Kemiska reaktioner: Att skriva och balansera reaktionsformler PDF

kemilektioner.se youtube.com/kemilektioner KEMISKA REAKTIONER: ATT SKRIVA OCH BALANSERA REAKTIONSFORMLER NIKLAS DAHRÉN  Kemisk reaktion ü Kemisk reaktion: En kemisk reaktion innebär att olika ämnen reagerar...

kemilektioner.se youtube.com/kemilektioner KEMISKA REAKTIONER: ATT SKRIVA OCH BALANSERA REAKTIONSFORMLER NIKLAS DAHRÉN  Kemisk reaktion ü Kemisk reaktion: En kemisk reaktion innebär att olika ämnen reagerar med varandra och bildar ett eller flera nya ämnen. ü Reaktanter och produkter: De ämnen som reagerar med varandra i en kemisk reaktion kallas för reaktanter och de ämnen som bildas kallas för produkter. ü Reaktionsformel: Med hjälp av en reaktionsformel kan man tydligt visa vad som sker vid en kemisk reaktion. De ämnen som reagerar med varandra (reaktanterna) skrivs på vänster sida om en pil och de ämnen som bildas (produkterna) skrivs på höger sida om samma pil.  Hur skrivs en reaktionsformel? Koefficient 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) Reaktant Reaktant Produkter Regler för reaktionsformler: (g) = gas (l) = vätska § De ingående ämnena skrivs med deras kemiska beteckning. (s) = fast ämne § Reaktionsformeln ska vara balanserad. (aq) = löst i vatten Följande regler ska vara uppfyllda för att en reaktionsformel ska vara balanserad 1. Massbalans: Antalet atomer/joner av varje ämne ska vara lika många på vänster och höger sida. Följande reaktionsformel har inte Följande reaktionsformel har massbalans: massbalans: H2 + O2 à H2O 2H2 + O2 à 2H2O 2. Laddningsbalans: Antalet positiva resp. negativa laddningar ska vara lika många på vänster och höger sida. Följande reaktionsformel har inte Följande reaktionsformel har laddningsbalans: laddningsbalans: Ag+ + Zn à Zn2+ + Ag 2Ag+ + Zn à Zn2+ + 2Ag  Balanseringsmetoden: 1. Skriv ned den obalanserade reaktionsformeln: Skriv ned de kemiska beteckningarna för reaktanterna resp. produkterna och en reaktionspil mellan dessa. Rita ett streck över reaktionspilen för att visa att reaktionsformeln inte är balanserad. 2. Gör en tabell: Gör en tabell som visar hur många atomer/joner det finns av varje ämne till vänster resp. till höger om reaktionspilen samt antalet laddningar (jonladdningar). Tabellen visar vad som behöver justeras för att få reaktionsformeln balanserad. 3. Rätta till antalet laddningar (laddningsbalans): Om det finns jonladdningar måste laddningarna balanseras så att det är lika många på båda sidorna om reaktionspilen. OBS: Jonernas laddning får dock inte ändras utan lägg istället till fler joner så att laddningsbalans uppkommer på det sättet! Finns det inga laddningar så utgår detta steg. 4. Rätta till antalet atomer (massbalans): Antalet atomer av respektive ämne måste vara lika många på båda sidorna om reaktionspilen. Börja med att rätta till de atomer det finns mest av. Ensamma grundämnen sparar man alltid till slutet. Justera koefficienten på den sida där antalet atomer är lägst. 5. Ändra till minsta möjliga heltal: Kolla att koefficienterna har minsta möjliga heltal. Är det massbalans och laddningsbalans men inte minsta möjliga heltal så är reaktionsformel inte helt korrekt. 6. Uppdatera tabellen och ta bort strecket över pilen: Avsluta med att uppdatera tabellen och kolla att allting stämmer. Ta bort strecket över reaktionspilen om reaktionsformeln är balanserad på ett helt korrekt sätt (mass- och laddningsbalans).  Uppgift 1: Metan (CH4) reagerar med syrgas och bildar vatten och koldioxid. Skriv en balanserad reaktionsformel. ü Lösning: 1. Skriv först ned de kemiska beteckningarna för reaktanterna resp. produkterna. Rita ett streck över pilen. Strecket visar att reaktionsformeln inte är balanserad. CH4 + O2 H2O + CO2 2. Gör en tabell som visar hur många atomer det finns av varje ämne till vänster resp. till höger om reaktionspilen samt antalet laddningar (jonladdningar): Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Kolatomer (C): 1 1 Ja Tabellen visar att reaktionsformeln Väteatomer (H): 4 2 Nej inte är balanserad. Syreatomer (O): 2 3 Nej Laddningar: 0 0 Ja ü Lösning: CH4 + 2 O2 2 H2O + CO2 3. Eftersom det redan från början var laddningsbalans så behöver det inte justeras. 4. Börja med att rätta till de atomer det finns mest av; antalet väteatomer. Ensamma grundämnen (som syre i det här fallet) sparar man alltid till slutet. Justera koefficienten på den sida där antalet atomer är lägst. 5. Antalet kolatomer behöver inte justeras. Antalet påverkades inte av att antalet väteatomer justerades. 6. Rätta till antalet syreatomer. Justera koefficienten på den sida där antalet syreatomer är lägst. OBS: När en 2:a skrevs framför H2O ökade det också antalet syreatomer! Därför måste antalet syreatomer räknas igen innan koefficienten justeras. 8. Det sista som måste göras är att kolla att koefficienterna har minsta möjliga heltal. Är det massbalans och laddningsbalans men inte minsta möjliga heltal så är reaktionsformel inte helt korrekt. I detta fall går det inte att få ett lägre heltal eftersom vi redan har minsta möjliga heltal när det gäller CH4 och CO2.  ü Lösning: CH4 + 2 O2 2 H2O + CO2 8. Uppdatera tabellen för att se om reaktionsformeln är korrekt balanserad. 9. Tabellen visar att reaktionsformeln är korrekt balanserad och därmed kan strecket över reaktionspilen tas bort. 10. Rätt svar är: CH4 + 2O2 à 2H2O + CO2 Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Kolatomer (C): 1 1 Ja Tabellen visar att reaktionsformeln Väteatomer (H): 4 4 Ja nu är balanserad! Syreatomer (O): 4 4 Ja Laddningar: 0 0 Ja  Uppgift 2: I fotosyntesen bildas glukos (C6H12O6) och syrgas. Vatten och koldioxid är reaktanterna. Skriv en balanserad reaktionsformel för fotosyntesen. ü Lösning: 1. Skriv först ned de kemiska beteckningarna för reaktanterna resp. produkterna. Rita ett streck över pilen. Strecket visar att reaktionsformeln inte är balanserad. CO2 + H2O C6H12O6 + O2 2. Gör en tabell som visar hur många atomer det finns av varje ämne till vänster resp. till höger om reaktionspilen samt antalet laddningar (jonladdningar): Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Kolatomer (C): 1 6 Nej Tabellen visar att reaktionsformeln Väteatomer (H): 2 12 Nej inte är balanserad. Syreatomer (O): 3 8 Nej Laddningar: 0 0 Ja ü Lösning: 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 3. Eftersom det redan från början var laddningsbalans så behöver det inte justeras. 4. Börja med att rätta till de atomer det finns mest av; antalet väteatomer. Ensamma grundämnen (som syre i det här fallet) sparar man alltid till slutet. Justera koefficienten på den sida där antalet atomer är lägst. 5. Rätta till antalet kolatomer. Justera koefficienten på den sida där antalet atomer är lägst. 6. Rätta till antalet syreatomer. Justera koefficienten på den sida där antalet syreatomer är lägst. OBS: När en 6:a skrevs framför både CO2 och H2O ökade det också antalet syreatomer! Därför måste antalet syreatomer räknas igen innan koefficienten justeras. 7. Det sista som måste göras är att kolla att koefficienterna har minsta möjliga heltal. Är det massbalans och laddningsbalans men inte minsta möjliga heltal så är reaktionsformel inte helt korrekt. I detta fall går det inte att få ett lägre heltal eftersom vi redan har minsta möjliga heltal när det gäller C6H12O6. ü Lösning: 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 8. Uppdatera tabellen för att se om reaktionsformeln är korrekt balanserad. 9. Tabellen visar att reaktionsformeln är korrekt balanserad och därmed kan strecket över reaktionspilen tas bort. 10. Rätt svar är: 6CO2 + 6HO2 à C6H12O6 + 6CO2 Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Kolatomer (C): 6 6 Ja Tabellen visar att reaktionsformeln Väteatomer (H): 12 12 Ja nu är balanserad! Syreatomer (O): 18 18 Ja Laddningar: 0 0 Ja  Uppgift 3: Gasol är en blandning av propan och butan. Skriv en balanserad reaktionsformel för förbränningen av butan C4H10. ü Lösning: 1. Skriv först ned de kemiska beteckningarna för reaktanterna resp. produkterna. Rita ett streck över pilen. Strecket visar att reaktionsformeln inte är balanserad. C4H10 + O2 H2O + CO2 2. Gör en tabell som visar hur många atomer det finns av varje ämne till vänster resp. till höger om reaktionspilen samt antalet laddningar (jonladdningar): Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Kolatomer (C): 4 1 Nej Tabellen visar att reaktionsformeln Väteatomer (H): 10 2 Nej inte är balanserad. Syreatomer (O): 2 3 Nej Laddningar: 0 0 Ja ü Lösning: C4H10 + 6,5 O2 5 H2 O + 4 CO2 3. Eftersom det redan från början var laddningsbalans så behöver det inte justeras. 4. Börja med att rätta till de atomer det finns mest av; antalet väteatomer. Ensamma grundämnen (som syre i det här fallet) sparar man alltid till slutet. Justera koefficienten på den sida där antalet atomer är lägst. 4. Rätta till antalet kolatomer. Justera koefficienten på den sida där antalet kolatomer är lägst. 5. Rätta till antalet syreatomer. Justera koefficienten på den sida där antalet syreatomer är lägst. OBS: När vi skrev en 4:a framför CO2 och 5:a framför H2O så ökade det också antalet syreatomer! Därför måste antalet syreatomer räknas igen innan koefficienten justeras. 6. Det sista som måste göras är att kolla att koefficienterna har minsta möjliga heltal. Är det massbalans och laddningsbalans men inte minsta möjliga heltal så är reaktionsformel inte helt korrekt. I detta fall måste varje koefficient multipliceras med 2 för att få till minsta möjliga heltal. 6,5 är inget heltal och måste därför dubblas till 13 (det går inte att få till ett lägre heltal om alla koefficienter ska vara heltal) vilket medför att även övriga koefficienter måste dubblas. 2C4H10 + 13O2 10H2O + 8CO2  ü Lösning: 2C4H10 + 13O2 10H2O + 8CO2 8. Uppdatera tabellen för att se om reaktionsformeln är korrekt balanserad. 9. Tabellen visar att reaktionsformeln är korrekt balanserad och därmed kan strecket över reaktionspilen tas bort. 10. Rätt svar är: 2C4H10 + 13O2 à 10H2O + 8CO2 Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Kolatomer (C): 8 8 Ja Tabellen visar att reaktionsformeln Väteatomer (H): 20 20 Ja nu är balanserad! Syreatomer (O): 26 26 Ja Laddningar: 0 0 Ja  Uppgift 4: Aluminium reagerar med silverjoner (Ag+) och det bildas aluminiumjoner och rent silver. Skriv en balanserad reaktionsformel. ü Lösning: 1. Skriv först ned de kemiska beteckningarna för reaktanterna resp. produkterna. Rita ett streck över pilen. Strecket visar att reaktionsformeln inte är balanserad. Al + Ag+ Al3+ + Ag 2. Gör en tabell som visar hur många atomer/joner det finns av varje ämne till vänster resp. till höger om reaktionspilen samt antalet laddningar (jonladdningar): Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Tabellen visar att Aluminium (Al/Al3+): 1 1 Ja reaktionsformeln inte är balanserad. Silver (Ag/Ag+): 1 1 Ja Laddningar: +1 +3 Nej ü Lösning: Al + 3 Ag+ Al3+ + 3 Ag 3. Börja med att rätta till antalet laddningar så att det blir laddningsbalans. Eftersom det finns 3 positiva laddningar på höger sida måste det även vara 3 positiva laddningar på vänster sida. OBS: Själva jonladdningen får inte ändras (ej Ag3+), utan istället ökas antalet silverjoner (3Ag+). 4. Nu rättar vi till antalet atomer så att det även blir massbalans. När antalet silverjoner ökades så rubbades massbalansen. Justera koefficienten på den sida där antalet av resp. atom är lägst. 5. Det sista som måste göras är att kolla att koefficienterna har minsta möjliga heltal. Är det massbalans och laddningsbalans men inte minsta möjliga heltal så är reaktionsformel inte helt korrekt. I detta fall går det inte att få ett lägre heltal eftersom vi redan har minsta möjliga heltal när det gäller Al. ü Lösning: Al + 3 Ag+ Al3+ + 3 Ag 8. Uppdatera tabellen för att se om reaktionsformeln är korrekt balanserad. 9. Tabellen visar att reaktionsformeln är korrekt balanserad och därmed kan strecket över reaktionspilen tas bort. 10. Rätt svar är: Al + 3Ag+ à Al3+ + 3Ag Atomer/laddningar: Antalet till vänster: Antalet till höger: Balans: Tabellen visar att Aluminium (Al/Al3+): 1 1 Ja reaktionsformeln Silver (Ag/Ag+): 3 3 Ja nu är balanserad! Laddningar: +3 +3 Ja  Balanseringsmetoden: 1. Skriv ned den obalanserade reaktionsformeln: Skriv ned de kemiska beteckningarna för reaktanterna resp. produkterna och en reaktionspil mellan dessa. Rita ett streck över reaktionspilen för att visa att reaktionsformeln inte är balanserad. 2. Gör en tabell: Gör en tabell som visar hur många atomer/joner det finns av varje ämne till vänster resp. till höger om reaktionspilen samt antalet laddningar (jonladdningar). Tabellen visar vad som behöver justeras för att få reaktionsformeln balanserad. 3. Rätta till antalet laddningar (laddningsbalans): Om det finns jonladdningar måste laddningarna balanseras så att det är lika många på båda sidorna om reaktionspilen. OBS: Jonernas laddning får dock inte ändras utan lägg istället till fler joner så att laddningsbalans uppkommer på det sättet! Finns det inga laddningar så utgår detta steg. 4. Rätta till antalet atomer (massbalans): Antalet atomer av respektive ämne måste vara lika många på båda sidorna om reaktionspilen. Börja med att rätta till de atomer det finns mest av. Ensamma grundämnen sparar man alltid till slutet. Justera koefficienten på den sida där antalet atomer är lägst. 5. Ändra till minsta möjliga heltal: Kolla att koefficienterna har minsta möjliga heltal. Är det massbalans och laddningsbalans men inte minsta möjliga heltal så är reaktionsformel inte helt korrekt. 6. Uppdatera tabellen och ta bort strecket över pilen: Avsluta med att uppdatera tabellen och kolla att allting stämmer. Ta bort strecket över reaktionspilen om reaktionsformeln är balanserad på ett helt korrekt sätt (mass- och laddningsbalans). Se gärna fler filmer på: kemilektioner.se youtube.com/kemilektioner