Oppimistavoite

• Muotoile tasapainotettu kemiallinen yhtälö tietylle reaktiolle

avainkohdat

• Jokainen kemiallinen yhtälö noudattaa massan säilymislakia, jonka mukaan ainetta ei voi luoda eikä tuhota. Siksi kemiallisen yhtälön kummallakin puolella on oltava sama määrä atomeja jokaisesta alkuaineesta.
• käyttää tuotteiden ja reaktanttien kertoimia tasapainottamaan alkuaineen atomien määrää kemiallisen yhtälön molemmin puolin.
• kun kemiallisen yhtälön molemmilla puolilla on yhtä monta alkuaineen atomeja, yhtälö on tasapainossa.

termejä

• massamatterin säilymislakia ei voi luoda eikä tuhota. Siksi suljetussa järjestelmässä reaktanttien massan on oltava yhtä suuri kuin tuotteiden massa.
• kertoimen vakio, jolla algebrallinen termi kerrotaan.

kemiallinen yhtälö on kemialliseen reaktioon liittyvän nettokoostumuksen muutoksen ilmentymä. Se osoittaa, miten tietty määrä reagantteja tuottaa tietyn määrän tuotteita. Molemmat määrät mitataan mooleina. Kemialliset yhtälöt sisältävät usein tietoa reaktanttien tilasta: kiinteästä, nestemäisestä, kaasusta tai vesipitoisesta. Lisäksi ne noudattavat aina massan säilymislakia, jonka mukaan aine voi muuttaa muotoaan, mutta sitä ei voi luoda tai tuhota.

tämä tarkoittaa sitä, että suljetun ainejärjestelmän massa pysyy vakiona riippumatta systeemin sisällä toimivista prosesseista. Toisin sanoen missä tahansa suljetussa järjestelmässä olevassa kemiallisessa yhtälössä reaktanttien massan on oltava yhtä suuri kuin tuotteiden massa. Siksi kemiallisen yhtälön kummallakin puolella on oltava sama määrä atomeja jokaisesta alkuaineesta. Oikein tasapainoinen kemiallinen yhtälö osoittaa tämän.

kuinka tasapainottaa reaktioita

Katso yhtälö kemialliselle reaktiolle, jolla saadaan natriummetallista ja kloorikaasusta pöytäsuolaa (NaCl, natriumkloridi) :

Na_{(s)} + Cl_{2(g)} \rightarrow NaCl_{(s)}

reaktantin puolella on kaksi klooriatomia, mikä ilmenee kloorin vieressä olevasta alaindeksistä 2. Tuotteen puolella on kuitenkin vain yksi Cl-atomi, koska Na: n ja Cl: n suhde on yksi yhteen. Tämän reaktion tasapainottamiseksi NaCl: ään on siis lisättävä kerroin tuotteen puolella.

älä koskaan yritä tasapainottaa reaktiota muuttamalla molekyylin alaindeksejä. Alaindeksit viittaavat hyvin spesifiseen molekyyliin; alaindeksien muuttaminen osoittaisi uutta molekyyliä (ei haluttua tuotetta).

tämän reaktion tasapainottamiseksi lisätään NaCl: n eteen 2.

Na_{(s)} + Cl_{2(g)} \rightarrow 2\:NaCl_{(s)}

nyt reaktion kummallakin puolella on kaksi klooriatomia. Nyt reaktantin puolella on kuitenkin yksi natriumatomi ja tuotteen puolella kaksi natriumatomia. Siksi lisätään 2 natriumin eteen reaktantin puolelle.

2\:Na_{(s)} + Cl_{2(g)} \rightarrow 2\:NaCl_{(s)}

nyt molemmilla puolilla on kaksi natriumatomia ja molemmilla puolilla kaksi klooriatomia. Siksi reaktio on tasapainoinen.

massan säilymislaki pätee kaikissa kemiallisissa yhtälöissä. Tämä tarkoittaa, että läsnä olevien tuotteiden atomien määrä säilyy reaktanttien atomien määrässä.