Étapes d'équilibre de tanteo, exemples et exercices

Il Équilibrage de tanteo Il se compose d'une méthode de test et d'erreur qui vise à garantir que la conservation de la matière est remplie dans une équation chimique pour une certaine réaction; c'est-à-dire correspondre au nombre d'atomes des réactifs et des produits. Ainsi, les atomes ne se façonneront pas ou ne seront pas fanés ou créés.

Selon la ruée, c'est généralement une opération divertissante, qui renforce les compréhensions des coefficients et des indices stœchiométriques. Bien que cela ne semble pas comme ça, l'équilibrage de Tanteo implique le domaine de nombreux concepts, appliqué presque inconsciemment pour ceux qui s'aventurent dans la chimie.

Tanteo balancer une équation chimique, c'est comme vouloir niveler une subbaja dans l'air. Image de Michael Maggiore à Pixabay

Par conséquent, l'équilibre ressemble à l'effort qui serait fait pour niveler une subtibaja (ou rocker), de sorte qu'aucune extrémité ne tombe d'un côté tandis que l'autre augmente. Un équilibre illustre également cela parfaitement.

Comme vous avez de l'expérience, cet équilibrage peut même devenir mentalement, tant que l'équation chimique n'est pas trop compliquée. Un mauvais équilibre ruine l'interprétation d'une réaction, il est donc essentiel de le faire calmement pour éviter de manger des erreurs.

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Pas

Écrivez l'équation déséquilibrée

Indépendamment de l'équilibrage requis, l'équation déséquilibrée doit toujours être démarrée à la main. Il est également important d'être clair sur ses éléments. Supposons l'équation chimique suivante:

A + B → 3C + D

Où les espèces A, B, C et D sont moléculaires. Cette équation ne peut pas être équilibrée car elle ne nous dit rien sur ses atomes. Ils swing sont des atomes, pas des molécules.

A, B et D, ont un coefficient stoechiométrique de 1, tandis que C de 3. Cela signifie que 1 molécule ou mole de a réagi avec une molécule ou une mole de B, pour produire 3 molécules ou moles de C, et une molécule ou une mole de D. Lorsque nous montrons les atomes, nous présentons les indices stœchiométriques.

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Vérifiez les coefficients et indices stœchiométriques

Supposons maintenant l'équation suivante:

Ch₄ + SOIT₂ → CO₂ + H₂SOIT

Les indices stoechiométriques indiquent le nombre d'atomes de chaque élément constituent une molécule et sont reconnus car ils sont les plus petits nombres sur le côté droit d'un atome. Par exemple, Cho₄ Il a un atome de carbone (bien que 1) et quatre atomes d'hydrogène ne sont pas placés.

Équilibrez la première proportion des atomes

Selon l'équation antérieure déséquilibrée, le carbone est l'atome minoritaire: il fait partie d'un seul réactif (CH₄) et un seul produit (CO₂). S'il est observé, il y a un atome de C à la fois sur le côté des réactifs et dans le produit.

Équilibre des atomes d'oxygène

Ch₄ + SOIT₂ → CO₂ + H₂SOIT

2 ou 3 o

Nous ne pouvons pas modifier les indices, mais seulement les coefficients stoechiométriques pour pouvoir équilibrer une équation. Il y a plus d'oxygène sur le côté droit, donc nous essayons d'ajouter un coefficient ou₂:

Ch₄ + 2₂ → CO₂ + H₂SOIT

4 ou 3

Nous ne voulons pas affecter le coefficient de CO₂ Parce que nous déséquations des atomes de C. Nous changeons ensuite le coefficient H₂SOIT:

Ch₄ + 2₂ → CO₂ + 2h₂SOIT

4 ou 4

Enfin balancer les atomes d'hydrogène

Une fois que nous avons équilibré les atomes d'oxygène, nous équilibrons enfin les atomes d'hydrogène. Plusieurs fois, ceux-ci restent sur leur propre équilibre à la fin.

Ch₄ + 2₂ → CO₂ + 2h₂SOIT

4 H 4H

Et donc, l'équation a été équilibrée par Tanteo. L'ordre de ces étapes n'est pas toujours accompli.

Exemples

Des équations équilibrées sont présentées ci-dessous de sorte qu'il est prouvé que le nombre de leurs atomes est égal aux deux côtés de la flèche:

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Swin₂ + 2h₂ → S + 2H₂SOIT

P₄ + 6f₂ → 4pf₃

2hcl → h₂ + CL₂

C + O₂ → CO₂

Exercices

Les exercices proposés seront résolus ci-dessous. Dans certains d'entre eux, on verra que parfois l'ordre des étapes doit être brisé et l'atome minoritaire du dernier.

Exercice 1

Balance par Tanteo L'équation chimique suivante:

Swin₃ → Donc₂ + SOIT₂

1 s 1

3 ou 4

Il est important de souligner que les coefficients multiplient les indices pour nous donner le nombre total d'atomes pour un élément. Par exemple, 6N₂ Il nous donne un total de 12 atomes de n.

Le soufre de principe est déjà équilibré, nous continuons donc avec l'oxygène:

3 ou 4 o

Nous sommes obligés de changer le coefficient vers le SO₃ Pour équilibrer l'oxygène sur le côté gauche:

2SO₃ → Donc₂ + SOIT₂

6 ou 4 ou

2s S

Maintenant, nous sommes intéressés à équilibrer les atomes de soufre avant l'oxygène:

2SO₃ → 2SO₂ + SOIT₂

2s 2s

6 ou 6

Notez que les atomes d'oxygène ont été laissés seuls à la fin.

Exercices 2

Balance par Tanteo L'équation chimique suivante:

Ch₄ + H₂O → Co + H₂

Les carbones et l'oxygène sont déjà équilibrés, pas de la même manière que les hydrogènes:

6 H 2H

Tout ce que nous devons faire est de modifier le coefficient à H₂ Pour avoir plus d'hydrogène à droite:

Ch₄ + H₂O → CO + 3H₂

6 H 6H

Et l'équation est totalement équilibrée.

Exercice 3

Balance par Tanteo L'équation chimique suivante:

C₂H₄ + SOIT₂ → CO₂ + H₂SOIT

Nous recommençons à équilibrer le carbone:

C₂H₄ + SOIT₂ → 2CO₂ + H₂SOIT

2C 2C

2e 5

4h 2h

Notez que cette fois, il est plus facile d'équilibrer les hydrogènes que l'oxygène:

C₂H₄ + SOIT₂ → 2CO₂ + 2h₂SOIT

4h 4h

2e 6

Maintenant, nous modifions le coefficient de l'O₂ Pour équilibrer l'oxygène:

C₂H₄ + 3e₂ → 2CO₂ + 2h₂SOIT

6o 6

Et l'équation est déjà équilibrée.

Exercice 4

Enfin, une équation difficile à équilibrer par Tanteo:

Peut vous servir: entonnoir de décantation

N₂ + H₂O → NH₃ + NON

Les nitrogènes et l'oxygène sont déjà équilibrés, mais pas d'hydrogènes:

2 H 3H

Essayons en modifiant le coefficient H₂Ou et nh₃:

N₂ + 3h₂O → 2NH₃ + NON

6 H 6H

3 o

2N 3N

Par Tanteo variémos le coefficient de no:

N₂ + 3h₂O → 2NH₃ + 3) Non

6 H 6H

3e 3

2N 5N

Et maintenant les nitrogènes sont déséquilibrés. Ici, il est pratique de faire un changement brutal: quintuplique le coefficient du n₂:

5n₂ + 3h₂O → 2NH₃ + 3) Non

10 N 5N

6 H 6H

3e 3

Ainsi, nous devons jouer avec les coefficients NH₃ Et pas de telle manière qu'ils ajoutent 10 nitrogènes et équilibrent l'oxygène et les atomes d'hydrogène en même temps. Essayons ce score:

5n₂ + 3h₂O → 5NH₃ + 5

10 N 10 N

6 H 15H

3e 5e

Cependant, les hydrogènes ont l'air très déséquilibrés. Par conséquent, voyons à nouveau les coefficients:

5n₂ + 3h₂O → 4NH₃ + 6

10 N 10n

6h 12h

3e 6

Notez que maintenant le côté gauche a deux fois plus d'oxygène et d'hydrogène. À ce stade, il suffit de dupliquer le coefficient H₂SOIT:

5n₂ + 6h₂O → 4NH₃ + 6

10 N 10n

12h 12h

6o 6

Et l'équation est enfin équilibrée.

Les références

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
2. Chimie organique. (s.F.). Équilibre des équations chimiques par Tanteo | Exercices résolus. Récupéré de: Organiques chimiques.com
3. Nissa Garcia. (2020). Équation chimique équilibrée: définition et exemple. Étude. Récupéré de: étudier.com
4. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (21 octobre 2019). Comment équilibrer les équations chimiques. Récupéré de: Thoughtco.com
5. Guide d'étude. (11 mai 2019). Équilibrage de tanteo des réactions chimiques. Exercices résolus. Récupéré de: chimie.com
6. Université du Colorado Boulder. (2019). Équilibrage des équations chimiques. Récupéré de: Phet.Colorado.Édu