Cvičenia z vyváženia chemických rovníc

O vyvažovanie rovníc umožňuje nám priradiť počet atómov prítomných v chemickej rovnici tak, aby sa stala pravdivou a predstavovala chemickú reakciu.

Pomocou nasledujúcich otázok si preveríte svoje vedomosti a odpovede na svoje otázky nájdete v komentároch po spätnej väzbe.

Otázka 1

(Mackenzie-SP)

Za predpokladu, že prázdne a plné kruhy znamenajú rôzne atómy, potom schéma vyššie bude predstavovať vyváženú chemickú reakciu, ak nahradíme písmená X, Y a W znakom 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.

Pozri odpoveď

Alternatíva d) 3, 1 a 2.

1. krok: Priraďujeme písmená, aby bola rovnica ľahšie pochopiteľná.

2. krok: sčítame indexy, aby sme zistili, kto má v rovnici najviac atómov.

THE
B

A a B sa v každom člene rovnice vyskytujú iba raz. Ak však pridáme indexy, vidíme, že A má najvyššiu hodnotu. Preto sme pre neho začali vyváženie.

3. krok: Vyvážime prvok A transpozíciou indexov a ich premenou na koeficienty.

Pozorovali sme, že prvok B bol automaticky vyvážený a koeficienty rovnice sú: 3, 1 a 2.

otázka 2

(Unicamp-SP) Prečítajte si nasledujúcu vetu a transformujte ju na (vyváženú) chemickú rovnicu pomocou symbolov a vzorcov: „molekula plynného dusíka obsahujúca dva atómy dusík na molekulu, reaguje s tromi molekulami dvojatómového, plynného vodíka, za vzniku dvoch molekúl plynného amoniaku, ktorý je tvorený tromi atómami vodíka a jedným z dusík “.

Pozri odpoveď

Odpoveď:

Zastúpením atómov opísaných v otázke môžeme pochopiť, že reakcia prebieha nasledovne:

Takže prichádzame k rovnici:

otázka 3

Peroxid vodíka je chemická zlúčenina, ktorá sa môže rozkladať a vytvárať vodu a kyslík podľa nižšie uvedenej chemickej rovnice.

Pokiaľ ide o túto reakciu, správne vyvážená rovnica je:

a) H₂O₂ →₂ + H₂O
b) 2 hodiny₂O₂ →₂ + 2 H₂O
c) H₂O₂ → 2O₂ + H₂O
d) 2 hodiny₂O₂ → 2O₂ + 2 H₂O

Pozri odpoveď

Správna alternatíva: b) 2H₂O₂ →₂ + 2 H₂O

Upozorňujeme, že peroxid vodíka je chemická látka zložená z atómov dvoch chemických prvkov: vodíka a kyslíka.

Po reakcii rozkladu musíte mať rovnaký počet atómov dvoch prvkov v reaktantoch aj v produktoch. Na to musíme vyvážiť rovnicu.

Všimnite si, že v reaktante (H.₂O₂) a dva atómy v produkte (H₂O). Kyslík má však v reaktante (H₂O₂) a tri atómy vo výrobkoch (H.₂O a O₂).

Ak dáme koeficient 2 pred peroxid vodíka, zdvojnásobíme počet atómov v prvkoch.

Všimnite si, že ak dáme rovnaký koeficient spolu so vzorcom pre vodu, budeme mať rovnaké množstvo atómov na oboch stranách.

Preto je správne vyvážená chemická rovnica 2H₂O₂ →₂ + 2 H₂O.

otázka 4

(UFPE) Zvážte nižšie uvedené chemické reakcie.

Môžeme povedať, že:

a) všetky sú vyvážené.
b) 2, 3 a 4 sú vyrovnané.
c) iba 2 a 4 sú vyrovnané.
d) iba 1 je nevyvážený.
e) žiadny nie je správne vyvážený, pretože fyzikálne stavy reaktantov a produktov sú odlišné.

Pozri odpoveď

Alternatíva b) 2, 3 a 4 sú vyvážené.

Alternatívy 1 a 5 sú nesprávne, pretože:

• Rovnica 1 je nevyvážená, správna rovnováha by bola:

• Rovnica 5 je nesprávna, pretože zlúčeninou vytvorenou pri reakcii by bola H₂IBA₃.

Na vytvorenie H₂IBA₄ by mala byť zahrnutá do rovnice oxidácia SO₂.

otázka 5

(Mackenzie-SP) Zahriaty na 800 ° C, uhličitan vápenatý sa rozkladá na oxid vápenatý (pôvodné vápno) a oxid uhličitý. Správne vyvážená rovnica, ktorá zodpovedá opísanému javu, je:
(Dané: Ca - kov alkalických zemín.)

Pozri odpoveď

Alternatíva c)

Vápnik je kov alkalických zemín a pre svoju stabilitu potrebuje vápnik 2 elektróny (Ca²⁺), čo je náboj kyslíka (O^2-).

Atóm vápnika sa teda viaže na atóm kyslíka a vytvorenou zlúčeninou je CaO, čo je nehasené vápno.

Ďalším produktom je oxid uhličitý (CO₂). Oba sú tvorené uhličitanom vápenatým (CaCO₃).

Dáme to do rovnice:

Upozorňujeme, že množstvá atómov sú už správne a nie je potrebné ich vyvážiť.

otázka 6

(UFMG) Rovnica nie je vyvážený. Ak to vyvážime čo najmenšími číslami, súčet stechiometrických koeficientov bude:

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

Pozri odpoveď

Alternatíva e) 12

Pri použití skúšobnej metódy bude poradie vyvažovania:

1. krok: Pretože prvkom, ktorý sa v každom člene objaví iba raz a má najvyšší index, je vápnik, začali sme s ním vyvážiť.

2. krok: Sledujeme vyváženie radikálnou PO₄^3-, ktorá sa tiež zobrazuje iba raz.

3. krok: vyvážime vodík.

S tým pozorujeme, že sa automaticky upravilo množstvo kyslíka a rovnováha rovnice je:

Pamätajte, že keď je koeficient 1, nemusíte to písať do rovnice.

Sčítaním koeficientov máme:

otázka 7

Spaľovanie je druh chemickej reakcie, pri ktorej sa energia uvoľňuje vo forme tepla.

Pri úplnom spaľovaní látky tvorenej uhlíkom a vodíkom vzniká oxid uhličitý a voda.

Sledujte reakcie spaľovania uhľovodíkov a odpovedzte, ktorá z nižšie uvedených rovníc je nesprávne vyvážená:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 H₂O
b) C₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 hodín₂O
d) C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Pozri odpoveď

Nesprávna odpoveď: c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 hodín₂O

Aby sme vyvážili chemické rovnice, najskôr sa pozrime, ktorý prvok sa v každom člene rovnice objaví iba raz.

Upozorňujeme, že uhlík a vodík tvoria v každej prezentovanej rovnici iba jeden reaktant a jeden produkt.

Začnime teda vyvážiť pomocou vodíka, pretože má väčší počet atómov.

Poradie vyvažovania bude preto:

1. Vodík
2. Uhlík
3. Kyslík

Vodík

Pretože produkt má 2 atómy vodíka, vložíme číslo ako koeficient, ktorý vynásobený 2 vedie k počtu atómov vodíka v reaktante.

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

Uhlík

Vyváženie sa uskutoční transponovaním uhlíkového indexu do reaktantu a jeho použitím ako koeficientu pre produkt, ktorý má atómy tohto prvku.

a) CH₄ + O.₂ → 1CO₂ + 2 H₂O
b) C₃H₈ + O.₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + O.₂ → 4CO₂ + 5 hodín₂O
d) C₂H₆ + O.₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Kyslík

Ak pripočítame počet atómov kyslíka vo vytvorených produktoch, zistíme počet atómov prvku, ktorý musí reagovať.

Za to musíme dať ako koeficient číslo, ktoré vynásobené 2 vedie k počtu atómov kyslíka vo výrobkoch.

a) CH₄ + O.₂ → 1CO₂ + 2 H₂O

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

Správna rovnica teda je: CH₄ + 2O₂ → 1CO₂ + 2 H₂O.
b) C₃H₈ + O.₂ → 3CO₂ + 4H₂O

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

Správna rovnica teda je: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

c) C₄H₁₀ + O.₂ → 4CO₂ + 5 hodín₂O

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

Správna rovnica teda je: C₄H₁₀ + 13/2O₂ → 4CO₂+ 5 hodín₂O

d) C₂H₆ + O.₂ → 2CO₂ + 3H₂O

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

Správna rovnica teda je: C₂H₆ + 7/2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Správne vyvážené rovnice sú:

a) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2 H₂O
b) C₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4H₂O
c) C₄H₁₀ + 13 / 2O₂ → 4CO₂ + 5 hodín₂O
d) C₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

Alternatíva c) C₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 hodín₂Ide o to, že nemá správnu rovnováhu.

otázka 8

(Enem 2015) Vápence sú materiály zložené z uhličitanu vápenatého, ktoré môžu pôsobiť ako sorbenty pre oxid siričitý (SO₂), dôležitá látka znečisťujúca ovzdušie. Reakcie zapojené do procesu sú aktivácia vápenca prostredníctvom kalcinácie a fixácia SO₂ s tvorbou vápenatej soli, ako je ilustrované zjednodušenými chemickými rovnicami.

Ak vezmeme do úvahy reakcie spojené s týmto procesom odsírenia, chemický vzorec vápenatej soli zodpovedá:

Pozri odpoveď

Alternatíva b)

Pretože je reakcia vyvážená, musia byť atómy v reaktantoch v produktoch v rovnakom množstve. Preto

Vytvorená soľ pozostáva z:

1 atóm vápnika = Ca
1 atóm síry = S
4 atómy kyslíka = O₄

Preto chemický vzorec vápenatej soli zodpovedá CaSO₄.

otázka 9

(UFPI) Reakcia X s Y je uvedená nižšie. Určte, ktorá rovnica najlepšie predstavuje vyváženú chemickú rovnicu.

Pozri odpoveď

Alternatíva a)

Na obrázku pozorujeme, že druh X je jeden atóm, zatiaľ čo Y je dvojatómový, to znamená, že je tvorený spojením 2 atómov. Takže X reaguje s Y₂.

Vytvorený produkt predstavuje XY, pričom rovnica je nevyvážená:

Rovnicu vyvážime nasledovne:

Podľa vyváženej rovnice nám obrázok nižšie ukazuje, ako k reakcii dochádza a aký je jej podiel.

Na to, aby došlo k reakcii, musí byť stanovený pomer, a preto nemusí niektorá zlúčenina reagovať. Toto ukazuje obrázok, pretože na produkte vidíme, že Y₂ nereagoval.

otázka 10

(Enem 2010) Mobilizácie zamerané na podporu lepšej planéty pre budúce generácie sú čoraz častejšie. Väčšina prostriedkov hromadnej dopravy je v súčasnosti poháňaná spaľovaním fosílneho paliva. Ako príklad zaťaženia spôsobeného touto praxou stačí vedieť, že auto vyprodukuje v priemere asi 200 g oxidu uhličitého na jeden najazdený km.
_{Časopis globálneho otepľovania. 2., 8. rok. Publikácia Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.}

Jednou z hlavných zložiek benzínu je oktán (C₈H₁₈). Spaľovaním oktánovej energie je možné, aby sa auto mohlo rozbehnúť. Rovnica, ktorá predstavuje chemickú reakciu tohto procesu, ukazuje, že:

a) sa pri procese uvoľňuje kyslík vo forme O₂.
b) stechiometrický koeficient pre vodu je 8 až 1 oktán.
c) v procese je spotreba vody, takže sa uvoľňuje energia.
d) stechiometrický koeficient pre kyslík je 12,5 až 1 oktán.
e) stechiometrický koeficient pre oxid uhličitý je 9 až 1 oktán

Pozri odpoveď

Alternatívne d) stechiometrický koeficient pre kyslík je 12,5 až 1 oktán.

Pri vyvážení rovnice nájdeme nasledujúce koeficienty:

1. Vyvažovanie sme začali vodíkom, ktorý sa v každom člene objaví iba raz a má vyšší index. Pretože existuje 18 reagujúcich atómov vodíka, v produkte sú 2, takže musíme pridať číslo, ktoré vynásobené 2 dáva 18. Takže 9 je koeficient.
2. Potom pridáme koeficient 8 pred CO₂ mať 8 uhlíkov v každom člene rovnice.
3. Na záver stačí pridať množstvo kyslíka v produkte a nájsť hodnotu, ktorá vynásobená dvoma predstavuje 25 atómov kyslíka. Vybrali sme si teda 25/2 alebo 12,5.

Na spaľovanie 1 oktánu sa teda spotrebuje 12,5 kyslíka.

otázka 11

(Fatec-SP) Podstatnou vlastnosťou hnojív je ich rozpustnosť vo vode. Priemysel priemyselných hnojív preto transformuje fosforečnan vápenatý, ktorého rozpustnosť vo vode je veľmi nízka, na oveľa rozpustnejšiu zlúčeninu, ktorou je superfosforečnan vápenatý. Tento proces predstavuje rovnica:

kde hodnoty x, y a z sú:

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.

Pozri odpoveď

Alternatívne e) 3, 2 a 2.

Pomocou algebraickej metódy vytvoríme pre každý prvok rovnice a počet atómov v reaktante prirovnáme k počtu atómov v produkte. Preto:

Vyvážená rovnica:

otázka 12

Vyvážte nižšie uvedené rovnice pomocou skúšobnej metódy.

Pozri odpoveď

Odpoveď:

Rovnicu tvoria prvky vodík a chlór. Prvky vyvážime iba pridaním koeficientu 2 pred výrobok.

Rovnicu nebolo potrebné vyvážiť, pretože množstvá atómov sú už upravené.

Fosfor má v reaktantoch dva atómy, takže na vyváženie tohto prvku upravíme množstvo kyseliny fosforečnej v produkte na 2H₃PRACH₄.

Potom sme pozorovali, že vodík má v produkte 6 atómov, vyvážili sme množstvo tohto prvku pridaním koeficientu 3 k reaktantu, ktorý ho obsahuje.
S predchádzajúcimi krokmi bolo množstvo kyslíka fixované.

Pri pohľade na rovnicu vidíme, že množstvá vodíka a brómu vo výrobkoch sú dvojnásobné ak sú v činidlách, tak k HBr pripočítame koeficient 2, aby sme vyvážili tieto dva prvkov.

Chlór má v produktoch 3 atómy a iba 1 v reaktantoch, takže vyvážime uvedenie koeficientu 3 pred HCl.

Vodík mal 3 atómy v reaktantoch a 2 atómy v produktoch. Na úpravu veličín transformujeme H index₂ v koeficiente vynásobíme 3, ktoré už boli v HCl, a dospejeme k výsledku 6HCl.

Upravujeme množstvo chlóru vo výrobkoch tak, aby obsahovali aj 6 atómov a získali 2AlCl₃.

Hliník mal vo výrobkoch 2 atómy, množstvo reaktantov sme upravili na 2 Al.

Vyrovnáme množstvo vodíka v produkte na 3H₂ a prispôsobíme množstvo 6 atómov tohto prvku v každom člene rovnice.

V rovnici je dusičnanový radikál (NO₃^-) má v produkte index 2, transformujeme index na koeficient v reaktante pre 2AgNO₃.

Bolo potrebné upraviť množstvo striebra, pretože teraz má v činidlách 2 atómy, takže v produkte máme 2Ag.

V reaktantoch máme 4 atómy vodíka a na vyváženie tohto prvku pridáme k produktu HCl koeficient 2.

Chlór má teraz vo výrobkoch 4 atómy, takže množstvo v činidle upravíme na 2Cl₂.

V reaktantoch máme 6 atómov vodíka a na vyváženie tohto prvku upravíme množstvo vody na 3H₂O.

V reaktantoch máme 2 atómy uhlíka a na vyváženie tohto prvku upravujeme množstvo oxidu uhličitého na 2CO₂.

Kyslík musí mať v reaktantoch 7 atómov a na vyváženie tohto prvku upravíme množstvo molekulárneho kyslíka na 3O₂.

Pri pohľade na rovnicu platí, že dusičnanový radikál (NO₃^-) má v produkte index 2. Transformujeme index na koeficient 2 v činidle AgNO₃.

V reaktantoch máme 2 atómy striebra a na vyváženie tohto prvku upravíme množstvo chloridu strieborného v produkte na 2AgCl.

V produkte máme 3 atómy vápnika a na vyváženie tohto prvku upravíme množstvo dusičnanu vápenatého v činidle na 3Ca (NO₃)₂.

Potom nám zostáva 6 ŽIADNYCH radikálov₃^- v reaktantoch a na vyváženie tohto radikálu upravíme množstvo kyseliny dusičnej vo výrobkoch na 6HNO₃.

Teraz máme vo výrobkoch 6 atómov vodíka a na vyváženie tohto prvku upravíme množstvo kyseliny fosforečnej v činidle na 2H₃PRACH₄.

Viac informácií o výpočtoch s chemickými rovnicami sa dozviete na stránke:

• Vyvažovanie chemických rovníc
• Stechiometria
• Stechiometrické výpočty
• Cvičenia stechiometrie
• Cvičenia periodickej tabuľky