ΕΝΑ ισορροπημένη εξίσωση είναι μια εξίσωση για μια χημική ουσία αντίδραση στην οποία ο αριθμός των άτομα για κάθε στοιχείο στην αντίδραση και το συνολικό φορτίο είναι το ίδιο και για τα δύο αντιδραστήρια και το προϊόντα. Με άλλα λόγια, η μάζα και το φορτίο είναι ισορροπημένες και στις δύο πλευρές της αντίδρασης.
Γνωστός και ως: Εξισορρόπηση της εξίσωσης, εξισορρόπηση της αντίδρασης, διατήρηση φορτίου και μάζας.
Παραδείγματα μη ισορροπημένων και ισορροπημένων εξισώσεων
Ενα μη ισορροπημένη χημική εξίσωση παραθέτει τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα σε μια χημική αντίδραση, αλλά δεν αναφέρει τα ποσά που απαιτούνται για την ικανοποίηση της διατήρησης της μάζας. Για παράδειγμα, αυτή η εξίσωση για την αντίδραση μεταξύ οξειδίου του σιδήρου και άνθρακα για τον σχηματισμό σιδήρου και διοξειδίου του άνθρακα είναι ασύμμετρο σε σχέση με τη μάζα:
Fe2Ο3 + C → Fe + CO2
ο η εξίσωση είναι ισορροπημένη για φόρτιση επειδή και οι δύο πλευρές της εξίσωσης δεν έχουν ιόντα (καθαρό ουδέτερο φορτίο).
Η εξίσωση έχει 2 άτομα σιδήρου στην πλευρά των αντιδραστηρίων της εξίσωσης (αριστερά του βέλους) αλλά 1 άτομο σιδήρου στην πλευρά των προϊόντων (δεξιά του βέλους). Ακόμη και χωρίς να μετρήσετε τις ποσότητες άλλων ατόμων, μπορείτε να πείτε ότι η εξίσωση δεν είναι ισορροπημένη.
Ο στόχος της εξισορρόπησης της εξίσωσης είναι να έχουμε τον ίδιο αριθμό κάθε τύπου ατόμου τόσο στην αριστερή όσο και στη δεξιά πλευρά του βέλους. Αυτό επιτυγχάνεται με την αλλαγή των συντελεστών των ενώσεων (αριθμοί τοποθετημένοι μπροστά από τους σύνθετους τύπους). Οι δείκτες (μικροί αριθμοί στα δεξιά ορισμένων ατόμων, όπως για το σίδηρο και το οξυγόνο σε αυτό το παράδειγμα) δεν αλλάζουν ποτέ. Η αλλαγή των υποδεικτών θα αλλοίωσε τη χημική ταυτότητα της ένωσης.
ο ισορροπημένη εξίσωση είναι:
2 Fe2Ο3 + 3 C - 4 Fe + 3 CO2
Τόσο η αριστερή όσο και η δεξιά πλευρά της εξίσωσης έχουν 4 Fe, 6 O και 3 άτομα C. Όταν εξισορροπείτε τις εξισώσεις, είναι καλή ιδέα να ελέγξετε την εργασία σας πολλαπλασιάζοντας τον δείκτη κάθε ατόμου με τον συντελεστή. Όταν δεν αναφέρεται κανένας δείκτης, θεωρήστε ότι είναι 1.
Είναι επίσης καλή πρακτική να αναφέρουμε την κατάσταση της ύλης κάθε αντιδραστηρίου. Αυτό εμφανίζεται στις παρενθέσεις που ακολουθούν αμέσως την ένωση. Για παράδειγμα, η προηγούμενη αντίδραση μπορεί να γραφτεί:
2 Fe2Ο3(ες) + 3 C (s) → 4 Fe (s) + 3 CO2(σολ)
όπου το s υποδεικνύει ένα στερεό και το g είναι ένα αέριο.
Παράδειγμα ισορροπημένης Ιωνικής Εξίσωσης
Σε υδατικά διαλύματα, είναι συνηθισμένο να ισορροπούν οι χημικές εξισώσεις τόσο για τη μάζα όσο και για τη φόρτιση. Η εξισορρόπηση για τη μάζα παράγει τους ίδιους αριθμούς και είδη ατόμων και στις δύο πλευρές της εξίσωσης. Η εξισορρόπηση για τη φόρτιση σημαίνει ότι το καθαρό φορτίο είναι μηδέν στις δύο πλευρές της εξίσωσης. Η κατάσταση της ύλης (aq) σημαίνει υδατική, που σημαίνει ότι μόνο τα ιόντα παρουσιάζονται στην εξίσωση και ότι βρίσκονται στο νερό. Για παράδειγμα:
Ag+(υδ) + ΝΟ3-(υδ) + Na+(υδ) + Cl-(υδατ.) → AgCl (s) + Na+(υδ) + ΝΟ3-(aq)
Ελέγξτε ότι μια ιονική εξίσωση είναι ισορροπημένη για το φορτίο βλέποντας εάν όλα τα θετικά και τα αρνητικά φορτία ακυρώνονται ο ένας στον άλλο σε κάθε πλευρά της εξίσωσης. Για παράδειγμα, στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης υπάρχουν 2 θετικές χρεώσεις και 2 αρνητικές χρεώσεις, πράγμα που σημαίνει ότι η καθαρή χρέωση στην αριστερή πλευρά είναι ουδέτερη. Στη δεξιά πλευρά υπάρχει ουδέτερη ένωση, ένα θετικό και ένα αρνητικό φορτίο, δίνοντας και πάλι καθαρό φορτίο 0.