نحوه موازنه معادله شیمیایی از شیمی دهم

به معادله‌ای که در آن تعداد و نوع اتم ها در دو طرف معادله باهم برابر باشند، معادله موازنه شده می‌گویند. در این مقاله قصد داریم به صورت خلاصه نحوه موازنه کردن معادلات شیمیایی را بررسی کنیم.

علت موازنه کردن یک معادله

• بر اساس قانون پایستگی جرم، در یک واکنش، جرم کل مواد موجود در مخلوط واکنش ثابت است. طبق این قانون در یک واکنش شیمیایی اتم به‌وجود نمی‌آید یا از بین نمی‌رود بلکه فقط آرایش اتم‌‌ها کنار یکدیگر تغییر می‌کند.
• پس باید تعداد و نوع اتم قبل از انجام واکنش با تعداد و نوع اتم بعد از انجام واکنش با یکدیگر برابر باشند.
• موازنه یک معادله شیمیایی با قرار دادن ضریب‌های مناسب قبل از فرمول یا نماد شیمیایی مواد شرکت کننده در واکنش صورت می‌گیرد.

مثال: برای مثال واکنش سوختن متان را مشاهده می‌کنید:

CH_۴(g)+ O_{۲(g)  ?}  H_۲O_(g) + CO_۲(g)

در این واکنش تعداد اتم‌های کربن در واکنش دهنده‌ها و فراورده‌ها برابر ۱ می‌باشد اما تعداد هیدروژن و اکسیژن در دو طرف معادله با هم برابر نیست. برای اینکه تعداد اتم‌های این دو عنصر نیز در دو طرف معادله برابر شود به O_۲ و H_۲O ضریب ۲ داده می‌شود و معادله موازنه شده به دست می‌آید.

CH_۴(g)+۲O_{۲(g)  ?}  ۲H_۲O_(g)+CO_۲(g)

• در معادله شیمیایی موازنه شده نیازی به نوشتن ضریب ۱ نیست.
• به ضرایبی که برای موازنه کردن واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌شود تعداد مولکول‌ها و یا تعداد مول‌های مواد شرکت کننده در واکنش گفته می‌شود، یعنی در معادله بالا می‌توان گفت یک مولکول متان با دو مولکول اکسیژن ترکیب شده در نتیجه یک مولکول کربن‌دی‌اکسید و دو مولکول آب تولید می‌شود و یا یک مول متان با دو مول اکسیژن ترکیب شده و یک مول کربن‌دی‌اکسید و دو مول آب تولید می‌شود.
• ضرایبی که برای موازنه به کار می‌رود باید کوچک‌ترین عدد صحیح ممکن باشد.

مثال: برای مثال حالت ۳ در واکنش زیر صحیح می‌باشد. زیرا در حالت اول ضریب کسری به کار رفته است و حالت دوم ضرایب استفاده شده برای موازنه کوچک‌ترین ضریب صحیح ممکن نیست.

H_۲(g)+۱/۲O_۲(g)  ?  H_۲O_(g)

۴H_۲(g)+۲O_۲(g)  ?  ۴H_۲O_(g)

۲H_۲(g)+ O_۲(g)  ?  ۲H_۲O_(g)

برای موازنه کردن یک واکنش شیمیایی تغییر زیروند‌های عددی یا کم و زیاد کردن مواد شرکت کننده در واکنش و یا تغییر در فرمول شیمیایی آن‌ها به هیچ وجه مجاز نیست.

روش وارسی برای موازنه کردن واکنش‌های شیمیایی

برای موازنه واکنش‌های شیمیایی روش‌های مختلفی وجود دارد که یکی از این روش‌ها روش وارسی است. روش وارسی نیز به شکل‌های گوناگونی انجام می‌شود که یکی از آن‌ها به صورت زیر می‌باشد:

۱- ابتدا معادله‌ واکنش را با استفاده از نمادها و فرمول‌های شیمیایی می‌نویسیم.

۲- ترکیبی را که بیشترین تعداد اتم را دارد انتخاب می‌کنیم.

۳- ابتدا اتم‌های عناصر فلزی در ترکیب انتخاب شده در دو طرف معادله را موازنه می‌کنیم.

۴- سپس اتم‌های عناصر نافلزی در ترکیب انتخاب شده در دو طرف معادله را موازنه می‌کنیم.

۵- در نهایت ابتدا اتم‌های H و سپس اتم‌های O را موازنه می‌کنیم.

۶- به صورت قراردادی، ضرایب بکار رفته در معادله واکنش باید کوچکترین عدد صحیح (غیرکسری) باشند.

نکته: در مورد یون‌های چند اتمی مانند PO_۴^-۳ ، SO_۴^-۲ و… باید آن‌ها را به صورت یک مجموعه یا ترکیب در نظر گرفت. مثلاً تعداد کل بنیان SO_۴^-۲ را در دو طرف معادله موازنه می‌کنیم.

مثال: حال برای درک بهتر مطلب به موازنه دو واکنش زیر می‌پردازیم.

C_۴H_۱۰ +  O_۲   ?  CO_۲ + H_۲O

FeCl_۲ + AgNO_۳ ? Fe(NO_۳)_۲ +  AgCl

برای موازنه واکنش اول، ابتدا C_۴H_۱۰  را برای شروع موازنه انتخاب می‌کنیم چون بیشترین تعداد اتم را داراست.

برای موازنه C ضریب ۴ را برای CO_۲ قرار می‌دهیم.

برای موازنه H ضریب ۵ را برای H_۲O  قرار می‌دهیم.

C_۴H_۱۰ +  O_۲   ?  ۴CO_۲ + ۵H_۲O

حال در طرف راست ۱۳ اتم O داریم.

پس برای O_۲ در چپ ضریب ۱۳/۲ را قرار می‌دهیم.

C_۴H_۱۰ + ۱۳/۲ O_۲   ?  ۴CO_۲ + ۵H_۲O

حالا کل ضرایب را در ۲ ضرب می‌کنیم که ضریب کسری نداشته باشیم.

۲C_۴H_۱۰ +  ۱۳O_۲   ?  ۸CO_۲ + ۱۰H_۲O

برای موازنه معادله دوم موازنه را از بنیان چند اتمی NO_۳  شروع می‌کنیم و ضریب ۲ را برای AgNO_۳  در سمت چپ قرار می‌دهیم.

FeCl_۲ + ۲AgNO_۳ ? Fe(NO_۳)_۲ +  AgCl

حال برای آنکه Ag در دو طرف موازنه باشد ضریب ۲ را برای AgCl در سمت راست قرار می‌دهیم.

FeCl_۲ + ۲AgNO_۳ ? Fe(NO_۳)_۲ +  ۲AgCl

حال معادله موازنه می‌باشد.

در صورتی که برای شیمی سال دهم، نیاز به یک آموزش جامع و مفهومی دارید، استفاده از بسته مفهومی شیمی دهم را به شما توصیه می‌کنم. برای اطلاعات بیشتر بر روی تصویر زیر کلیک کنید:

دانلود فایل PDF خلاصه‌ای از موازنه کردن معادله شیمیایی شیمی دوازدهم

در انتهای توصیه می‌کنم به مطالب زیر هم سر بزنید:

• فیلم آموزشی اثر گلخانه ای شیمی دهم
• تفاوت جرم اتمی با عدد جرمی
• نکات مهم سلول گالوانی
• اثر گلخانه ای

برای دریافت مطالب کنکوری بیشتر، عضو کانال تلگرام شیمی کنکور و پیج اینستاگرام شیمی ما بشوید و برای تماشای کلیپ های آموزشی به کانال آپارات ما نیز مراجعه کنید.

اگر شما هم راجع به ”موازنه کردن معادله شیمیایی شیمی دهم ” سوالی دارید، زیر همین پست بنویسید. قول می دهیم تا جای ممکن پاسخ دهیم.