با عرض سلام و احترام خدمت کاربران عزیز وبلاگ بین جو (Binjo.ir). در این مقاله قصد آموزش مبحث موازنه با روش‌های متفاوت و سریع را خواهیم داشت تا با یادگیری کامل این مبحث، تمامی سوالات مربوط به موازنه را به طور کامل و صحیح پشت سر بگذارید.
فهرست مطالب این نوشته
واکنش‌های شیمیایی و قانون پایستگی جرم
در هر تغییر شیمیایی از یک یا چند ماده شیمیایی، ماده یا مواد تازه‌ای تولید می‌شود که هر تغییر شیمیایی خود می‌تواند شامل یک یا چند واکنش شیمیایی باشد. هر واکنش شیمیایی دارای یک معادله به یکی از دو صورت نوشتاری یا نمادی خواهد بود. مثالی از این دو نوع معادله را با سوختن کربن خواهیم دید :
معادله نوشتاری سوختن کربن
معادله نمادی سوختن کربن
از معادله نمادی اطلاعات بیشتری نسبت به معادله نوشتاری می‌توان به دست آورد. اطلاعاتی نظیر فرمول شیمیایی واکنش دهنده‌ها و فراورده‌ها، حالت فیزیکی آن‌ها و اطلاعاتی درباره شرایط واکنش به دست خواهد آمد.
نکته بسیار مهمی که باید به آن توجه داشت این است که تمامی واکنش‌های شیمیایی از قانون پایستگی جرم پیروی می‌کنند.
جدول حالت‌های فیزیکی مواد
از این نمادها برای نمایش حالت فیزیک هر ماده در معادله نمادی واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شود.
در معادله واکنش‌های شیمیایی، رسوب حالت جامد، مذاب حالت مایع و بخار حالت گاز دارد.
موازنه معادله واکنش‌های شیمیایی
طبق قانون پایستگی جرم، در واکنش‌های شیمیایی، اتمی از بین نمی‌رود و به وجود هم نمی‌آید، بلکه پس از انجام واکنش، اتمهای واکنش دهنده‌ها به شیوه‌های دیگری به هم متصل می‌شوند و فراورده‌ها را به وجود می‌آورند. این ویژگی نشان می‌دهد که جرم مواد، پیش از واکنش برابر با جرم مواد، پس از واکنش است. به عبارت دیگر، جرم مواد شرکت کننده در یک واکنش شیمیایی، ثابت است. طبق قانون پایستگی جرم، شمار اتمهای هر عنصر در یک واکنش شیمیایی ثابت است.
انواع روش‌های موازنه
۱-روش وارسی
۲-روش abc (معادله نویسی)
۱-روش وارسی
معادله سوختن متان را در نظر بگیرید.
معادله نمادی سوختن متان
به اتم کربن در دو سوی معادله توجه کنید. تعداد کربن در سمت چپ و راست معادله برابر یک است. این بار به اتم هیدروژن دقت کنید، در سمت چپ معادله (واکنش دهنده‌ها) ۴ اتم هیدروژن داریم اما در سمت راست معادله (فراورده‌ها) ۲ اتم هیدروژن. حال برای اینکه شمار اتمهای هیدروژن در دو سوی معادله، برابر شود، به مولکول \(H_{2}O\) ضریب ۲ می‌دهیم. حال در این صورت تعداد اکسیژن‌های موجود در طرف چپ ۲ است ولی در طرف راست ۴. پس باید به مولکول \(O_{2}\) نیز ضریب ۲ دهیم تا معادله موازنه شود. معادله موازنه شده سوختن متان به صورت زیر خواهد بود :
معادله موازنه شده سوختن متان
برای موازنه کردن معادله نمادی هر واکنش، باید برای هر یک از واکنش دهنده‌ها و فراورده‌ها ضریبی قرارداد تا شمار اتمهای هر عنصر در دو طرف معادله برابر شود.
یکی از ساده ترین روش‌های موازنه معادله واکنش، روش وارسی است. در این روش غالباً به ترکیبی که دارای بیشترین شمار اتم است ضریب ۱ را اختصاص داده و با توجه به شمار اتمهای این ترکیب، ضرایبی را به دیگر مواد می‌دهیم تا تعداد اتمهای هر عنصر در دو طرف معادله برابر شود.
در هنگام موازنه کردن، نباید زیروندها را در فرمول شیمیایی واکنش دهنده‌ها و یا فراورده‌ها تغییر داد. در اینجا نکته مهم دیگر این است که هر یک از ضریب‌ها در معادله موازنه شده، باید کوچک‌ترین عدد طبیعی ممکن باشد.
۲-روش abc (معادله نویسی)
این بار نیز معادله سوختن متان را در نظر بگیرید :
معادله نمادی سوختن متان
در این روش برای موازنه معادله واکنش شیمیایی برای هر ترکیب ضریبی از … و b و a تا آخرین ضریب برای آخرین ترکیب قرار می‌دهیم.
جایگذاری ضرایب
برای هر عنصر معادله، بر حسب تعداد اتم آن عنصر در دو طرف معادله واکنش، معادله ای بر حسب ضریب‌هایی که قرار دادیم، تشکیل می دهیم.
C : a = c
H : 4a = 2d
O : 2b = 2c + d
ضریبی که در بزرگترین عدد ضرب شده است را برابر با یک قرار داده و معادله ها را حل می‌کنیم.
<=== a = 1
<=== d = ۲ و c = 1
b = 2
پس از حل معادلات و پیدا کردن ضرایب، این ضرایب را در معادله جایگذاری می‌کنیم. حال معادله موازنه شده سوختن متان به ایت صورت خواهد بود :
معادله موازنه شده سوختن متان
در این مقاله سعی کردیم مبحث موازنه را به شما عزیزان آموزش داده تا بتوانید به بهترین شکل از آن استفاده کنید.
در ادامه پیشنهاد می‌کنیم دیگر مقالات شیمی دهم را مطالعه بفرمایید :
دیدگاهتان را بنویسید