Tárgyak:
- Általános
- C és O2 reakcióegyenlet
- H2 és O2 reakcióegyenlet
összesen:
Ez az oldal elmagyarázza, hogyan lehet helyesbíteni a reakcióegyenleteket. A reakcióegyenlet egy képlet, amelyben az anyagokat égés előtt és után írják be (például C és O2). Égés után ezek az anyagok CO2-vé alakulnak.
Ezután a reakcióegyenlet segítségével határozzuk meg, hogy hány kilogramm levegőre van szükség 1 kilogramm szóban forgó anyag elégetéséhez.
C és O2 reakcióegyenlet:
A C és O2 reakcióegyenlete az alábbiakban látható. Az alábbiakban elmagyarázzuk, hogyan kell kitölteni ezt az egyenletet.
Kezdjük a felső sorban. Az egyenletben a szénatom (C) az oxigénatomokkal (O2) együtt a nyíl bal oldalán található. Ezeket az anyagokat elégetni kell. A nyíl mutatja az anyagok közötti kapcsolatot az égés után. Az egyenlet most azt mutatja, hogy egy szénatom és két oxigénatom együtt szén-dioxidot (CO2) alkot.
A következő lépésben fontos meghatározni a C és az O2 atomtömegét. Egy kémiai elem minden izotópja eltérő atomtömeggel rendelkezik, amelyet gramm/molban fejeznek ki. A szén és az oxigén atomtömege a következő:
C = 12 g/mol
O = 16 g/mol
Először is megadjuk a C és O2 elégetésének reakcióegyenletét:
Ezután feljegyezzük az atomtömegeket. A 12. ábra C és O2 (16×2) alá kerül, mivel az O2 két oxigénatomból áll, amelyek mindegyike 16 gramm/mol tömegű.
A nyíl jobb oldalán a C atom hozzáadódik az oxigénatomokhoz. Ez összeadva 44. A következő lépésben kiszámolják, hogy hány kilogramm oxigénre van szükség egy kilogramm szén elégetéséhez. Ezt úgy tesszük, hogy a teljes egyenletet elosztjuk 12-vel.
12-vel való osztás után a következő számok maradnak:
Most tényleg ezt írja:
Kilogrammban akarjuk, és nem gramm/molban. A g/mol-t elvileg csak kg-ra lehet cserélni, mert ezt tekinthetjük arányoknak.
Egy példa:
10 liter vízhez 1 liter tisztítószert kell adni. (Tisztítószer egytizede liter vízhez.) Ez azt jelenti, hogy 10 hektoliter vízhez 1 hektolitert is kell hozzáadni ebből a szerből. Vagy 10 centiméter vizet és 1 centiméter tisztítószert, de akkor ezt 100-szor kell összekevernie, hogy visszaálljon az 10 liter tisztítószerre jutó 1 liter víz. Az arányok változatlanok maradnak.
A következtetés az, hogy a gramm/mol és a kg felcserélhető, amíg más mennyiség nem szerepel a képletben!
Az egyenlet most azt mutatja, hogy 2,67 kg O2 szükséges 1 kg C elégetéséhez. Ez 3,67 kg CO2-t termel. A nyíl bal és jobb oldalán lévő számok összehasonlításával egyszerűen ellenőrizheti, hogy nem történt-e számítási hiba. A nyíl bal oldalán lévő számok hozzáadásával 3,67-et kapunk, akárcsak a nyíltól jobbra lévő számot, tehát ez jól sikerült. Hasznos ellenőrizni magát így, különösen hosszú reakcióegyenleteknél.
H2 és O2 reakcióegyenlet:
A H2 és O2 reakcióegyenletét úgy állítottuk fel, ahogy fent tettük CO és O2 esetében. A reakcióegyenlet helyesbítése most egy kicsit más.
Kezdjük újra az elején; Égés után H2 és O2 H2O-vá alakul, de itt merül fel az első probléma:
Ha összeadja a H2-t és az O2-t, akkor H2O2-t kap. Ez nem víz, hanem hidrogén-peroxid. Természetesen nem ez a szándék. Ez az a pont, ahol a reakcióegyenletet korrigálni kell, mert végül H2O-nak kell képződnie. Amit most meg kell tenni, az az, hogy megduplázzuk a hidrogénatomok számát. Ezt a következőképpen tesszük. Ha most egy 2-t tesz a H2 elé, akkor (2xH2) = 4 hidrogénatom van.
Ugyanez vonatkozik a nyíl jobb oldalára is, de most az O-t is megszorozzuk 2-vel. Mert a következők érvényesek:
2H2O = 2(H2O) = 2xH2 és 2xO2.
Tehát most visszakapta a két oxigénatomot, csak 4 hidrogénatommal. Tehát látja, hogy nem lehet egyszerűen összeadni az atomokat, mert akkor víz helyett hidrogén-peroxid kémiai vegyület jön létre.
A következő lépés az atomtömegek kiszámítása. A következő lépésben fontos meghatározni a H és az O2 atomtömegét. A szén és az oxigén atomtömege a következő:
H = 1 g/mol
O = 16 g/mol
Most 32 kg O2 szükséges 4 kg H2 elégetéséhez. Égés után 36 kg H2O képződik. A teljes egyenlet 4-gyel való osztásával meghatározható, hogy hány kg O2 szükséges 1 kg H2 elégetéséhez:
Végül ez lesz:
Tehát 1 kg hidrogén elégetéséhez 8 kg oxigénre van szükség.
