Как расставлять коэффициенты в химических уравнениях
Расстановка коэффициентов — это не угадывание, хотя её почти всегда так и преподают. Проходите элементы в жёстком порядке, и коэффициенты выпадают сами. Правило в основе таково: атомы никогда не возникают и не исчезают, они лишь перегруппировываются.
Порядок
- Сначала уравняйте металлы.
- Затем неметаллы, кроме водорода и кислорода.
- Затем водород.
- Кислород в последнюю очередь, потому что он обычно встречается в наибольшем числе мест.
- В конце пересчитайте обе части. Каждый элемент, каждый раз.
Что менять можно, а что нельзя
Менять можно только коэффициенты — крупные числа перед формулой. Индекс менять нельзя никогда, потому что это меняет само вещество. Превратив H2O в H2O2, вы уравняете реакцию и заодно превратите воду в пероксид водорода.
Дроби допустимы временно
Если коэффициент одна вторая замыкает баланс, возьмите его, а потом умножьте всё уравнение, чтобы от него избавиться. Большинство курсов ждёт в итоге целые числа.
Разобранные примеры
Пример 1
Вопрос
Уравняйте: CH4 + O2 даёт CO2 + H2O
Ответ
CH4 + 2 O2 даёт CO2 + 2 H2O
Шаги
- 1Металлов нет, поэтому начинаем с углерода: по 1 с каждой стороны, уже сходится.
- 2Дальше водород: слева 4 в CH4, значит справа нужны 2 H2O.
- 3Теперь считаем кислород справа: 2 в CO2 плюс 2 в двух молекулах воды, итого 4.
- 4Уравниваем кислород слева: 4 атома означают 2 O2.
- 5Итоговая проверка: C 1 и 1, H 4 и 4, O 4 и 4.
Пример 2
Вопрос
Уравняйте: Al + HCl даёт AlCl3 + H2
Ответ
2 Al + 6 HCl даёт 2 AlCl3 + 3 H2
Шаги
- 1Сначала металл: алюминий встречается по разу с каждой стороны, поэтому пока оставим его.
- 2Хлор: для AlCl3 нужны 3 Cl, попробуем 3 HCl — слева получится 3 H.
- 3Три атома водорода не дают целых молекул H2, поэтому удваиваем всё.
- 4Получаем слева 2 Al и 6 HCl, справа 2 AlCl3 и 6 H, то есть 3 H2.
- 5Итоговая проверка: Al 2 и 2, Cl 6 и 6, H 6 и 6.
Нечётное число атомов водорода при H2 в продуктах — обычный сигнал, что всё уравнение надо удвоить.
Пример 3
Вопрос
Уравняйте горение пропана: C3H8 + O2 даёт CO2 + H2O
Ответ
C3H8 + 5 O2 даёт 3 CO2 + 4 H2O
Шаги
- 1Углерод: слева 3, значит справа 3 CO2.
- 2Водород: слева 8, значит справа 4 H2O.
- 3Кислород справа: 6 из CO2 плюс 4 из воды, итого 10.
- 4Кислород слева: 10 атомов означают 5 O2.
- 5Итоговая проверка: C 3 и 3, H 8 и 8, O 10 и 10.
Частые ошибки
Изменить индекс ради баланса, например написать O3 вместо O2.
Меняются только коэффициенты. Индексы задают вещество и неизменны.
Уравнивать кислород рано в уравнении горения.
Кислород входит в большинство соединений, поэтому его проще оставить напоследок, когда всё остальное уже расставлено.
Забыть умножить индекс на коэффициент.
2 H2O — это 4 атома водорода и 2 кислорода. Коэффициент на индекс, для каждого элемента.
Считать по стехиометрии, не уравняв реакцию.
Мольное соотношение берётся из коэффициентов, поэтому любой расчёт по неуравненному уравнению неверен.
Потренируйтесь
Сначала решите сами, потом откройте ответ. Застряли на середине? Выделите задачу и спросите у Solvecoon недостающий шаг.
1. Уравняйте: N2 + H2 даёт NH3
Показать ответ
N2 + 3 H2 даёт 2 NH3.
2. Уравняйте: H2 + O2 даёт H2O
Показать ответ
2 H2 + O2 даёт 2 H2O.
3. Уравняйте: Na + Cl2 даёт NaCl
Показать ответ
2 Na + Cl2 даёт 2 NaCl.
О чём спрашивают
- Почему нельзя менять индексы?
- Потому что они задают соединение. Изменив их, вы ответите на другой вопрос о других веществах.
- Есть ли порядок, который работает всегда?
- Металлы, затем остальные неметаллы, затем водород, затем кислород — надёжный порядок для школьных уравнений.
- А если получилась дробь?
- Умножьте все коэффициенты, чтобы от неё избавиться. Дробные коэффициенты — законный промежуточный шаг, но большинство критериев требует целых чисел.
- Как проверить, что всё готово?
- Пересчитайте каждый элемент в обеих частях, включая те, что уравнивали первыми. Они сбиваются, когда меняются более поздние коэффициенты.
Одна такая прямо перед вами?
Выделите задачу на странице или заснимите её через Cmd/Ctrl + Shift + S, и Solvecoon разберёт её вместе с вами.
Добавить в Chrome →Попробуйте бесплатно — 5 решений в день. Без карты.