Oefeningen over het balanceren van chemische vergelijkingen

O vergelijking balanceren stelt ons in staat om het aantal atomen in de chemische vergelijking te matchen, zodat het waar wordt en een chemische reactie vertegenwoordigt.

Gebruik de onderstaande vragen om uw kennis te testen en controleer de antwoorden na de feedback om uw vragen te beantwoorden.

vraag 1

(Mackenzie-SP)

Ervan uitgaande dat de lege en gevulde cirkels respectievelijk verschillende atomen betekenen, dan is het schema hierboven geeft een uitgebalanceerde chemische reactie weer als we respectievelijk de letters X, Y en W vervangen door de waarden:

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

Zie antwoord

Alternatief d) 3, 1 en 2.

1e stap: We kennen letters toe om de vergelijking begrijpelijker te maken.

2e stap: we tellen de indices op om erachter te komen wie de meeste atomen in de vergelijking heeft.

DE
B

A en B komen slechts één keer voor in elk lid van de vergelijking. Als we de indices echter bij elkaar optellen, zien we dat A de hoogste waarde heeft. Daarom zijn we voor hem begonnen met balanceren.

3e stap: We balanceren element A door de indices te transponeren en om te zetten in coëfficiënten.

We zagen dat element B automatisch in evenwicht was en de coëfficiënten van de vergelijking zijn: 3, 1 en 2.

vraag 2

(Unicamp-SP) Lees de volgende zin en zet deze om in een (uitgebalanceerde) chemische vergelijking, met behulp van symbolen en formules: “een molecuul van gasvormige stikstof, met twee atomen van stikstof per molecuul, reageert met drie moleculen diatomisch gasvormig waterstof, waarbij twee moleculen gasvormig ammoniak worden geproduceerd, dat bestaat uit drie waterstofatomen en één van stikstof".

Zie antwoord

Antwoord:

Als we de atomen vertegenwoordigen die in de vraag worden beschreven, kunnen we begrijpen dat de reactie als volgt verloopt:

We komen dus tot de vergelijking:

vraag 3

Waterstofperoxide is een chemische verbinding die kan ontleden en water en zuurstof kan vormen, volgens de onderstaande chemische vergelijking.

Met betrekking tot deze reactie is de correct uitgebalanceerde vergelijking:

Ah₂O₂ → De₂ + H₂O
b) 2 uur₂O₂ → De₂ + 2H₂O
c) H₂O₂ → 2O₂ + H₂O
d) 2 uur₂O₂ → 2O₂ + 2H₂O

Zie antwoord

Correct alternatief: b) 2H₂O₂ → De₂ + 2H₂O

Merk op dat waterstofperoxide een chemische stof is die bestaat uit atomen van twee chemische elementen: waterstof en zuurstof.

Na de ontledingsreactie moet je hetzelfde aantal atomen van de twee elementen in zowel de reactanten als de producten hebben. Hiervoor moeten we de vergelijking in evenwicht brengen.

Merk op dat we 2 waterstofatomen in de reactant hebben (H₂O₂) en twee atomen in het product (H₂O). Zuurstof heeft echter twee atomen in de reactant (H₂O₂) en drie atomen in de producten (H₂O en O₂).

Als we de coëfficiënt 2 voor de waterstofperoxide zetten, verdubbelen we het aantal atomen van de elementen.

Merk op dat als we dezelfde coëfficiënt samenvoegen met de formule voor water, we aan beide kanten hetzelfde aantal atomen hebben.

Daarom is de correct uitgebalanceerde chemische vergelijking 2H₂O₂ → De₂ + 2H₂O.

vraag 4

(UFPE) Beschouw de chemische reacties hieronder.

We kunnen stellen dat:

a) ze zijn allemaal in evenwicht.
b) 2, 3 en 4 zijn gebalanceerd.
c) alleen 2 en 4 zijn gebalanceerd.
d) slechts 1 is onevenwichtig.
e) geen enkele is correct gebalanceerd, omdat de fysieke toestanden van de reactanten en producten verschillend zijn.

Zie antwoord

Alternatief b) 2, 3 en 4 zijn gebalanceerd.

Alternatieven 1 en 5 zijn onjuist omdat:

• Vergelijking 1 is onevenwichtig, de juiste balans zou zijn:

• Vergelijking 5 is onjuist omdat de gevormde verbinding in de reactie H. zou zijn₂ENKEL EN ALLEEN₃.

Om de H. te vormen₂ENKEL EN ALLEEN₄ moet worden opgenomen in de vergelijking de oxidatie van SO₂.

vraag 5

(Mackenzie-SP) Verhit tot 800 °C, valt calciumcarbonaat uiteen in calciumoxide (maagdelijke kalk) en koolstofdioxide. De correct uitgebalanceerde vergelijking, die overeenkomt met het beschreven fenomeen, is:
(Gegeven: Ca — aardalkalimetaal.)

Zie antwoord

alternatief c)

Calcium is een aardalkalimetaal en om stabiliteit te hebben heeft calcium 2 elektronen nodig (Ca²⁺), wat de zuurstoflading is (O^2-).

Zo bindt een calciumatoom aan een zuurstofatoom en de gevormde verbinding is CaO, wat ongebluste kalk is.

Het andere product is kooldioxide (CO₂). Beide worden gevormd door calciumcarbonaat (CaCO₃).

Zet het in een vergelijking:

We merken op dat de hoeveelheden atomen al correct zijn en niet hoeven te worden uitgebalanceerd.

vraag 6

(UFMG) De vergelijking is niet in evenwicht. Door het in evenwicht te brengen met de kleinst mogelijke getallen, zal de som van de stoichiometrische coëfficiënten zijn:

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

Zie antwoord

Alternatief e) 12

Met behulp van de proefmethode zal de balanceringsvolgorde zijn:

1e stap: Omdat het element dat maar één keer in elk lid voorkomt en de hoogste index heeft, calcium is, zijn we ervoor gaan balanceren.

2e stap: We volgen de balancering door de radicale PO₄^3-, die ook maar één keer voorkomt.

3e stap: we balanceren de waterstof.

Hiermee zien we dat automatisch de hoeveelheid zuurstof werd aangepast en de balans van de vergelijking is:

Onthoud dat wanneer de coëfficiënt 1 is, u deze niet in de vergelijking hoeft te schrijven.

Door de coëfficiënten op te tellen die we hebben:

vraag 7

Verbranding is een soort chemische reactie waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte.

Bij de volledige verbranding van een stof gevormd door koolstof en waterstof, worden koolstofdioxide en water gevormd.

Bekijk de verbrandingsreacties van koolwaterstoffen en geef aan welke van de onderstaande vergelijkingen onjuist is uitgebalanceerd:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ +13/3O₂ → 4CO₂ + 5u₂O
d) C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Zie antwoord

Onjuist antwoord: c) C₄H₁₀ +13/3O₂ → 4CO₂ + 5u₂O

Laten we, om de chemische vergelijkingen in evenwicht te brengen, eerst kijken welk element slechts één keer voorkomt in elk lid van de vergelijking.

Merk op dat koolstof en waterstof slechts één reactant en één product vormen in elke gepresenteerde vergelijking.

Dus laten we beginnen met balanceren met waterstof, omdat het een groter aantal atomen heeft.

Daarom zal de volgorde van balanceren zijn:

1. Waterstof
2. Koolstof
3. Zuurstof

Waterstof

Omdat het product 2 waterstofatomen heeft, voegen we een getal in als een coëfficiënt die vermenigvuldigd met 2 resulteert in het aantal waterstofatomen in de reactant.

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

Koolstof

Balanceren wordt gedaan door de koolstofindex in de reactant om te zetten en deze te gebruiken als een coëfficiënt op het product dat atomen van dit element heeft.

a) CH₄ + O₂ → 1CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5u₂O
d) C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Zuurstof

Als we het aantal zuurstofatomen in de gevormde producten optellen, vinden we het aantal atomen van het element dat moet reageren.

Daarvoor moeten we als coëfficiënt een getal zetten dat vermenigvuldigd met 2 resulteert in het aantal zuurstofatomen in de producten.

a) CH₄ + O₂ → 1CO₂ + 2H₂O

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

Dus de juiste vergelijking is: CH₄ + 2O₂ → 1CO₂ + 2H₂O.
b) C₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

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

Dus de juiste vergelijking is: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

c) C₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5u₂O

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

Dus de juiste vergelijking is: C₄H₁₀ + 13/2O₂ → 4CO₂+ 5u₂O

d) C₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

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

Dus de juiste vergelijking is: C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Correct gebalanceerde vergelijkingen zijn:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
b) C₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + 13/2O₂ → 4CO₂ + 5u₂O
d) C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Dus alternatief c) C₄H₁₀ +13/3O₂ → 4CO₂ + 5u₂Het punt is dat het niet de juiste balans heeft.

vraag 8

(Enem 2015) Kalkstenen zijn materialen die zijn samengesteld uit calciumcarbonaat, dat kan dienen als sorptiemiddel voor zwaveldioxide (SO₂), een belangrijke luchtverontreinigende stof. De reacties die bij het proces betrokken zijn, zijn de activering van kalksteen, door calcinering en de fixatie van SO₂ met de vorming van een calciumzout, zoals geïllustreerd door de vereenvoudigde chemische vergelijkingen.

Gezien de reacties die betrokken zijn bij dit ontzwavelingsproces, komt de chemische formule van het calciumzout overeen met:

Zie antwoord

alternatief b)

Omdat de reactie in evenwicht is, moeten de atomen in de reactanten in dezelfde hoeveelheid in de producten aanwezig zijn. Dus,

Het gevormde zout bestaat uit:

1 calciumatoom = Ca
1 zwavelatoom = S
4 zuurstofatomen = O₄

Daarom komt de chemische formule van het calciumzout overeen met CaSO₄.

vraag 9

(UFPI) De reactie van X met Y is hieronder weergegeven. Bepaal welke vergelijking het beste de gebalanceerde chemische vergelijking weergeeft.

Zie antwoord

alternatief a)

In de figuur zien we dat de soort X een enkel atoom is, terwijl Y diatomisch is, dat wil zeggen, het wordt gevormd door de samenvoeging van 2 atomen. Dus X reageert met Y₂.

Het gevormde product wordt weergegeven door XY, waarbij de vergelijking onevenwichtig is:

We balanceren de vergelijking als volgt:

Volgens de uitgebalanceerde vergelijking laat de onderstaande figuur ons zien hoe de reactie verloopt en hoe groot de verhouding is.

Om een ​​reactie te laten plaatsvinden, moet er een vaste verhouding zijn en daarom kan het zijn dat een verbinding niet reageert. Dit is wat de figuur laat zien, want in het product zien we dat een Y₂ reageerde niet.

vraag 10

(Enem 2010) Mobilisaties ter bevordering van een betere planeet voor toekomstige generaties komen steeds vaker voor. De meeste middelen van massatransport worden momenteel aangedreven door het verbranden van een fossiele brandstof. Als voorbeeld van de belasting die deze praktijk veroorzaakt, is het voldoende om te weten dat een auto gemiddeld ongeveer 200 g koolstofdioxide per afgelegde km produceert.
_{Tijdschrift voor opwarming van de aarde. Jaar 2, 8. Publicatie van het Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.}

Een van de hoofdbestanddelen van benzine is octaan (C₈H₁₈). Door de verbranding van octaan is energie mogelijk, waardoor de auto in beweging komt. De vergelijking die de chemische reactie van dit proces weergeeft, toont aan dat:

a) daarbij komt zuurstof vrij in de vorm van O₂.
b) de stoichiometrische coëfficiënt voor water is 8 tot 1 octaan.
c) in het proces is er waterverbruik, waardoor energie vrijkomt.
d) de stoichiometrische coëfficiënt voor zuurstof is 12,5 tot 1 octaan.
e) de stoichiometrische coëfficiënt voor kooldioxide is 9 tot 1 octaan

Zie antwoord

Alternatief d) de stoichiometrische coëfficiënt voor zuurstof is 12,5 tot 1 octaan.

Bij het balanceren van de vergelijking vinden we de volgende coëfficiënten:

1. We zijn begonnen met het balanceren door waterstof dat slechts één keer in elk lid voorkomt en een hogere index heeft. Aangezien er 18 reagerende waterstofatomen zijn, zijn er 2 in het product, dus we moeten een getal optellen dat vermenigvuldigd met 2 18 geeft. Dus 9 is de coëfficiënt.
2. Dan voegen we de coëfficiënt 8 toe voor de CO₂ om 8 koolstofatomen in elk lid van de vergelijking te hebben.
3. Voeg ten slotte gewoon de hoeveelheid zuurstof in het product toe en vind de waarde die vermenigvuldigd met 2 ons 25 zuurstofatomen geeft. Dus kozen we voor 25/2 of 12,5.

Zo wordt voor de verbranding van 1 octaan 12,5 zuurstof verbruikt.

vraag 11

(Fatec-SP) Een essentieel kenmerk van meststoffen is hun oplosbaarheid in water. Daarom zet de kunstmestindustrie calciumfosfaat, waarvan de oplosbaarheid in water zeer laag is, om in een veel beter oplosbare verbinding, namelijk calciumsuperfosfaat. Dit proces wordt weergegeven door de vergelijking:

waarbij de waarden van x, y en z respectievelijk zijn:

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

Zie antwoord

Alternatief e) 3, 2 en 2.

Met behulp van de algebraïsche methode vormen we vergelijkingen voor elk element en stellen we het aantal atomen in de reactant gelijk aan het aantal atomen in het product. daarom:

Evenwichtige vergelijking:

vraag 12

Breng de onderstaande vergelijkingen in evenwicht met behulp van de proefmethode.

Zie antwoord

Antwoord:

De vergelijking bestaat uit de elementen waterstof en chloor. We balanceren de elementen door coëfficiënt 2 voor het product toe te voegen.

De vergelijking hoefde niet te worden uitgebalanceerd, omdat de hoeveelheden atomen al zijn aangepast.

Fosfor heeft twee atomen in de reactanten, dus om dit element in evenwicht te brengen, passen we de hoeveelheid fosforzuur in het product aan tot 2H₃STOF₄.

Daarna zagen we dat de waterstof 6 atomen in het product had, we brachten de hoeveelheid van dit element in evenwicht door coëfficiënt 3 toe te voegen aan de reactant die het bevat.
Bij de vorige stappen lag de hoeveelheid zuurstof vast.

Als we naar de vergelijking kijken, zien we dat de hoeveelheden waterstof en broom in de producten het dubbele zijn van wat als er in de reagentia zit, voegen we coëfficiënt 2 toe aan de HBr om deze twee in evenwicht te brengen elementen.

Chloor heeft 3 atomen in de producten en slechts 1 in de reactanten, dus we balanceren een coëfficiënt van 3 voor de HCl.

De waterstof had 3 atomen in de reactanten en 2 atomen in de producten. Om de hoeveelheden aan te passen, transformeren we de H-index₂ in coëfficiënt vermenigvuldigen we met de 3 die al in de HCl zat en we krijgen het resultaat van 6HCl.

We passen de hoeveelheden chloor in de producten aan om ook 6 atomen te hebben en krijgen 2AlCl₃.

Aluminium had 2 atomen in de producten, we hebben de hoeveelheid in de reactanten aangepast naar 2Al.

We balanceren de hoeveelheid waterstof in het product op 3H₂ en we passen het aantal 6 atomen van dat element in elke term van de vergelijking.

In de vergelijking is de nitraatradicaal (NO₃^-) index 2 in het product heeft, transformeren we de index in een coëfficiënt in de reactant voor 2AgNO₃.

De hoeveelheid zilver moest worden aangepast, omdat het nu 2 atomen in de reagentia heeft, dus we hebben 2Ag in het product.

In de reactanten hebben we 4 waterstofatomen en om dit element in evenwicht te brengen, voegen we coëfficiënt 2 toe aan het HCl-product.

Chloor heeft nu 4 atomen in de producten, dus we passen de hoeveelheid in het reagens aan naar 2Cl₂.

We hebben 6 waterstofatomen in de reactanten en om dit element in evenwicht te brengen passen we de hoeveelheid water aan tot 3H₂O.

We hebben 2 koolstofatomen in de reactanten en om dit element in evenwicht te brengen passen we de hoeveelheid koolstofdioxide aan tot 2CO₂.

Zuurstof moet 7 atomen in de reactanten hebben en om dit element in evenwicht te brengen, passen we de hoeveelheid moleculaire zuurstof aan tot 3O₂.

Kijkend naar de vergelijking, de nitraatradicaal (NO₃^-) heeft index 2 in het product. We transformeren de index in coëfficiënt 2 in het AgNO-reagens₃.

We hebben 2 zilveratomen in de reactanten en om dit element in evenwicht te brengen passen we de hoeveelheid zilverchloride in het product aan tot 2AgCl.

We hebben 3 calciumatomen in het product en om dit element in evenwicht te brengen passen we de hoeveelheid calciumnitraat in het reagens aan tot 3Ca (NO₃)₂.

We blijven dan over met 6 NO radicalen₃^- in de reactanten en om dit radicaal in evenwicht te brengen, passen we de hoeveelheid salpeterzuur in de producten aan tot 6HNO₃.

We hebben nu 6 waterstofatomen in de producten en om dit element in evenwicht te brengen passen we de hoeveelheid fosforzuur in het reagens aan tot 2H₃STOF₄.

Lees meer over berekeningen met chemische vergelijkingen op:

• Chemische vergelijkingen in evenwicht brengen
• Stoïchiometrie
• Stoichiometrische berekeningen
• Stoichiometrie oefeningen
• Periodiek systeem oefeningen