- Langkah
- Tuliskan persamaan tak seimbang
- Tinjau koefisien stoikiometri dan subskrip
- Setarakan atom-atom dalam proporsi terkecil terlebih dahulu
- Seimbangkan dengan atom oksigen
- Terakhir, setarakan atom hidrogen
- Contoh
- Latihan
- Latihan 1
- Latihan 2
- Latihan 3
- Latihan 4
- Referensi
The trial and error balancing terdiri dari metode trial and error yang berusaha untuk memastikan bahwa konservasi materi terpenuhi dalam persamaan kimia untuk reaksi yang diberikan; yaitu, untuk menyamakan jumlah atom reaktan dan produk. Dengan demikian, mereka tidak akan lenyap atau menciptakan atom dari udara tipis.
Tergantung pada kesibukannya, ini biasanya merupakan operasi yang menghibur, memperkuat pemahaman tentang koefisien stoikiometri dan subskrip. Meskipun kelihatannya tidak seperti itu, trial and error melibatkan penguasaan banyak konsep, yang diterapkan hampir secara tidak sadar kepada mereka yang mencoba-coba kimia.
Menyeimbangkan persamaan kimia dengan trial and error seperti mencoba meratakan jungkat-jungkit di udara. Gambar oleh michael maggiore dari Pixabay
Jadi, penyeimbangan menyerupai upaya yang akan dilakukan untuk meratakan jungkat-jungkit (atau jungkat-jungkit), sehingga tidak ada ujung yang jatuh ke satu sisi sementara yang lain naik. Skala juga menggambarkan hal ini dengan sempurna.
Seperti pengalaman Anda, penyeimbangan ini bahkan bisa dilakukan secara mental, asalkan persamaan kimianya tidak terlalu rumit. Ayunan yang buruk benar-benar merusak interpretasi suatu reaksi, jadi penting untuk melakukannya dengan tenang untuk menghindari kesalahan makan.
Langkah
Tuliskan persamaan tak seimbang
Terlepas dari untuk apa penyeimbangan diperlukan, Anda harus selalu memulai dengan persamaan tidak seimbang yang ada. Demikian juga, penting untuk memperjelas elemen-elemennya. Asumsikan persamaan kimia berikut:
A + B → 3C + D
Dimana spesies A, B, C dan D adalah molekul. Persamaan ini tidak dapat diseimbangkan karena ia tidak memberi tahu kita tentang atomnya. Atom-atomnya seimbang, bukan molekulnya.
Baik A, B, dan D memiliki koefisien stoikiometri 1, sedangkan C 3. Ini berarti 1 molekul atau mol A bereaksi dengan satu molekul atau mol B, menghasilkan 3 molekul atau mol C, dan satu molekul atau mol D. Saat kita menunjukkan atom, kita perkenalkan subskrip stoikiometri.
Tinjau koefisien stoikiometri dan subskrip
Sekarang misalkan persamaan berikut:
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Subskrip stoikiometri memberi tahu kita berapa banyak atom dari setiap elemen yang menyusun sebuah molekul, dan mereka dikenali karena mereka adalah bilangan terkecil di sisi kanan sebuah atom. Misalnya, CH 4 memiliki satu atom karbon (meskipun 1 tidak terdaftar) dan empat atom hidrogen.
Setarakan atom-atom dalam proporsi terkecil terlebih dahulu
Menurut persamaan tak seimbang di atas, karbon adalah atom minor: ia adalah bagian dari reaktan tunggal (CH 4 ) dan produk tunggal (CO 2 ). Jika Anda melihatnya, ada atom C di sisi reaktan dan produk.
Seimbangkan dengan atom oksigen
CH 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
2 O 3 O
Kita tidak dapat mengubah subskrip, tetapi hanya koefisien stoikiometri untuk menyeimbangkan persamaan. Ada lebih banyak oksigen di sisi kanan, jadi kami mencoba menambahkan koefisien ke O 2 :
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + H 2 O
4 atau 3
Kami tidak ingin mempengaruhi koefisien CO 2 karena ini akan membuat atom-atom C tidak seimbang. Kami kemudian mengubah koefisien H 2 O:
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4 atau 4
Terakhir, setarakan atom hidrogen
Setelah kita menyeimbangkan atom oksigen, akhirnya kita menyetarakan atom hidrogen. Beberapa kali ini dengan sendirinya seimbang di akhir.
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
Dan persamaan telah diimbangi dengan coba-coba. Urutan langkah-langkah ini tidak selalu terpenuhi.
Contoh
Persamaan yang seimbang ditunjukkan di bawah ini untuk memverifikasi bahwa jumlah atomnya sama di kedua sisi panah:
SO 2 + 2H 2 → S + 2H 2 O
P 4 + 6F 2 → 4PF 3
2HCl → H 2 + Cl 2
C + O 2 → CO 2
Latihan
Beberapa latihan yang diusulkan akan diselesaikan di bawah ini. Dalam beberapa dari mereka akan terlihat bahwa kadang-kadang lebih mudah untuk mematahkan urutan langkah dan menyetarakan atom minoritas terakhir.
Latihan 1
Seimbangkan dengan trial and error persamaan kimia berikut:
SO 3 → SO 2 + O 2
1S 1S
3 atau 4
Penting untuk ditekankan bahwa koefisien mengalikan subskrip untuk memberi kita jumlah total atom untuk suatu elemen. Misalnya, 6N 2 memberi kita total 12 atom N.
Belerang di awal sudah seimbang, jadi kami lanjutkan dengan oksigen:
3 O 4 O
Kami dipaksa untuk mengubah koefisien menjadi SO 3 untuk menyeimbangkan oksigen di sisi kiri:
2SO 3 → SO 2 + O 2
6 O 4 O
2S S
Sekarang kami tertarik untuk menyeimbangkan atom belerang terlebih dahulu sebelum atom oksigen:
2SO 3 → 2SO 2 + O 2
2S 2S
6 ATAU 6O
Perhatikan bahwa atom oksigen dibiarkan seimbang dengan sendirinya pada akhirnya.
Latihan 2
Seimbangkan dengan trial and error persamaan kimia berikut:
CH 4 + H 2 O → CO + H 2
Karbon dan oksigen sudah seimbang, tidak seperti hidrogen:
6H 2H
Yang harus kita lakukan adalah memodifikasi koefisien H 2 untuk mendapatkan lebih banyak hidrogen di sebelah kanan:
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
6H 6H
Dan persamaannya sangat seimbang.
Latihan 3
Seimbangkan dengan trial and error persamaan kimia berikut:
C 2 H 4 + O 2 → CO 2 + H 2 O
Kami mulai menyeimbangkan karbon lagi:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + H 2 O
2C 2C
2O 5O
4H 2H
Perhatikan bahwa kali ini lebih mudah untuk menyeimbangkan hidrogen terlebih dahulu daripada oksigen:
C 2 H 4 + O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
4H 4H
2O 6O
Sekarang, kami memodifikasi koefisien O 2 untuk menyeimbangkan oksigen:
C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O
6O 6O
Dan persamaannya sudah seimbang.
Latihan 4
Akhirnya, persamaan yang menantang akan diimbangi dengan coba-coba:
N 2 + H 2 O → NH 3 + TIDAK
Nitrogen dan oksigen sudah seimbang, tetapi tidak dengan hidrogen:
2H 3H
Mari kita coba mengubah koefisien H 2 O dan NH 3 :
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + TIDAK
6H 6H
3O O
2N 3N
Dengan trial and error kami memvariasikan koefisien NO:
N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
6H 6H
3O 3O
2N 5N
Dan sekarang nitrogen tidak seimbang. Di sini lebih mudah untuk membuat perubahan mendadak: lima kali lipat koefisien N 2 :
5N 2 + 3H 2 O → 2NH 3 + 3NO
10 N 5N
6H 6H
3O 3O
Jadi, kita tinggal bermain-main dengan koefisien NH 3 dan NO sedemikian rupa sehingga mereka menambahkan 10 nitrogen dan menyeimbangkan atom oksigen dan hidrogen pada saat yang bersamaan. Mari kita coba skor ini:
5N 2 + 3H 2 O → 5NH 3 + 5NO
10 N 10 N
6 H 15H
3O 5O
Namun, hidrogen terlihat sangat tidak seimbang. Oleh karena itu, mari kita variasikan koefisiennya lagi:
5N 2 + 3H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
6H 12H
3O 6O
Perhatikan bahwa sekarang sisi kiri memiliki oksigen dan hidrogen dua kali lipat. Pada titik ini, cukup dengan menggandakan koefisien H 2 O:
5N 2 + 6H 2 O → 4NH 3 + 6NO
10 N 10N
12H 12H
6O 6O
Dan persamaan tersebut akhirnya seimbang.
Referensi
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Kimia organik. (sf). Menyeimbangkan persamaan kimia dengan trial and error - Soal Latihan. Diperoleh dari: quimica-organica.com
- Nissa Garcia. (2020). Persamaan Kimia Seimbang: Definisi & Contoh. Belajar. Diperoleh dari: study.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (21 Oktober 2019). Bagaimana Menyeimbangkan Persamaan Kimia. Diperoleh dari: thinkco.com
- Panduan belajar. (11 Mei 2019). Penyeimbangan percobaan reaksi kimia. Latihan Terpecahkan. Diperoleh dari: quimicaencasa.com
- Universitas Colorado Boulder. (2019). Menyeimbangkan Persamaan Kimia. Diperoleh dari: phet.colorado.edu