Γιατί εξισορροπούμε τις χημικές εξισώσεις;

Οι χημικές εξισώσεις είναι ισορροπημένες για να ικανοποιηθούν ο νόμος της διατήρησης της μάζας, ο οποίος δηλώνει ότι δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί σε χημική αντίδραση. Η εξισορρόπηση μιας εξίσωσης εξασφαλίζει ότι ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου είναι ο ίδιος και στις δύο πλευρές της εξίσωσης. Αυτό είναι σημαντικό επειδή μας επιτρέπει να αντιπροσωπεύουμε με ακρίβεια τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα μιας αντίδρασης και να υπολογίσουμε την στοιχειομετρία της αντίδρασης.

Για την εξισορρόπηση μιας χημικής εξίσωσης, προστίθενται συντελεστές στα αντιδραστήρια και τα προϊόντα. Αυτοί οι συντελεστές αντιπροσωπεύουν τον σχετικό αριθμό μορίων ή γραμμομορίων κάθε ουσίας που εμπλέκεται στην αντίδραση. Για παράδειγμα, η εξίσωση

$$ 2H_2 + O_2 \ rightarrow 2h_2o $$

είναι ισορροπημένη επειδή υπάρχει ο ίδιος αριθμός ατόμων υδρογόνου (4) και ατόμων οξυγόνου (2) και στις δύο πλευρές της εξίσωσης.

Η εξισορρόπηση των χημικών εξισώσεων μπορεί να είναι προκλητική, ειδικά για σύνθετες αντιδράσεις. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες μεθόδους που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απλούστευση της διαδικασίας. Μία κοινή μέθοδος είναι να ξεκινήσετε με την εξισορρόπηση των στοιχείων που εμφανίζονται μόνο σε ένα αντιδραστήριο ή προϊόν. Μόλις τα στοιχεία αυτά είναι ισορροπημένα, τα υπόλοιπα στοιχεία μπορούν να εξισορροπηθούν πιο εύκολα.

Μια άλλη μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξισορρόπηση των χημικών εξισώσεων είναι η χρήση της μεθόδου Criss-Cross. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τον πολλαπλασιασμό του συντελεστή κάθε αντιδραστηρίου από τον δείκτη του αντίστοιχου στοιχείου στο προϊόν και αντίστροφα. Για παράδειγμα, στην εξίσωση

$$ 2H_2 + O_2 \ rightarrow 2h_2o $$

Ο συντελεστής του Η2 είναι 2, και ο δείκτης του Η σε Η2Ο είναι 2. Επομένως, ο συντελεστής του Η2Ο είναι 2 × 2 =4.

Η εξισορρόπηση των χημικών εξισώσεων αποτελεί βασική δεξιότητα για τους χημικούς και άλλους επιστήμονες. Είναι ένα απαραίτητο βήμα στην κατανόηση και την πρόβλεψη του αποτελέσματος των χημικών αντιδράσεων.