Γιατί είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν ισορροπημένες χημικές εξισώσεις κατά τον προσδιορισμό της ποσότητας ενός προϊόντος FO;
1. Νόμος διατήρησης της μάζας:
* Οι ισορροπημένες χημικές εξισώσεις αντιπροσωπεύουν τη θεμελιώδη αρχή του νόμου της διατήρησης της μάζας. Ο νόμος αυτός δηλώνει ότι η σημασία δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί σε χημική αντίδραση.
* Μια ισορροπημένη εξίσωση εξασφαλίζει ότι ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου στην πλευρά του αντιδραστηρίου (υλικά εκκίνησης) είναι ίσος με τον αριθμό των ατόμων αυτού του στοιχείου στην πλευρά του προϊόντος (σχηματίζονται ουσίες). Αυτό εγγυάται ότι κανένα άτομο δεν "χαθεί" ή "κερδίζεται" κατά τη διάρκεια της αντίδρασης.
2. Ακριβής στοιχειομετρία:
* Η στοιχειομετρία είναι ο κλάδος της χημείας που ασχολείται με τις ποσοτικές σχέσεις μεταξύ αντιδραστηρίων και προϊόντων σε χημικές αντιδράσεις.
* Οι ισορροπημένες εξισώσεις παρέχουν τις ακριβείς στοιχειομετρικές αναλογίες μεταξύ των εμπλεκόμενων ουσιών. Αυτό σημαίνει ότι σας λένε τον ακριβή αριθμό γραμμομορίων κάθε αντιδραστηρίου που απαιτείται για την παραγωγή ενός ορισμένου αριθμού γραμμομορίων κάθε προϊόντος.
3. Διορθώσεις προβλέψεων και υπολογισμών:
* Χωρίς ισορροπημένες εξισώσεις, θα εργάζονταν με λανθασμένες αναλογίες γραμμομόρων, οδηγώντας σε:
* Λανθασμένες προβλέψεις απόδοσης προϊόντων: Θα υπερεκτιμήσατε ή θα υποτιμήσετε πόσα προϊόντα μπορείτε να πάρετε από ένα δεδομένο ποσό αντιδραστηρίων.
* Λάθη στους υπολογισμούς: Όλοι οι υπολογισμοί που περιλαμβάνουν μάζα, όγκο, συγκέντρωση κ.λπ., θα βασίζονται σε ελαττωματικές πληροφορίες, με αποτέλεσμα αναξιόπιστα αποτελέσματα.
Παράδειγμα:
Ας πάρουμε την καύση του μεθανίου (CH4) ως παράδειγμα:
Μη ισορροπημένη εξίσωση: CH4 + O2 → CO2 + H2O
Ισορροπημένη εξίσωση: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Παρατηρήστε τη διαφορά:
* Στην μη ισορροπημένη εξίσωση, έχουμε μόνο ένα μόριο οξυγόνου στην πλευρά του αντιδραστηρίου και δύο από την πλευρά του προϊόντος, παραβιάζοντας το νόμο της διατήρησης της μάζας.
* Η ισορροπημένη εξίσωση δείχνει ότι ένας γραμμομοριαστής μεθανίου αντιδρά με δύο γραμμομορείς οξυγόνου για να παράγει ένα γραμμομόριο διοξειδίου του άνθρακα και δύο γραμμομορείς νερού. Αυτή η σωστή αναλογία μας επιτρέπει να υπολογίσουμε με ακρίβεια την ποσότητα κάθε προϊόντος που σχηματίζεται.
Συνοπτικά:
Η χρήση ισορροπημένων χημικών εξισώσεων εξασφαλίζει:
* Διατήρηση της μάζας: Τα άτομα δεν δημιουργούνται ή καταστρέφονται.
* Ακριβείς στοιχειομετρικές αναλογίες: Γνωρίζετε τις ακριβείς σχέσεις μεταξύ αντιδραστηρίων και προϊόντων.
* Αξιόπιστες προβλέψεις και υπολογισμοί: Μπορείτε να καθορίσετε με ακρίβεια την απόδοση του προϊόντος και να εκτελέσετε υπολογισμούς με βάση την αντίδραση.
