Warum müssen chemische Gleichungen ausgeglichen werden?
Antworten:
Chemische Gleichungen müssen ausgeglichen werden, um das Gesetz der Erhaltung der Materie erfüllen, der besagt, dass in einem geschlossenen System Materie weder geschaffen noch zerstört wird.
Erläuterung:
Nehmen wir zum Beispiel die Verbrennung von Methan (#"CH"_4"#):
#"CH"_4"# + #"O"_2"# #rarr# #"CO"_2"# + #"H"_2"O"#
Wenn Sie die Anzahl der Atome (Indizes) von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auf beiden Seiten der Gleichung zählen, werden Sie feststellen, dass sich auf der Reaktantenseite (linke Seite) ein Kohlenstoffatom, vier Wasserstoffatome und 4 Atome befinden zwei Atome Sauerstoff.
Auf der Produktseite (rechte Seite) befinden sich ein Kohlenstoffatom, zwei Wasserstoffatome und drei Sauerstoffatome. Daher erfüllt die Gleichung nicht das Gesetz der Massenerhaltung und ist nicht ausgeglichen.
Um die Gleichung auszugleichen, müssen wir die Mengen der Reaktanten und Produkte nach Bedarf ändern, indem wir vor den entsprechenden Formeln Koeffizienten hinzufügen.
Wenn Sie eine Gleichung balancieren, NIE Ändern Sie die Indizes, da dies den Stoff ändert. #"H"_2"O"# ist NICHT die gleiche Substanz wie #"H"_2"O"_2"#. Um die Anzahl der Atome jedes Elements zu bestimmen, wird der Koeffizient mit den Indizes in jeder Formel multipliziert. Wenn es keinen Koeffizienten oder Index gibt, handelt es sich um 1. Die ausgeglichene Gleichung für die Verbrennung von Methan lautet:
#"CH"_4"# + #2"O"_2"# #rarr# #"CO"_2"# + #"2H"_2"O"#
Wenn Sie die nicht ausgeglichene Gleichung mit der ausgeglichenen Gleichung vergleichen, werden Sie feststellen, dass die chemischen Formeln der einzelnen Reaktanten und Produkte nicht geändert wurden.
Die einzige Änderung ist der Koeffizient von 2 vor der Formel für Sauerstoff auf der Reaktantenseite und der Koeffizient von 2 vor der Formel für Wasser auf der Produktseite.
Es gibt also ein Kohlenstoffatom, vier Wasserstoffatome und vier Sauerstoffatome auf beiden Seiten der Gleichung, und die Gleichung ist ausgeglichen. Jetzt besagt die Gleichung, dass "ein Molekül Methan plus zwei Moleküle Sauerstoff ein Molekül Kohlendioxid und zwei Moleküle Wasser produzieren".
Bei der Arbeit mit Molen würde die Gleichung wie folgt lauten: "Ein Mol Methan plus zwei Mol Sauerstoff produzieren ein Mol Kohlendioxid und zwei Mol Wasser."
Hier ist ein Video, in dem die Bedeutung des Ausgleichs einer chemischen Gleichung erörtert wird.
Video von: Noel Pauller