Вправи на балансування хімічних рівнянь

О балансування рівняння дозволяє нам збігати кількість атомів, присутніх у хімічному рівнянні, таким чином, щоб воно стало істинним і являло собою хімічну реакцію.

Використовуйте наведені нижче запитання, щоб перевірити свої знання та перевірити відповіді, коментовані після зворотного зв’язку, щоб відповісти на ваші запитання.

питання 1

(Маккензі-СП)

Якщо припустити, що порожнє та заповнене кола відповідно означають різні атоми, то схема вище буде представляти збалансовану хімічну реакцію, якщо замінити букви X, Y та W відповідно на значення:

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

Див. Відповідь

Альтернатива г) 3, 1 і 2.

1-й крок: Ми призначаємо літери, щоб полегшити розуміння рівняння.

2-й крок: ми додаємо індекси, щоб знати, хто має найбільше атомів у рівнянні.

THE
B

А і В з’являються лише один раз у кожному члені рівняння. Однак, якщо скласти індекси, ми побачимо, що А має найвище значення. Тому ми розпочали балансування для нього.

3-й крок: Ми врівноважуємо елемент А, транспонуючи індекси та перетворюючи їх на коефіцієнти.

Ми спостерігали, що елемент В автоматично врівноважувався, а коефіцієнти рівняння становлять: 3, 1 і 2.

питання 2

(Unicamp-SP) Прочитайте наступне речення і перетворіть його у (збалансоване) хімічне рівняння, використовуючи символи та формули: „молекула газоподібного азоту, що містить два атоми азот на молекулу, реагує з трьома молекулами двоатомного газоподібного водню, утворюючи дві молекули газоподібного аміаку, який складається з трьох атомів водню і одного з азот ".

Див. Відповідь

Відповідь:

Представляючи атоми, описані у питанні, ми можемо зрозуміти, що реакція відбувається наступним чином:

Отже, ми підійшли до рівняння:

питання 3

Перекис водню - це хімічна сполука, яка може розкладатися, утворюючи воду та кисень, згідно з хімічним рівнянням нижче.

Щодо цієї реакції, правильно збалансоване рівняння має вигляд:

а) Н₂О₂ → The₂ + Н₂О
б) 2 год₂О₂ → The₂ + 2Н₂О
в) Н₂О₂ → 2O₂ + Н₂О
г) 2 год₂О₂ → 2O₂ + 2Н₂О

Див. Відповідь

Правильна альтернатива: б) 2Н₂О₂ → The₂ + 2Н₂О

Зверніть увагу, що перекис водню - це хімічна речовина, що складається з атомів двох хімічних елементів: водню та кисню.

Після реакції розкладання ви повинні мати однакову кількість атомів двох елементів як у реагентах, так і в продуктах. Для цього нам потрібно збалансувати рівняння.

Зверніть увагу, що ми маємо 2 атоми водню в реагенті (H₂О₂) і два атоми у продукті (H₂О). Однак кисень має два атоми в реагенті (H₂О₂) і три атоми в продуктах (H₂О і О₂).

Якщо ми поставимо коефіцієнт 2 перед перекисом водню, ми подвоїмо кількість атомів в елементах.

Зверніть увагу, що якщо ми покладемо однаковий коефіцієнт разом із формулою для води, ми отримаємо однакову кількість атомів з обох сторін.

Отже, правильно збалансоване хімічне рівняння дорівнює 2Н₂О₂ → The₂ + 2Н₂О.

питання 4

(UFPE) Розглянемо хімічні реакції нижче.

Можна сказати, що:

а) всі врівноважені.
б) 2, 3 і 4 збалансовані.
в) збалансовані лише 2 і 4.
г) лише 1 є незбалансованим.
д) жоден не є правильно збалансованим, оскільки фізичний стан реагентів та продуктів різний.

Див. Відповідь

Альтернатива б) 2, 3 і 4 збалансовані.

Варіанти 1 і 5 неправильні, оскільки:

• Рівняння 1 є незбалансованим, правильним балансом буде:

• Рівняння 5 є неправильним, оскільки сполукою, що утворюється в реакції, буде Н₂ТІЛЬКИ₃.

Для формування H₂ТІЛЬКИ₄ слід включати в рівняння окислення SO₂.

питання 5

(Mackenzie-SP) Нагрітий до 800 ° C, карбонат кальцію розкладається на оксид кальцію (первинне вапно) та вуглекислий газ. Правильно збалансованим рівнянням, яке відповідає описуваному явищу, є:
(Дано: Ca - лужноземельний метал.)

Див. Відповідь

Альтернатива c)

Кальцій - це лужноземельний метал, і для стабільності кальцію потрібно 2 електрона (Ca²⁺), що є зарядом кисню (O^2-).

Таким чином, атом кальцію зв'язується з атомом кисню, і сполука, що утворюється, є СаО, що є негашеним вапном.

Інший продукт - вуглекислий газ (CO₂). Обидва вони утворені карбонатом кальцію (CaCO₃).

Поклавши це у рівняння:

Зауважимо, що кількості атомів уже правильні і не потребують збалансування.

питання 6

(UFMG) Рівняння не є збалансованим. Балансуючи його з найменшими можливими числами, сума стехіометричних коефіцієнтів буде такою:

а) 4
б) 7
в) 10
г) 11
д) 12

Див. Відповідь

Альтернатива д) 12

Використовуючи пробний метод, порядок балансування буде таким:

1-й крок: Оскільки елементом, який з’являється лише один раз у кожному члені та має найвищий показник, є кальцій, ми почали балансувати для нього.

2-й крок: Ми стежимо за балансуванням радикального PO₄^3-, який також з’являється лише один раз.

3-й крок: ми врівноважуємо водень.

При цьому ми спостерігаємо, що автоматично регулювалася кількість кисню і баланс рівняння:

Пам'ятаючи, що коли коефіцієнт дорівнює 1, вам не потрібно писати його в рівняння.

Додавши коефіцієнти, ми маємо:

питання 7

Горіння - це вид хімічної реакції, при якій енергія виділяється у вигляді тепла.

При повному згорянні речовини, утвореної вуглецем та воднем, утворюються вуглекислий газ та вода.

Поспостерігайте за реакціями горіння вуглеводнів і дайте відповідь, яке з рівнянь нижче неправильно збалансоване:

а) СН₄ + 2O₂ → CO₂ + 2Н₂О
б) С₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4Н₂О
в) С₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 год₂О
г) С₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Див. Відповідь

Неправильна відповідь: в) В₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 год₂О

Щоб збалансувати хімічні рівняння, давайте спочатку розглянемо, який елемент з’являється лише один раз у кожному члені рівняння.

Зверніть увагу, що вуглець та водень утворюють лише один реагент та один продукт у кожному представленому рівнянні.

Тож давайте почнемо балансувати з воднем, оскільки він має більшу кількість атомів.

Отже, порядок балансування буде таким:

1. Гідроген
2. Вуглець
3. Кисень

Гідроген

Оскільки продукт має 2 атоми водню, ми вставляємо число як коефіцієнт, помножений на 2, дає результат число атомів водню реагенту.

а) СН₄ + O₂ → CO₂ + 2H₂О
б) С₃H₈ + O₂ → CO₂ + 4H₂О
в) С₄H₁₀ + O₂ → CO₂ + 5H₂О
г) С₂H₆ + O₂ → CO₂ + 3H₂О

Вуглець

Врівноваження здійснюється шляхом транспортування індексу вуглецю в реагент і використання його як коефіцієнта на продукті, що має атоми цього елемента.

а) СН₄ + O₂ → 1CO₂ + 2Н₂О
б) С₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4Н₂О
в) С₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5 год₂О
г) С₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Кисень

Додаючи кількість атомів кисню в утворених продуктах, ми знаходимо кількість атомів елемента, який повинен реагувати.

Для цього ми повинні поставити як коефіцієнт число, помножене на 2, призводить до кількості атомів кисню в продуктах.

а) СН₄ + O₂ → 1CO₂ + 2Н₂О

2x = 2 + 2
2x = 4
х = 2

Тож правильним рівнянням є: СН₄ + 2О₂ → 1CO₂ + 2Н₂О.
б) С₃H₈ + O₂ → 3CO₂ + 4Н₂О

2x = 6 + 4
2x = 10
х = 5

Тож правильне рівняння: C₃H₈ + 5О₂ → 3CO₂ + 4Н₂О

в) С₄H₁₀ + O₂ → 4CO₂ + 5 год₂О

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

Тож правильне рівняння: C₄H₁₀ + 13/2О₂ → 4CO₂+ 5 год₂О

г) С₂H₆ + O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

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

Тож правильне рівняння: C₂H₆ + 7/2О₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Правильно збалансованими рівняннями є:

а) СН₄ + 2O₂ → CO₂ + 2Н₂О
б) С₃H₈ +50₂ → 3CO₂ + 4Н₂О
в) С₄H₁₀ + 13 / 2O₂ → 4CO₂ + 5 год₂О
г) С₂H₆ + 7 / 2O₂ → 2CO₂ + 3Н₂О

Таким чином, альтернатива в) С₄H₁₀ + 13 / 3O₂ → 4CO₂ + 5 год₂Справа в тому, що він не має правильного балансу.

питання 8

(Enem 2015) Вапняки - це матеріали, що складаються з карбонату кальцію, які можуть виступати сорбентами для діоксиду сірки (SO₂), важливий забруднювач повітря. Реакціями, що беруть участь у процесі, є активація вапняку шляхом прожарювання та фіксація SO₂ з утворенням солі кальцію, що ілюструється спрощеними хімічними рівняннями.

Враховуючи реакції, що відбуваються в цьому процесі десульфуризації, хімічна формула солі кальцію відповідає:

Див. Відповідь

Альтернатива b)

Оскільки реакція збалансована, атоми в реагентах повинні мати однакову кількість продуктів. Таким чином,

Утворена сіль складається з:

1 атом кальцію = Ca
1 атом сірки = S
4 атоми кисню = O₄

Отже, хімічна формула солі кальцію відповідає CaSO₄.

питання 9

(UFPI) Реакція X з Y показана нижче. Визначте, яке рівняння найкраще представляє збалансоване хімічне рівняння.

Див. Відповідь

Альтернатива а)

На малюнку ми спостерігаємо, що вид X - це один атом, тоді як Y - двоатомний, тобто він утворюється шляхом з’єднання 2 атомів. Тож X реагує з Y₂.

Сформований добуток представлений XY, при цьому рівняння є незбалансованим:

Ми збалансуємо рівняння наступним чином:

Відповідно до збалансованого рівняння, на малюнку нижче показано, як відбувається реакція та її частка.

Для того, щоб відбулася реакція, має бути фіксоване співвідношення, і тому деяка сполука може не реагувати. Це те, що показано на малюнку, тому що в добутку ми бачимо, що Y₂ не реагував.

питання 10

(Enem 2010) Мобілізація для сприяння кращій планеті для майбутніх поколінь стає все частішою. В даний час більшість засобів масового транспорту живляться за рахунок спалення викопного палива. Як приклад тягаря, спричиненого цією практикою, досить знати, що автомобіль виробляє в середньому близько 200 г вуглекислого газу на пройдений км.
_{Журнал «Глобальне потепління». 2, 8 рік. Публікація Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.}

Однією з основних складових частин бензину є октан (C₈H₁₈). Завдяки згорянню октанової енергії можливо, що дозволяє машині почати рух. Рівняння, яке представляє хімічну реакцію цього процесу, демонструє, що:

а) при цьому виділяється кисень у вигляді О₂.
б) стехіометричний коефіцієнт для води становить 8 до 1 октану.
в) в процесі відбувається споживання води, завдяки чому виділяється енергія.
г) стехіометричний коефіцієнт для кисню становить 12,5 до 1 октану.
д) стехіометричний коефіцієнт для вуглекислого газу становить 9 до 1 октану

Див. Відповідь

Альтернатива г) стехіометричний коефіцієнт для кисню становить 12,5 до 1 октану.

При балансуванні рівняння знаходимо такі коефіцієнти:

1. Ми розпочали балансування воднем, який з’являється лише один раз у кожному елементі та має вищий показник. Оскільки є 18 атомів водню, що реагують, у продукті є 2, тому нам потрібно додати число, помножене на 2, дає 18. Отже 9 - коефіцієнт.
2. Потім додаємо коефіцієнт 8 перед CO₂ мати 8 атомів вуглецю в кожному елементі рівняння.
3. Нарешті, просто додайте кількість кисню в продукті і знайдіть значення, помножене на 2, дає нам 25 атомів кисню. Отже, ми вибрали 25/2 або 12,5.

Таким чином, на спалювання 1 октану витрачається 12,5 кисню.

питання 11

(Fatec-SP) Суттєвою характеристикою добрив є їх розчинність у воді. Тому промисловість добрив перетворює фосфат кальцію, розчинність якого у воді дуже низька, у значно розчиннішу сполуку, яка є суперфосфатом кальцію. Цей процес представлений рівнянням:

де значення x, y та z складають відповідно:

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

Див. Відповідь

Альтернатива д) 3, 2 і 2.

Використовуючи алгебраїчний метод, ми формуємо рівняння для кожного елемента і прирівнюємо кількість атомів у реагенті до кількості атомів у продукті. Тому:

Збалансоване рівняння:

питання 12

Збалансуйте наведені нижче рівняння, використовуючи пробний метод.

Див. Відповідь

Відповідь:

Рівняння складається з елементів водню та хлору. Ми збалансуємо елементи, просто додавши коефіцієнт 2 перед продуктом.

Рівняння не потрібно було збалансувати, оскільки кількості атомів вже скориговані.

Фосфор має два атоми в реагентах, тому, щоб збалансувати цей елемент, ми регулюємо кількість фосфорної кислоти в продукті до 2H₃ПИЛ₄.

Після цього ми спостерігали, що водень має 6 атомів у продукті, ми збалансували кількість цього елемента, додаючи коефіцієнт 3 до реагенту, який його містить.
На попередніх етапах кількість кисню була фіксована.

Розглядаючи рівняння, ми бачимо, що кількість водню та брому в продуктах удвічі більша якщо є в реагентах, то ми додаємо коефіцієнт 2 до HBr, щоб збалансувати ці два елементів.

Хлор має 3 атоми у продуктах і лише 1 у реагентах, тому ми балансуємо, ставлячи коефіцієнт 3 перед HCl.

Водень мав 3 атоми в реагентах і 2 атоми в продуктах. Для регулювання величин ми перетворюємо індекс Н₂ в коефіцієнті ми множимо на 3, яке вже було в HCl, і отримуємо результат 6HCl.

Ми регулюємо кількість хлору в продуктах, щоб мати також 6 атомів і отримуємо 2AlCl₃.

Алюміній мав у продуктах 2 атоми, ми відрегулювали кількість в реагентах до 2Al.

Ми балансуємо кількість водню в продукті до 3H₂ і ми підбираємо кількість 6 атомів цього елемента в кожен член рівняння.

У рівнянні нітратний радикал (NO₃^-) має індекс 2 у продукті, ми перетворюємо індекс на коефіцієнт у реагенті для 2AgNO₃.

Кількість срібла потрібно було відкоригувати, оскільки воно зараз має 2 атоми в реагентах, тому в продукті ми маємо 2Ag.

У реагентах ми маємо 4 атоми водню, і для збалансування цього елемента ми додаємо коефіцієнт 2 до продукту HCl.

Хлор тепер містить 4 атоми у продуктах, тому ми регулюємо кількість в реагенті до 2Cl₂.

У нас в реагентах 6 атомів водню, і, щоб збалансувати цей елемент, ми регулюємо кількість води до 3H₂О.

У нас в реагентах є 2 атоми вуглецю, і, щоб збалансувати цей елемент, ми регулюємо кількість вуглекислого газу до 2CO₂.

Кисень повинен мати 7 атомів у реагентах, і, щоб збалансувати цей елемент, ми регулюємо кількість молекулярного кисню до 3O₂.

Дивлячись на рівняння, нітратний радикал (NO₃^-) має індекс 2 у товарі. Ми перетворюємо індекс на коефіцієнт 2 в реагенті AgNO₃.

У нас в реагентах є 2 атоми срібла, і для збалансування цього елемента ми регулюємо кількість хлориду срібла в продукті до 2AgCl.

У продукті є 3 атоми кальцію, і для збалансування цього елемента ми регулюємо кількість нітрату кальцію в реагенті до 3Ca (NO₃)₂.

Тоді у нас залишається 6 НІ радикалів₃^- в реагентах і, щоб збалансувати цей радикал, ми регулюємо кількість азотної кислоти в продуктах до 6HNO₃.

Зараз у продуктах 6 атомів водню, і для збалансування цього елемента ми регулюємо кількість фосфорної кислоти в реагенті до 2H₃ПИЛ₄.

Дізнайтеся більше про розрахунки за допомогою хімічних рівнянь за адресою:

• Балансування хімічних рівнянь
• Стехіометрія
• Стехіометричні розрахунки
• Вправи на стехіометрію
• Вправи на періодичній системі