2 часа₂О₂ → The₂ + 2Н₂О
в) Н₂О₂ → 2O₂ + Н₂О
г) 2 часа₂О₂ → 2O₂ + 2Н₂О

Вижте Отговор

Правилна алтернатива: б) 2Н₂О₂ → The₂ + 2Н₂О

Имайте предвид, че водородният прекис е химикал, съставен от атоми на два химични елемента: водород и кислород.

След реакцията на разлагане трябва да имате еднакъв брой атоми на двата елемента както в реагентите, така и в продуктите. За това трябва да балансираме уравнението.

Имайте предвид, че имаме 2 водородни атома в реагента (H₂О₂) и два атома в продукта (H₂О). Въпреки това кислородът има два атома в реагента (Н₂О₂) и три атома в продуктите (H₂O и O₂).

Ако поставим коефициента 2 преди водородния прекис, удвояваме броя на атомите в елементите.

Имайте предвид, че ако сложим един и същ коефициент заедно с формулата за вода, ще имаме еднакво количество атоми от двете страни.

Следователно, правилно балансираното химично уравнение е 2Н₂О₂ → The₂ + 2Н₂О.

въпрос 4

(UFPE) Помислете за химичните реакции по-долу.

Можем да кажем, че:

а) всички са балансирани.
б) 2, 3 и 4 са балансирани.
в) балансирани са само 2 и 4.
г) само 1 е небалансиран.
д) никой не е правилно балансиран, тъй като физичните състояния на реагентите и продуктите са различни.

Вижте Отговор

Алтернатива б) 2, 3 и 4 са балансирани.

Алтернативи 1 и 5 са ​​неправилни, защото:

• Уравнение 1 е небалансирано, правилният баланс ще бъде:

• Уравнение 5 е неправилно, тъй като съединението, образувано в реакцията, би било Н₂САМО₃.

За образуване на H₂САМО₄ трябва да бъде включено в уравнението окисление на SO₂.

въпрос 5

(Mackenzie-SP) Загрет до 800 ° C, калциевият карбонат се разлага на калциев оксид (необработена вар) и въглероден диоксид. Правилно балансираното уравнение, което съответства на описаното явление, е:
(Дадено: Ca - алкалноземен метал.)

Вижте Отговор

Алтернатива в)

Калцият е алкалноземен метал и за да има стабилност калцият се нуждае от 2 електрона (Ca²⁺), което е зарядът на кислорода (O^2-).

По този начин калциевият атом се свързва с кислороден атом и образуваното съединение е CaO, което е негасена вар.

Другият продукт е въглероден диоксид (CO₂). И двете се образуват от калциев карбонат (CaCO₃).

Поставяйки го в уравнение:

Отбелязваме, че количествата на атомите вече са правилни и не се нуждаят от балансиране.

въпрос 6

(UFMG) Уравнението не е балансиран. Балансирайки го с възможно най-малките числа, сумата от стехиометричните коефициенти ще бъде:

а) 4
б) 7
в) 10
г) 11
д) 12

Вижте Отговор

Алтернатива д) 12

Използвайки пробния метод, редът за балансиране ще бъде:

1-ва стъпка: Тъй като елементът, който се появява само веднъж във всеки член и има най-висок индекс, е калций, започнахме да балансираме за него.

2-ра стъпка: Ние следваме балансирането от радикалния PO₄^3-, който също се появява само веднъж.

3-та стъпка: балансираме водорода.

С това наблюдаваме, че автоматично се регулира количеството кислород и балансът на уравнението е:

Спомняйки си, че когато коефициентът е 1, не е нужно да го записвате в уравнението.

Добавяне на коефициентите, които имаме:

въпрос 7

Изгарянето е вид химическа реакция, при която енергията се отделя под формата на топлина.

При пълното изгаряне на вещество, образувано от въглерод и водород, се образуват въглероден диоксид и вода.

Наблюдавайте реакциите на горене на въглеводороди и отговорете кое от уравненията по-долу е неправилно балансирано:

а) СН₄ + 2O₂ → CO₂ + 2Н₂О
б) С₃Н₈ +50₂ → 3CO₂ + 4Н₂О
в) С₄Н₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5ч₂О
г) С₂Н₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Вижте Отговор

Неправилен отговор: в) В₄Н₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5ч₂О

За да балансираме химическите уравнения, нека първо разгледаме кой елемент се появява само веднъж във всеки член на уравнението.

Имайте предвид, че въглеродът и водородът образуват само един реагент и един продукт във всяко представено уравнение.

Така че нека започнем да балансираме с водород, тъй като той има по-голям брой атоми.

Следователно редът на балансиране ще бъде:

1. Водород
2. Въглерод
3. Кислород

Водород

Тъй като продуктът има 2 водородни атома, ние вмъкваме число като коефициент, умножен по 2, което води до броя на водородните атоми в реагента.

а) СН₄ + O₂ → CO₂ + 2Н₂О
б) С₃Н₈ + O₂ → CO₂ + 4Н₂О
в) С₄Н₁₀ + O₂ → CO₂ + 5Н₂О
г) С₂Н₆ + O₂ → CO₂ + 3Н₂О

Въглерод

Балансирането се извършва чрез транспониране на въглеродния индекс в реагента и използването му като коефициент върху продукта, който има атоми на този елемент.

а) СН₄ + O₂ → 1CO₂ + 2Н₂О
б) С₃Н₈ + O₂ → 3CO₂ + 4Н₂О
в) С₄Н₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5ч₂О
г) С₂Н₆ + O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Кислород

Добавяйки броя на кислородните атоми в образуваните продукти, намираме броя на атомите на елемента, който трябва да реагира.

За това трябва да поставим като коефициент число, умножено по 2, което води до броя на кислородните атоми в продуктите.

а) СН₄ + O₂ → 1CO₂ + 2Н₂О

2x = 2 + 2
2x = 4
x = 2

Така че правилното уравнение е: CH₄ + 2О₂ → 1CO₂ + 2Н₂О.
б) С₃Н₈ + O₂ → 3CO₂ + 4Н₂О

2x = 6 + 4
2x = 10
x = 5

Така че правилното уравнение е: C₃Н₈ + 5О₂ → 3CO₂ + 4Н₂О

в) С₄Н₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5ч₂О

2x = 8 + 5
2x = 13
x = 13/2

Така че правилното уравнение е: C₄Н₁₀ + 13/2О₂ → 4CO₂+ 5ч₂О

г) С₂Н₆ + O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

2x = 4 + 3
2x = 7
x = 7/2

Така че правилното уравнение е: C₂Н₆ + 7/2О₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Правилно балансирани уравнения са:

а) СН₄ + 2O₂ → CO₂ + 2Н₂О
б) С₃Н₈ +50₂ → 3CO₂ + 4Н₂О
в) С₄Н₁₀ + 13 / 2O₂ → 4CO₂ + 5ч₂О
г) С₂Н₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

По този начин алтернатива в) В₄Н₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5ч₂Работата е там, че няма правилния баланс.

въпрос 8

(Enem 2015) Варовиците са материали, съставени от калциев карбонат, които могат да действат като сорбенти за серен диоксид (SO₂), важен замърсител на въздуха. Реакциите, участващи в процеса, са активиране на варовик чрез калциниране и фиксиране на SO₂ с образуването на калциева сол, както е илюстрирано от опростените химични уравнения.

Имайки предвид реакциите, свързани с този процес на десулфуризация, химическата формула на калциевата сол съответства на:

Вижте Отговор

Алтернатива б)

Тъй като реакцията е балансирана, атомите в реагентите трябва да бъдат в същото количество в продуктите. Поради това,

Образуваната сол се състои от:

1 калциев атом = Ca
1 серен атом = S
4 кислородни атома = O₄

Следователно химическата формула на калциевата сол съответства на CaSO₄.

въпрос 9

(UFPI) Реакцията на X с Y е показана по-долу. Определете кое уравнение най-добре представлява балансираното химично уравнение.

Вижте Отговор

Алтернатива а)

На фигурата наблюдаваме, че видът X е единичен атом, докато Y е двуатомен, т.е. образува се чрез свързване на 2 атома. Така X реагира с Y₂.

Образуваният продукт се представя с XY, като уравнението е небалансирано:

Балансираме уравнението, както следва:

Според балансираното уравнение, фигурата по-долу ни показва как протича реакцията и нейното съотношение.

За да настъпи реакция, трябва да има фиксирано съотношение и следователно някои съединения може да не реагират. Това показва фигурата, защото в продукта виждаме, че Y₂ не реагира.

въпрос 10

(Enem 2010) Мобилизациите за насърчаване на по-добра планета за бъдещите поколения са все по-чести. Понастоящем повечето средства за масов транспорт се захранват от изгаряне на изкопаеми горива. Като пример за тежестта, причинена от тази практика, е достатъчно да се знае, че една кола произвежда средно около 200 g въглероден диоксид на изминат км.
_{Списание за глобално затопляне. Година 2, 8. Публикация на Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.}

Една от основните съставки на бензина е октанът (C₈Н₁₈). Чрез изгарянето на октанова енергия е възможно, което позволява на колата да започне да се движи. Уравнението, което представлява химичната реакция на този процес, показва, че:

а) в процеса се отделя кислород под формата на О₂.
б) стехиометричният коефициент за вода е 8 до 1 октан.
в) в процеса има потребление на вода, така че да се отделя енергия.
г) стехиометричният коефициент за кислород е 12,5 до 1 октан.
д) стехиометричният коефициент за въглероден диоксид е 9 до 1 октан

Вижте Отговор

Алтернатива г) стехиометричният коефициент за кислород е 12,5 до 1 октан.

Когато балансираме уравнението, намираме следните коефициенти:

1. Започнахме балансирането с водород, който се появява само веднъж във всеки член и има по-висок индекс. Тъй като има 18 реагиращи водородни атома, в продукта има 2, така че трябва да добавим число, умножено по 2, дава 18. Значи 9 е коефициентът.
2. След това добавяме коефициента 8 пред CO₂ да има 8 въглерода във всеки член на уравнението.
3. И накрая, просто добавете количеството кислород в продукта и намерете стойността, умножена по 2, ни дава 25 кислородни атома. Така че избрахме 25/2 или 12.5.

По този начин за изгарянето на 1 октан се изразходва 12,5 кислорода.

въпрос 11

(Fatec-SP) Съществена характеристика на торовете е тяхната разтворимост във вода. Следователно торовата индустрия превръща калциевия фосфат, чиято разтворимост във вода е много ниска, в много по-разтворимо съединение, което е калциев суперфосфат. Този процес е представен от уравнението:

където стойностите на x, y и z са съответно:

а) 4, 2 и 2.
б) 3, 6 и 3.
в) 2, 2 и 2.
г) 5, 2 и 3.
д) 3, 2 и 2.

Вижте Отговор

Алтернатива д) 3, 2 и 2.

Използвайки алгебричния метод, ние формираме уравнения за всеки елемент и изравняваме броя на атомите в реагента с броя на атомите в продукта. Следователно:

Балансирано уравнение:

въпрос 12

Балансирайте уравненията по-долу, като използвате пробния метод.

Вижте Отговор

Отговор:

Уравнението се състои от елементите водород и хлор. Балансираме елементите само като добавим коефициент 2 пред продукта.

Не е необходимо уравнението да бъде балансирано, тъй като количествата на атомите вече са коригирани.

Фосфорът има два атома в реагентите, така че за да балансираме този елемент, ние регулираме количеството фосфорна киселина в продукта до 2Н₃ПРАХ₄.

След това забелязахме, че водородът има 6 атома в продукта, балансирахме количеството на този елемент, добавяйки коефициент 3 към реагента, който го съдържа.
С предишните стъпки количеството кислород беше коригирано.

Разглеждайки уравнението, виждаме, че количествата водород и бром в продуктите са двойно повече от това ако има в реагентите, добавяме коефициент 2 към HBr, за да балансираме тези два елементи.

Хлорът има 3 атома в продуктите и само 1 в реагентите, така че балансираме, поставяйки коефициент 3 преди HCl.

Водородът има 3 атома в реагентите и 2 атома в продуктите. За да коригираме количествата, трансформираме H индекса₂ в коефициент умножаваме по 3, което вече беше в HCl и получаваме резултата от 6HCl.

Регулираме количествата хлор в продуктите, за да имаме също 6 атома и получаваме 2AlCl₃.

Алуминият имаше 2 атома в продуктите, коригирахме количеството в реагентите на 2Al.

Балансираме количеството водород в продукта до 3Н₂ и побираме количеството от 6 атома на този елемент във всеки член на уравнението.

В уравнението нитратният радикал (NO₃^-) има индекс 2 в продукта, ние трансформираме индекса в коефициент в реагента за 2AgNO₃.

Количеството сребро трябваше да се коригира, тъй като сега има 2 атома в реактивите, така че имаме 2Ag в продукта.

В реагентите имаме 4 водородни атома и за балансиране на този елемент добавяме коефициент 2 към HCl продукта.

Хлорът вече има 4 атома в продуктите, така че регулираме количеството в реагента на 2Cl₂.

Имаме 6 водородни атома в реагентите и за да балансираме този елемент, регулираме количеството вода до 3H₂О.

Имаме 2 въглеродни атома в реагентите и за да балансираме този елемент, регулираме количеството въглероден диоксид на 2CO₂.

Кислородът трябва да има 7 атома в реагентите и за да балансираме този елемент, ние регулираме количеството молекулен кислород на 30₂.

Разглеждайки уравнението, нитратният радикал (NO₃^-) има индекс 2 в продукта. Ние трансформираме индекса в коефициент 2 в реагента AgNO₃.

Имаме 2 сребърни атома в реагентите и за да балансираме този елемент, регулираме количеството сребърен хлорид в продукта до 2AgCl.

Имаме 3 калциеви атома в продукта и за да балансираме този елемент, регулираме количеството калциев нитрат в реагента на 3Ca (NO₃)₂.

След това ни остават 6 NO радикали₃^- в реагентите и за да балансираме този радикал, регулираме количеството азотна киселина в продуктите до 6HNO₃.

Сега имаме 6 водородни атома в продуктите и за да балансираме този елемент, регулираме количеството фосфорна киселина в реагента на 2Н₃ПРАХ₄.

Научете повече за изчисленията с химични уравнения на адрес:

• Балансиране на химични уравнения
• Стехиометрия
• Стехиометрични изчисления
• Упражнения за стехиометрия
• Упражнения за периодична таблица