Γιατί οι χημικές εξισώσεις είναι πάντα ισορροπημένες;

Οι χημικές εξισώσεις είναι πάντα ισορροπημένες λόγω του νόμου της διατήρησης της μάζας, η οποία δηλώνει ότι η μάζα δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί σε χημική αντίδραση. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική μάζα των αντιδραστηρίων πρέπει να είναι ίση με τη συνολική μάζα των προϊόντων.

Προκειμένου να εξισορροπηθεί μια χημική εξίσωση, προστίθενται συντελεστές στα αντιδραστήρια και τα προϊόντα. Αυτοί οι συντελεστές αντιπροσωπεύουν τους σχετικούς αριθμούς γραμμομορίων κάθε ουσίας που εμπλέκονται στην αντίδραση. Ρυθμίζοντας τους συντελεστές, μπορεί να γίνει η εξίσωση για να αποδειχθεί ότι η συνολική μάζα των αντιδραστηρίων είναι ίση με τη συνολική μάζα των προϊόντων.

Για παράδειγμα, εξετάστε την ακόλουθη μη ισορροπημένη χημική εξίσωση:

$$ 2H_2 + O_2 → H_2O $$

Σε αυτή την εξίσωση, υπάρχουν δύο γραμμομορείς αερίου υδρογόνου (H2) στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης, αλλά μόνο ένα μόδα νερού (H2O) στη δεξιά πλευρά. Αυτό σημαίνει ότι η εξίσωση δεν είναι ισορροπημένη. Προκειμένου να εξισορροπήσουμε την εξίσωση, πρέπει να προσθέσουμε συντελεστή 2 στο μόριο νερού:

$$ 2H_2 + O_2 → 2H_2O $$

Τώρα η εξίσωση είναι ισορροπημένη επειδή υπάρχουν δύο γραμμομορείς ατόμων υδρογόνου και στις δύο πλευρές της εξίσωσης και δύο γραμμομόρια ατόμων οξυγόνου και στις δύο πλευρές της εξίσωσης.

Η εξισορρόπηση των χημικών εξισώσεων είναι σημαντική επειδή μας επιτρέπει να προβλέψουμε με ακρίβεια τα προϊόντα μιας χημικής αντίδρασης και να υπολογίσουμε την ποσότητα κάθε προϊόντος που θα παραχθεί.