Cvičení k vyvážení chemických rovnic

Ó vyvážení rovnic umožňuje nám porovnat počet atomů přítomných v chemické rovnici tak, aby se stala pravdivou a představovala chemickou reakci.

Pomocí níže uvedených otázek můžete otestovat své znalosti a zkontrolovat odpovědi komentované po zpětné vazbě, abyste mohli odpovědět na své otázky.

Otázka 1

(Mackenzie-SP)

Za předpokladu, že prázdné a vyplněné kruhy znamenají různé atomy, pak schéma výše bude představovat vyváženou chemickou reakci, pokud nahradíme písmena X, Y a W příslušně hodnoty:

a) 1, 2 a 3.
b) 1, 2 a 2.
c) 2, 1 a 3.
d) 3, 1 a 2.
e) 3, 2 a 2.

Viz odpověď

Alternativa d) 3, 1 a 2.

1. krok: Přiřazujeme písmena, abychom rovnici lépe porozuměli.

2. krok: přidáme indexy, abychom zjistili, kdo má v rovnici nejvíce atomů.

THE
B

A a B se v každém členu rovnice objeví pouze jednou. Pokud však přidáme indexy, vidíme, že A má nejvyšší hodnotu. Proto jsme pro něj zahájili vyvážení.

3. krok: Vyvážíme prvek A transpozicí indexů a jejich přeměnou na koeficienty.

Pozorovali jsme, že prvek B byl automaticky vyvážen a koeficienty rovnice jsou: 3, 1 a 2.

otázka 2

(Unicamp-SP) Přečtěte si následující větu a převeďte ji na (vyváženou) chemickou rovnici pomocí symbolů a vzorců: „molekula plynného dusíku obsahující dva atomy dusík na molekulu, reaguje se třemi molekulami křemeliny, plynného vodíku, za vzniku dvou molekul plynného amoniaku, který je tvořen třemi atomy vodíku a jedním z dusík".

Viz odpověď

Odpověď:

Zastoupením atomů popsaných v otázce můžeme pochopit, že reakce probíhá následovně:

Takže se dostáváme k rovnici:

otázka 3

Peroxid vodíku je chemická sloučenina, která se může rozložit za vzniku vody a kyslíku podle níže uvedené chemické rovnice.

Pokud jde o tuto reakci, správně vyvážená rovnice je:

a) H₂Ó₂ → The₂ + H₂Ó
b) 2 hodiny₂Ó₂ → The₂ + 2 hodiny₂Ó
c) H₂Ó₂ → 2O₂ + H₂Ó
d) 2 hodiny₂Ó₂ → 2O₂ + 2 hodiny₂Ó

Viz odpověď

Správná alternativa: b) 2H₂Ó₂ → The₂ + 2 hodiny₂Ó

Všimněte si, že peroxid vodíku je chemická látka složená z atomů dvou chemických prvků: vodíku a kyslíku.

Po rozkladné reakci musíte mít stejný počet atomů dvou prvků v reaktantech i v produktech. Za tímto účelem musíme rovnováhu rovnice.

Všimněte si, že v reaktantu máme 2 atomy vodíku (H₂Ó₂) a dva atomy v produktu (H₂Ó). Kyslík má však v reaktantu dva atomy (H₂Ó₂) a tři atomy v produktech (H₂O a O₂).

Pokud dáme koeficient 2 před peroxid vodíku, zdvojnásobíme počet atomů v prvcích.

Všimněte si, že pokud dáme stejný koeficient společně se vzorcem pro vodu, máme na obou stranách stejné množství atomů.

Správně vyvážená chemická rovnice je tedy 2H₂Ó₂ → The₂ + 2 hodiny₂Ó.

otázka 4

(UFPE) Zvažte níže uvedené chemické reakce.

Můžeme říci, že:

a) všechny jsou vyvážené.
b) 2, 3 a 4 jsou vyvážené.
c) pouze 2 a 4 jsou vyvážené.
d) pouze 1 je nevyvážený.
e) žádný není správně vyvážen, protože fyzikální stavy reaktantů a produktů jsou odlišné.

Viz odpověď

Alternativa b) 2, 3 a 4 jsou vyvážené.

Alternativy 1 a 5 jsou nesprávné, protože:

• Rovnice 1 je nevyvážená, správná rovnováha by byla:

• Rovnice 5 je nesprávná, protože sloučeninou vytvořenou při reakci by byla H₂POUZE₃.

K vytvoření H₂POUZE₄ by měla být zahrnuta do rovnice oxidace SO₂.

otázka 5

(Mackenzie-SP) Při zahřátí na 800 ° C se uhličitan vápenatý rozkládá na oxid vápenatý (čerstvé vápno) a oxid uhličitý. Správně vyvážená rovnice, která odpovídá popsanému jevu, je:
(Dáno: Ca - kov alkalických zemin.)

Viz odpověď

Alternativa c)

Vápník je kov alkalických zemin a ke stabilitě potřebuje vápník 2 elektrony (Ca²⁺), což je náboj kyslíku (O^2-).

Atom vápníku se tedy váže na atom kyslíku a vzniklou sloučeninou je CaO, což je pálené vápno.

Druhým výrobkem je oxid uhličitý (CO₂). Oba jsou tvořeny uhličitanem vápenatým (CaCO₃).

Uvedeme to do rovnice:

Poznamenáváme, že množství atomů je již správné a není nutné je vyvažovat.

otázka 6

(UFMG) Rovnice není vyvážený. Při vyvážení co nejmenšími možnými čísly bude součet stechiometrických koeficientů:

a) 4
b) 7
c) 10
d) 11
e) 12

Viz odpověď

Alternativa e) 12

Při použití zkušební metody bude vyvažovací pořadí:

1. krok: Protože prvkem, který se v každém členu objeví jen jednou a má nejvyšší index, je vápník, začali jsme pro něj vyvažovat.

2. krok: Sledujeme vyvážení radikální PO₄^3-, který se také objeví pouze jednou.

3. krok: vyvažujeme vodík.

S tímto pozorujeme, že se automaticky upravilo množství kyslíku a rovnováha rovnice je:

Pamatujte, že když je koeficient 1, nemusíte to psát do rovnice.

Přidáním koeficientů máme:

otázka 7

Spalování je druh chemické reakce, při které se energie uvolňuje ve formě tepla.

Při úplném spalování látky tvořené uhlíkem a vodíkem vzniká oxid uhličitý a voda.

Sledujte reakce spalování uhlovodíků a odpovězte, která z níže uvedených rovnic je nesprávně vyvážená:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 hodiny₂Ó
před naším letopočtem₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂Ó
c) C.₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 hodin₂Ó
DC₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂Ó

Viz odpověď

Nesprávná odpověď: c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 hodin₂Ó

Abychom vyvážili chemické rovnice, podívejme se nejprve na to, který prvek se v každém členu rovnice objeví pouze jednou.

Uvědomte si, že uhlík a vodík tvoří v každé uvedené rovnici pouze jeden reaktant a jeden produkt.

Začněme tedy vyvažovat vodíkem, protože má větší počet atomů.

Pořadí vyvažování proto bude:

1. Vodík
2. Uhlík
3. Kyslík

Vodík

Protože produkt má 2 atomy vodíku, vložíme číslo jako koeficient, který vynásobený 2 vede k počtu atomů vodíku v reaktantu.

a) CH₄ + O.₂ → CO₂ + 2H₂Ó
před naším letopočtem₃H₈ + O.₂ → CO₂ + 4H₂Ó
c) C.₄H₁₀ + O.₂ → CO₂ + 5H₂Ó
DC₂H₆ + O.₂ → CO₂ + 3H₂Ó

Uhlík

Vyvážení se provádí transpozicí uhlíkového indexu v reaktantu a jeho použitím jako koeficientu pro produkt, který má atomy tohoto prvku.

a) CH₄ + O.₂ → 1CO₂ + 2 hodiny₂Ó
před naším letopočtem₃H₈ + O.₂ → 3CO₂ + 4H₂Ó
c) C.₄H₁₀ + O.₂ → 4CO₂ + 5 hodin₂Ó
DC₂H₆ + O.₂ → 2CO₂ + 3H₂Ó

Kyslík

Přidáním počtu atomů kyslíku ve formovaných produktech zjistíme počet atomů prvku, který musí reagovat.

Za to musíme dát jako koeficient číslo, které vynásobené 2 vede k počtu atomů kyslíku v produktech.

a) CH₄ + O.₂ → 1CO₂ + 2 hodiny₂Ó

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

Správná rovnice tedy je: CH₄ + 2Ó₂ → 1CO₂ + 2 hodiny₂Ó.
před naším letopočtem₃H₈ + O.₂ → 3CO₂ + 4H₂Ó

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

Správná rovnice je tedy: C₃H₈ + 5Ó₂ → 3CO₂ + 4H₂Ó

c) C.₄H₁₀ + O.₂ → 4CO₂ + 5 hodin₂Ó

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

Správná rovnice je tedy: C₄H₁₀ + 13/2Ó₂ → 4CO₂+ 5 hodin₂Ó

DC₂H₆ + O.₂ → 2CO₂ + 3H₂Ó

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

Správná rovnice je tedy: C₂H₆ + 7/2Ó₂ → 2CO₂ + 3H₂Ó

Správně vyvážené rovnice jsou:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 hodiny₂Ó
před naším letopočtem₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂Ó
c) C.₄H₁₀ + 13 / 2O₂ → 4CO₂ + 5 hodin₂Ó
DC₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂Ó

Alternativa c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 hodin₂Jde o to, že nemá správnou rovnováhu.

otázka 8

(Enem 2015) Vápence jsou materiály složené z uhličitanu vápenatého, které mohou působit jako sorbenty pro oxid siřičitý (SO₂), což je důležitá látka znečišťující ovzduší. Reakcemi zapojenými do procesu jsou aktivace vápence kalcinací a fixace SO₂ s tvorbou vápenaté soli, jak dokládají zjednodušené chemické rovnice.

Vzhledem k reakcím zahrnutým do tohoto procesu odsíření odpovídá chemický vzorec vápenaté soli:

Viz odpověď

Alternativa b)

Protože je reakce vyvážená, atomy v reaktantech musí být ve výrobcích ve stejném množství. Tím pádem,

Vytvořená sůl se skládá z:

1 atom vápníku = Ca
1 atom síry = S
4 atomy kyslíku = O₄

Proto chemický vzorec vápenaté soli odpovídá CaSO₄.

otázka 9

(UFPI) Reakce X s Y je uvedena níže. Určete, která rovnice nejlépe představuje vyváženou chemickou rovnici.

Viz odpověď

Alternativa a)

Na obrázku pozorujeme, že druh X je jediný atom, zatímco Y je diatomický, to znamená, že je tvořen spojením 2 atomů. Takže X reaguje s Y₂.

Vytvořený produkt je reprezentován XY, rovnice je nevyvážená:

Rovnici vyvážíme následovně:

Podle vyvážené rovnice nám obrázek níže ukazuje, jak reakce probíhá a její podíl.

Aby došlo k reakci, musí existovat pevný poměr, a proto nemusí některá sloučenina reagovat. To ukazuje obrázek, protože v produktu vidíme, že Y.₂ nereagoval.

otázka 10

(Enem 2010) Mobilizace na podporu lepší planety pro budoucí generace jsou stále častější. Většina prostředků hromadné dopravy je v současné době poháněna spalováním fosilních paliv. Jako příklad zátěže způsobené touto praxí stačí vědět, že auto vyprodukuje v průměru asi 200 g oxidu uhličitého na ujetý kilometr.
_{Časopis globálního oteplování. Rok 2, 8. Publikace Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.}

Jednou z hlavních složek benzínu je oktan (C₈H₁₈). Díky spalování oktanové energie je možné auto rozjet. Rovnice, která představuje chemickou reakci tohoto procesu, ukazuje, že:

a) se při procesu uvolňuje kyslík ve formě O₂.
b) stechiometrický koeficient pro vodu je 8 až 1 oktan.
c) v procesu je spotřeba vody, takže se uvolňuje energie.
d) stechiometrický koeficient pro kyslík je 12,5 až 1 oktan.
e) stechiometrický koeficient pro oxid uhličitý je 9 až 1 oktan

Viz odpověď

Alternativa d) stechiometrický koeficient pro kyslík je 12,5 až 1 oktan.

Při vyvážení rovnice najdeme následující koeficienty:

1. Vyvážení jsme zahájili vodíkem, který se u každého člena objeví jen jednou a má vyšší index. Protože existuje 18 reagujících atomů vodíku, jsou v produktu 2, takže musíme přidat číslo, které vynásobené 2 dává 18. Takže 9 je koeficient.
2. Potom přidáme koeficient 8 před CO₂ mít 8 uhlíků v každém členu rovnice.
3. Nakonec jen přidejte množství kyslíku v produktu a najděte hodnotu, která vynásobená 2 nám dá 25 atomů kyslíku. Zvolili jsme tedy 25/2 nebo 12,5.

Při spalování 1 oktanu se tedy spotřebuje 12,5 kyslíku.

otázka 11

(Fatec-SP) Podstatnou vlastností hnojiv je jejich rozpustnost ve vodě. Proto průmysl hnojiv transformuje fosforečnan vápenatý, jehož rozpustnost ve vodě je velmi nízká, na mnohem rozpustnější sloučeninu, kterou je superfosfát vápenatý. Tento proces je reprezentován rovnicí:

kde hodnoty x, yaz jsou:

a) 4, 2 a 2.
b) 3, 6 a 3.
c) 2, 2 a 2.
d) 5, 2 a 3.
e) 3, 2 a 2.

Viz odpověď

Alternativa e) 3, 2 a 2.

Pomocí algebraické metody vytvoříme pro každý prvek rovnice a porovnáme počet atomů v reaktantu s počtem atomů v produktu. Proto:

Vyvážená rovnice:

otázka 12

Vyvažte níže uvedené rovnice pomocí zkušební metody.

Viz odpověď

Odpověď:

Rovnice se skládá z prvků vodík a chlor. Vyvažujeme prvky pouhým přidáním koeficientu 2 před produkt.

Rovnici nebylo nutné vyvažovat, protože množství atomů je již upraveno.

Fosfor má v reaktantech dva atomy, takže pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství kyseliny fosforečné v produktu na 2H₃PRACH₄.

Poté jsme pozorovali, že vodík měl v produktu 6 atomů, vyvážili jsme množství tohoto prvku přidáním koeficientu 3 k reaktantu, který ho obsahuje.
V předchozích krocích bylo množství kyslíku fixováno.

Při pohledu na rovnici vidíme, že množství vodíku a bromu v produktech jsou dvojnásobná pokud je v činidlech, přidáme k HBr koeficient 2, abychom tyto dvě vyvážili elementy.

Chlór má v produktech 3 atomy a pouze 1 v reaktantech, takže vyvažujeme uvedení koeficientu 3 před HCl.

Vodík měl 3 atomy v reaktantech a 2 atomy v produktech. Chcete-li upravit množství, transformujeme index H₂ v koeficientu vynásobíme 3, které již byly v HCl, a dostaneme výsledek 6HCl.

Upravujeme množství chloru v produktech tak, aby obsahovalo také 6 atomů a dostalo 2AlCl₃.

Hliník měl ve výrobcích 2 atomy, množství reaktantů jsme upravili na 2 Al.

Vyrovnáváme množství vodíku v produktu na 3H₂ a přizpůsobíme množství 6 atomů tohoto prvku v každém členu rovnice.

V rovnici je dusičnanový radikál (NO₃^-) má index 2 v produktu, transformujeme index na koeficient v reaktantu pro 2AgNO₃.

Bylo potřeba upravit množství stříbra, protože nyní má v atomech 2 atomy, takže v produktu máme 2Ag.

V reaktantech máme 4 atomy vodíku a pro vyvážení tohoto prvku přidáme do produktu HCl koeficient 2.

Chlor má nyní v produktech 4 atomy, takže upravíme množství v reagenci na 2Cl₂.

V reaktantech máme 6 atomů vodíku a pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství vody na 3H₂Ó.

V reaktantech máme 2 atomy uhlíku a pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství oxidu uhličitého na 2CO₂.

Kyslík musí mít v reaktantech 7 atomů a pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství molekulárního kyslíku na 3O₂.

Při pohledu na rovnici je dusičnanový radikál (NO₃^-) má v produktu index 2. Transformujeme index na koeficient 2 v reagenci AgNO₃.

V reaktantech máme 2 atomy stříbra a pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství chloridu stříbrného v produktu na 2AgCl.

V produktu máme 3 atomy vápníku a pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství dusičnanu vápenatého v činidle na 3Ca (NO₃)₂.

Pak nám zbývá 6 NO radikálů₃^- v reaktantech a pro vyvážení tohoto radikálu upravíme množství kyseliny dusičné v produktech na 6HNO₃.

Nyní máme v produktech 6 atomů vodíku a pro vyvážení tohoto prvku upravíme množství kyseliny fosforečné v činidle na 2H₃PRACH₄.

Další informace o výpočtech s chemickými rovnicemi naleznete na adrese:

• Vyvažování chemických rovnic
• Stechiometrie
• Stechiometrické výpočty
• Stechiometrická cvičení
• Cvičení periodické tabulky