Øvelser i afvejning af kemiske ligninger

O ligningsbalancering giver os mulighed for at matche antallet af atomer til stede i den kemiske ligning, så den bliver sand og repræsenterer en kemisk reaktion.

Brug nedenstående spørgsmål til at teste din viden og tjek de svar, der er kommenteret efter feedbacken, for at besvare dine spørgsmål.

Spørgsmål 1

(Mackenzie-SP)

Forudsat at henholdsvis de tomme og udfyldte cirkler betyder forskellige atomer, er ordningen ovenfor repræsenterer en afbalanceret kemisk reaktion, hvis vi erstatter henholdsvis bogstaverne X, Y og W med værdier:

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

Se svar

Alternativ d) 3, 1 og 2.

1. trin: Vi tildeler bogstaver for at gøre ligningen lettere at forstå.

2. trin: vi tilføjer indekserne for at finde ud af, hvem der har flest atomer i ligningen.

DET
B

A og B vises kun en gang i hvert medlem af ligningen. Men hvis vi tilføjer indekserne, ser vi, at A har den højeste værdi. Derfor startede vi afbalanceringen for ham.

3. trin: Vi afbalancerer element A ved at transponere indekserne og omdanne dem til koefficienter.

Vi observerede, at element B automatisk blev afbalanceret, og ligningskoefficienterne er: 3, 1 og 2.

spørgsmål 2

(Unicamp-SP) Læs følgende sætning og omdann den til en (afbalanceret) kemisk ligning ved hjælp af symboler og formler: ”et molekyle af gasformigt nitrogen, der indeholder to atomer af nitrogen pr. molekyle, reagerer med tre molekyler diatomisk, gasformigt brint, der producerer to molekyler af gasformig ammoniak, som består af tre hydrogenatomer og et af kvælstof ".

Se svar

Svar:

Ved at repræsentere atomerne beskrevet i spørgsmålet kan vi forstå, at reaktionen sker som følger:

Så vi kommer til ligningen:

spørgsmål 3

Hydrogenperoxid er en kemisk forbindelse, der kan nedbrydes og danner vand og ilt ifølge nedenstående kemiske ligning.

Med hensyn til denne reaktion er den korrekt afbalancerede ligning:

a) H₂O₂ → Den₂ + H₂O
b) 2 timer₂O₂ → Den₂ + 2H₂O
c) H₂O₂ → 2O₂ + H₂O
d) 2 timer₂O₂ → 2O₂ + 2H₂O

Se svar

Korrekt alternativ: b) 2H₂O₂ → Den₂ + 2H₂O

Bemærk, at hydrogenperoxid er et kemikalie, der består af atomer med to kemiske grundstoffer: brint og ilt.

Efter nedbrydningsreaktionen skal du have det samme antal atomer af de to grundstoffer i både reaktanterne og produkterne. Til dette er vi nødt til at afbalancere ligningen.

Bemærk, at vi har 2 hydrogenatomer i reaktanten (H₂O₂) og to atomer i produktet (H₂O). Imidlertid har ilt to atomer i reaktanten (H.₂O₂) og tre atomer i produkterne (H₂O og O₂).

Hvis vi lægger koefficienten 2 foran hydrogenperoxidet, fordobler vi antallet af atomer i elementerne.

Bemærk, at hvis vi lægger den samme koefficient sammen med formlen for vand, har vi den samme mængde atomer på begge sider.

Derfor er den korrekt afbalancerede kemiske ligning 2H₂O₂ → Den₂ + 2H₂O.

spørgsmål 4

(UFPE) Overvej nedenstående kemiske reaktioner.

Det kan vi godt sige:

a) alle er afbalancerede.
b) 2, 3 og 4 er afbalanceret.
c) kun 2 og 4 er afbalanceret.
d) kun 1 er ubalanceret.
e) ingen er korrekt afbalanceret, fordi de fysiske tilstande for reaktanterne og produkterne er forskellige.

Se svar

Alternativ b) 2, 3 og 4 er afbalanceret.

Alternativ 1 og 5 er forkert, fordi:

• Ligning 1 er ubalanceret, den korrekte balance er:

• Ligning 5 er forkert, fordi forbindelsen dannet i reaktionen ville være H₂KUN₃.

At danne H₂KUN₄ bør inkluderes i ligningen oxidationen af ​​SO₂.

spørgsmål 5

(Mackenzie-SP) Opvarmet til 800 ° C nedbrydes calciumcarbonat i calciumoxid (jomfru kalk) og kuldioxid. Den korrekt afbalancerede ligning, der svarer til det beskrevne fænomen, er:
(Givet: Ca - jordalkalimetal.)

Se svar

Alternativ c)

Calcium er et jordalkalimetal og for at have stabilitet har calcium brug for 2 elektroner (Ca²⁺), som er iltladningen (O^2-).

Således binder et calciumatom til et oxygenatom, og den dannede forbindelse er CaO, hvilket er hurtigkalk.

Det andet produkt er kuldioxid (CO₂). Begge er dannet af calciumcarbonat (CaCO₃).

At sætte det i en ligning:

Vi bemærker, at atommængderne allerede er korrekte og ikke behøver at blive afbalanceret.

spørgsmål 6

(UFMG) Ligningen er ikke afbalanceret. Ved at afbalancere det med de mindst mulige tal vil summen af ​​de støkiometriske koefficienter være:

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

Se svar

Alternativ e) 12

Ved hjælp af forsøgsmetoden vil afbalanceringsordren være:

1. trin: Da det element, der kun vises en gang i hvert medlem og har det højeste indeks, er calcium, begyndte vi at balancere for det.

2. trin: Vi følger afvejningen fra den radikale PO₄^3-, som også kun vises en gang.

3. trin: vi afbalancerer brint.

Med dette observerer vi, at iltmængden automatisk blev justeret, og ligningen i ligningen er:

Husk at når koefficienten er 1, behøver du ikke skrive den i ligningen.

Tilføjelse af de koefficienter, vi har:

spørgsmål 7

Forbrænding er en type kemisk reaktion, hvor energi frigives i form af varme.

I den fuldstændige forbrænding af et stof dannet af kulstof og brint dannes kuldioxid og vand.

Overhold kulbrinteforbrændingsreaktionerne, og svar, hvilken af ​​ligningerne nedenfor, der er forkert afbalanceret:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 timer₂O
d) C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Se svar

Forkert svar: c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 timer₂O

For at afbalancere de kemiske ligninger skal vi først se på, hvilket element der kun vises en gang i hvert medlem af ligningen.

Bemærk, at kulstof og brint kun danner en reaktant og et produkt i hver præsenteret ligning.

Så lad os begynde at balancere med brint, da det har et større antal atomer.

Derfor vil rækkefølgen af ​​afbalancering være:

1. Brint
2. Kulstof
3. Ilt

Brint

Da produktet har 2 brintatomer, indsætter vi et tal som en koefficient, der ganges med 2 resulterer i antallet af brintatomer i reaktanten.

a) CH₄ + O₂ → CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ + O₂ → CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + 5H₂O
d) C₂H₆ + O₂ → CO₂ + 3H₂O

Kulstof

Balancering sker ved at transponere kulstofindekset i reaktanten og bruge det som en koefficient på det produkt, der har atomer af dette element.

a) CH₄ + O₂ → 1CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5 timer₂O
d) C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Ilt

Ved at tilføje antallet af iltatomer i de dannede produkter finder vi antallet af atomer i det element, der skal reagere.

Til det skal vi sætte som koefficient et tal, der ganges med 2, resulterer i antallet af iltatomer i produkterne.

a) CH₄ + O₂ → 1CO₂ + 2H₂O

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

Så den rigtige ligning er: CH₄ + 2O₂ → 1CO₂ + 2H₂O.
b) C₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

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

Så den rigtige ligning er: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

c) C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5 timer₂O

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

Så den rigtige ligning er: C₄H₁₀ + 13/2O₂ → 4CO₂+ 5 timer₂O

d) C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

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

Så den rigtige ligning er: C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Korrekt afbalancerede ligninger er:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + 13 / 2O₂ → 4CO₂ + 5 timer₂O
d) C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Alternativ c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 timer₂Årsagen er, at den ikke har den rette balance.

spørgsmål 8

(Enem 2015) Kalksten er materialer sammensat af calciumcarbonat, som kan fungere som sorbenter for svovldioxid (SO₂), et vigtigt luftforurenende stof. Reaktionerne involveret i processen er aktivering af kalksten gennem kalcinering og fiksering af SO₂ med dannelsen af ​​et calciumsalt, som illustreret ved de forenklede kemiske ligninger.

I betragtning af reaktionerne involveret i denne afsvovlingsproces svarer den kemiske formel for calciumsaltet til:

Se svar

Alternativ b)

Da reaktionen er afbalanceret, skal atomerne i reaktanterne være i samme mængde i produkterne. Dermed,

Det dannede salt består af:

1 calciumatom = Ca
1 svovlatom = S
4 iltatomer = O₄

Derfor svarer den kemiske formel for calciumsaltet til CaSO₄.

spørgsmål 9

(UFPI) Reaktionen af ​​X med Y er vist nedenfor. Bestem hvilken ligning, der bedst repræsenterer den afbalancerede kemiske ligning.

Se svar

Alternativ a)

I figuren observerer vi, at arten X er et enkelt atom, mens Y er diatomisk, det vil sige den er dannet ved sammenføjning af 2 atomer. Så X reagerer med Y₂.

Det dannede produkt er repræsenteret af XY, ligningen er ubalanceret:

Vi afbalancerer ligningen som følger:

I henhold til den afbalancerede ligning viser nedenstående figur os, hvordan reaktionen opstår og dens andel.

For at en reaktion skal forekomme, skal der være et fast forhold, og derfor reagerer en eller anden forbindelse muligvis ikke. Dette er, hvad figuren viser, for i produktet ser vi, at en Y₂ reagerede ikke.

spørgsmål 10

(Enem 2010) Mobiliseringer for at fremme en bedre planet for fremtidige generationer er hyppigere. De fleste massetransportmidler drives i øjeblikket af afbrænding af fossilt brændstof. Som et eksempel på byrden ved denne praksis er det nok at vide, at en bil i gennemsnit producerer ca. 200 g kuldioxid pr. Tilbagelagt km.
_{Global Warming Magazine. År 2, 8. Offentliggørelse af Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.}

En af de vigtigste bestanddele af benzin er oktan (C₈H₁₈). Gennem forbrænding af oktan er energi mulig, så bilen kan begynde at køre. Ligningen, der repræsenterer den kemiske reaktion ved denne proces, viser at:

a) ilt frigives i processen i form af O₂.
b) den støkiometriske koefficient for vand er 8 til 1 oktan.
c) i processen er der vandforbrug, så energi frigives.
d) den støkiometriske koefficient for ilt er 12,5 til 1 octan.
e) den støkiometriske koefficient for carbondioxid er 9 til 1 octan

Se svar

Alternativ d) den støkiometriske koefficient for ilt er 12,5 til 1 octan.

Når vi balancerer ligningen, finder vi følgende koefficienter:

1. Vi startede balanceringen med brint, der kun vises en gang i hvert medlem og har et højere indeks. Da der er 18 reagerende hydrogenatomer, er der 2 i produktet, så vi skal tilføje et tal, der ganges med 2 giver 18. Så 9 er koefficienten.
2. Derefter tilføjer vi koefficienten 8 foran CO₂ at have 8 carbonatomer i hvert medlem af ligningen.
3. Endelig skal du blot tilføje mængden af ​​ilt i produktet og finde den værdi, der ganges med 2 giver os 25 iltatomer. Så vi valgte 25/2 eller 12.5.

Således forbruges ilt til forbrændingen af ​​1 octan 12,5.

spørgsmål 11

(Fatec-SP) Et væsentligt kendetegn ved gødning er deres vandopløselighed. Derfor omdanner gødningsindustrien calciumphosphat, hvis opløselighed i vand er meget lav, til en meget mere opløselig forbindelse, som er calciumsuperphosphat. Denne proces er repræsenteret ved ligningen:

hvor værdierne henholdsvis x, y og z er:

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

Se svar

Alternativ e) 3, 2 og 2.

Ved hjælp af den algebraiske metode danner vi ligninger for hvert element og sammenligner antallet af atomer i reaktanten med antallet af atomer i produktet. Derfor:

Balanceret ligning:

spørgsmål 12

Balancér ligningerne nedenfor ved hjælp af forsøgsmetoden.

Se svar

Svar:

Ligningen består af grundstofferne brint og klor. Vi afbalancerer elementerne bare ved at tilføje koefficient 2 foran produktet.

Ligningen behøvede ikke at blive afbalanceret, da atommængderne allerede er justeret.

Fosfor har to atomer i reaktanterne, så for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​fosforsyre i produktet til 2H₃STØV₄.

Derefter observerede vi, at brintet havde 6 atomer i produktet, vi afbalancerede mængden af ​​dette element og tilføjede koefficient 3 til reaktanten, der indeholder det.
Med de foregående trin blev mængden af ​​ilt fastsat.

Når man ser på ligningen, ser vi, at mængden af ​​brint og brom i produkterne er dobbelt så høj hvis der er i reagenserne, så tilføjer vi koefficient 2 til HBr for at afbalancere disse to elementer.

Klor har 3 atomer i produkterne og kun 1 i reaktanterne, så vi balancerer ved at sætte en koefficient på 3 foran HCI.

Brintet havde 3 atomer i reaktanterne og 2 atomer i produkterne. For at justere størrelserne transformerer vi H-indekset₂ i koefficient multiplicerer vi med de 3, der allerede var i HC1, og vi får resultatet af 6 HCI.

Vi justerer mængderne af klor i produkterne til også at have 6 atomer og får 2AlCl₃.

Aluminium havde 2 atomer i produkterne, vi justerede mængden i reaktanterne til 2Al.

Vi afbalancerer mængden af ​​brint i produktet til 3H₂ og vi tilpasser mængden af ​​6 atomer af dette element i hver ligning.

I ligningen er nitratradikalet (NO₃^-) har indeks 2 i produktet, omdanner vi indekset til en koefficient i reaktanten for 2AgNO₃.

Mængden af ​​sølv skal justeres, da den nu har 2 atomer i reagenserne, så vi har 2Ag i produktet.

I reaktanterne har vi 4 hydrogenatomer, og for at afbalancere dette element tilføjer vi koefficient 2 til HCI-produktet.

Klor har nu 4 atomer i produkterne, så vi justerer mængden i reagenset til 2Cl₂.

Vi har 6 brintatomer i reaktanterne, og for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​vand til 3H₂O.

Vi har 2 kulstofatomer i reaktanterne, og for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​kuldioxid til 2CO₂.

Oxygen skal have 7 atomer i reaktanterne, og for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​molekylært ilt til 3O₂.

Ser man på ligningen, nitratradikalen (NO₃^-) har indeks 2 i produktet. Vi omdanner indekset til koefficient 2 i AgNO-reagenset₃.

Vi har 2 sølvatomer i reaktanterne, og for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​sølvchlorid i produktet til 2AgCl.

Vi har 3 calciumatomer i produktet, og for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​calciumnitrat i reagenset til 3Ca (NO₃)₂.

Vi står derefter tilbage med 6 NO-radikaler₃^- i reaktanterne og for at afbalancere dette radikal justerer vi mængden af ​​salpetersyre i produkterne til 6HNO₃.

Vi har nu 6 brintatomer i produkterne og for at afbalancere dette element justerer vi mængden af ​​fosforsyre i reagenset til 2H₃STØV₄.

Lær mere om beregninger med kemiske ligninger på:

• Balancering af kemiske ligninger
• Støkiometri
• Støkiometriske beregninger
• Støkiometriøvelser
• Periodiske tabel øvelser