Evenwichtige definitie en voorbeelden

Een evenwichtige vergelijking is een vergelijking voor een chemische reactie waarbij het aantal atomen voor elk element in de reactie en de totale lading hetzelfde is voor zowel de reactanten als de producten. Met andere woorden, de massa en de lading zijn aan beide zijden van de reactie in evenwicht.

Ook gekend als: Evenwicht tussen de vergelijking, evenwicht tussen de reactie, behoud van lading en massa.

Voorbeelden van onevenwichtige en evenwichtige vergelijkingen

Een onevenwichtige chemische vergelijking geeft een overzicht van de reactanten en producten in een chemische reactie, maar vermeldt niet de hoeveelheden die nodig zijn om te voldoen aan de instandhouding van massa. Deze vergelijking voor de reactie tussen ijzeroxide en koolstof om ijzer en kooldioxide te vormen, is bijvoorbeeld onevenwichtig met betrekking tot massa:

Fe₂O₃ + C → Fe + CO₂

De vergelijking is gebalanceerd voor lading omdat beide zijden van de vergelijking geen ionen hebben (netto neutrale lading).

De vergelijking heeft 2 ijzeratomen aan de reactantenzijde van de vergelijking (links van de pijl) maar 1 ijzeratoom aan de productenzijde (rechts van de pijl). Zelfs zonder de hoeveelheden andere atomen op te tellen, kun je zien dat de vergelijking niet in balans is.

Het doel van het balanceren van de vergelijking is om hetzelfde aantal van elk type atoom aan zowel de linker- als rechterkant van de pijl te hebben. Dit wordt bereikt door de coëfficiënten van de verbindingen te wijzigen (nummers die vóór de samenstellingsformules worden geplaatst). De subscripts (kleine aantallen rechts van sommige atomen, zoals voor ijzer en zuurstof in dit voorbeeld) zijn nooit gewijzigd. Het veranderen van de subscripts zou de chemische identiteit van de verbinding veranderen.

De evenwichtige vergelijking is:

2 Fe₂O₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO₂

Zowel de linker- als rechterkant van de vergelijking hebben 4 Fe-, 6 O- en 3 C-atomen. Wanneer u vergelijkingen in evenwicht brengt, is het een goed idee om uw werk te controleren door het subscript van elk atoom te vermenigvuldigen met de coëfficiënt. Als er geen subscript wordt geciteerd, beschouw dit dan als 1.

Het is ook een goede gewoonte om de toestand van elke reactant te vermelden. Dit staat tussen haakjes direct na de verbinding. De eerdere reactie kan bijvoorbeeld worden geschreven:

2 Fe₂O₃(s) + 3 C (s) → 4 Fe (s) + 3 CO₂(G)

waar s een vaste stof aangeeft en g een gas is.

Voorbeeld van evenwichtige ionische vergelijking

In waterige oplossingen is het gebruikelijk om chemische vergelijkingen in balans te houden voor zowel massa als lading. Balanceren voor massa produceert dezelfde aantallen en soorten atomen aan beide zijden van de vergelijking. Balanceren voor lading betekent dat de netto lading nul is aan beide zijden van de vergelijking. De toestand van de materie (aq) staat voor waterig, wat betekent dat alleen de ionen in de vergelijking worden weergegeven en dat ze zich in het water bevinden. Bijvoorbeeld:

ag⁺(aq) + NEE₃^-(aq) + Na⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl (s) + Na⁺(aq) + NEE₃^-(Aq)

Controleer of een ionische vergelijking in evenwicht is voor de lading door te kijken of alle positieve en negatieve ladingen elkaar opheffen aan elke kant van de vergelijking. Aan de linkerkant van de vergelijking zijn er bijvoorbeeld 2 positieve ladingen en 2 negatieve ladingen, wat betekent dat de netto lading aan de linkerkant neutraal is. Aan de rechterkant is er een neutrale verbinding, een positieve en een negatieve lading, die opnieuw een netto lading van 0 oplevert.