طرق فعالة لحل وموازنة المعادلات الكيميائية

خطوات موازنة المعادلات الكيميائية

فيما يأتي بعض الخطوات المتّبعة لموازنة المعادلة الكيميائية:¹

• تحديد المُتفاعلات، والنواتج، والصيغة الجزيئية لكل منهم.
• كتابة معادلة تتكون من جهتين؛ بحيث يتم وضع المتفاعلات قبل السهم، والنواتج بعد السهم.
• حساب عدد الذرات لكل عنصر في المتفاعلات، والنواتج.
• إذا كانت المعادلة غير موزونة فإنه يتم تغيير المُعامل الخاص بالجزيء حتى يصبح عدد الذرات لكل عنصر في المتفاعلات مُساوياً لعدد الذرات في النواتج.
• التحقق من عدد الذرات للتأكد من أن المعادلة موزونة.

أمثلة على موازنة المعادلة

المثال الأول

مثال: (C₇H₁₆(l)+O₂(g)→CO₂(g)+H₂O(g، يتم موازنة هذه المعادلة باستخدام الخطوات الآتية:²

• اختيار المادة الأكثر تعقيداً؛ وهي التي تحتوي على أكبر عدد من الذرات المختلفة، وهي هنا C₇H₁₆، ويتم افتراض أن المادة تحتوي على جزيء واحد من هذه المادة.
• نظراً لوجود جزيء واحد من الهِبتان الذي يحتوي على 7 ذرات كربون، فإن عدد جزيئات ثاني أكسيد الكربون هو 7، وذلك ليصبح عدد ذرات الكربون في النواتج، والمتفاعلات متساوياً، وبالتالي تصبح المعادلة على النحو الآتي:
  (C₇H₁₆(l)+O₂(g)→7CO₂(g)+H₂O(g.
• بما أن عدد ذرات الهيدروجين في جزيء واحد من الهِبتان هو 16، فإن عدد جزيئات الماء هو 8، وذلك ليصبح عدد ذرات الهيدروجين في المتفاعلات والنواتج متساوياً، ويساوي 16، وبالتالي تصبح المعادلة على النحو الآتي:
  (C₇H₁₆(l)+O₂(g)→7CO₂(g)+8H₂O(g.
• أصبح عدد ذرات الأكسجين في النواتج 22 ذرة أكسجين، بينما هناك ذرتان فقط من الأكسجين في المتفاعلات، لذا يمكن موازنة المعادلة عن طريق جعل معامل جزيء الأكسجين هو 11، وبالتالي تصبح المعادلة على النحو الآتي:
  (C₇H₁₆(l)+11O₂(g)→7CO2(g)+8H₂O(g.
• أصبحت المعادلة موزونة، ويمكن التحقق من ذلك عن طريق حساب عدد الذرات في المتفاعلات والنواتج كما يأتي:
  • عدد ذرات الكربون: 7.
  • عدد ذرات الهيدروجين: 16.
  • عدد ذرات الأكسجين: 22.

المثال الثاني

مثال: Fe₂O₃ +C → Fe + CO₂، لموازنة هذه المعادلة يتم اتباع الخطوات الآتية:³

• يتم حساب عدد الذرات لكل عنصر في المتفاعلات، والنواتج كالآتي:
  • عدد ذرات الحديد في المتفاعلات 2، وفي النواتج 1.
  • عدد ذرات الأكسجين في المتفاعلات 3، وفي النواتج 2.
  • عدد ذرات الكربون في المتفاعلات 1، وفي النواتج 1.
• المعادلة غير موزونة، يتم أولاً موازنة عدد ذرات الأكسجين، عن طريق جعل معامل Fe₂O₃ هو 2، ومعامل CO₂ هو 3، فتصبح المعادلة على النحو الآتي:
  2Fe₂O₃ +C → Fe +3CO₂.
• يتم موازنة عدد ذرات الحديد، من خلال جعل معامل ذرة الحديد 4، ثم يتم موازنة عدد ذرات الكربون بجعل معامل الكربون 3، فتصبح المعادلة الكيميائية على النحو الآتي:
  2Fe₂O₃ +3C → 4Fe +3CO₂