ดาวน์โหลดบทความ
ดาวน์โหลดบทความ
ต้องการเรียนรู้สมการเคมี? ปัญหาเหล่านี้อาจดูยากในทีแรก แต่พอได้เรียนรู้กฎและขั้นตอนพื้นฐานในการดุลสมการแล้ว มันก็ง่ายมาก เราจะพาคุณไปดูวิธีการไขปัญหานี้ไม่ว่าโจทย์จะมีอะตอมหรือโมเลกุลจำนวนมากเท่าใด ถ้าเจอสมการที่สลับซับซ้อนนะเหรอ? เราก็บอกวิธีไว้เหมือนกัน แค่เลื่อนไปในขั้นตอนที่ 2 เพื่อทำการดุลสมการเชิงพีชคณิต
ขั้นตอน
-
เขียนสมการ. ในตัวอย่าง คุณจะดุลสมการนี้:
- C 3 H 8 + O 2 --> H 2 O + CO 2
- ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเมื่อโพรเพน (C 3 H 8 ) เผาไหม้กับออกซิเจน และได้ผลผลิตเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์
-
เขียนจำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุ. ทั้งด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ. จำนวนอะตอมในสมการ ดูได้จากตัวห้อยที่อยู่ด้านล่างของแต่ละอะตอม เวลาเขียน เป็นความคิดที่ดีถ้าจะเชื่อมมันกลับไปยังสมการเดิม ดูว่าธาตุแต่ละตัวปรากฏอย่างไร [1] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- เช่น คุณมีอะตอมออกซิเจน 3 ตัวทางขวา แต่นั่นคือผลรวมจากการบวก
- ด้านซ้าย: คาร์บอน 3 อะตอม(C3), ไฮโดรเจน 8 อะตอม (H8) และออกซิเจน 2 อะตอม (O2)
- ด้านขวา: คาร์บอน 1 อะตอม (C), ไฮโดรเจน 2 อะตอม (H2) และออกซิเจน 3 อะตอม (O + O2)
-
เก็บจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนไว้ดุลตอนท้ายสุดทุกครั้ง เพราะมันมักอยู่ทางสองข้าง. ไฮโดรเจนและออกซิเจนพบบ่อย คุณจึงมักเจอมันอยู่ทั้งสองด้านของสมการ ทางที่ดีจึงควรเก็บไว้ทีหลัง [2] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- คุณจะต้องนับอะตอมก่อนทำการดุลไฮโดรเจนและออกซิเจน เพราะต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์ในการดุลธาตุอื่นในสมการ
-
เนิ่มจากธาตุตัวเดียว. ถ้ายังเหลือธาตุที่ต้องดุลมากกว่า1 ธาตุ ให้เลือกธาตุที่ปรากฏอยู่ในสารตั้งต้นโมเลกุลหนึ่งและสารผลิตภัณฑ์โมเลกุลหนึ่ง. ดังนั้น ในที่นี้ คุณต้องดุลอะตอมคาร์บอนก่อนเป็นอันดับแรก [3] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
-
เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ให้กับคาร์บอน 1 อะตอมทางด้านขวาของสมการ เพื่อให้สมดุลกับคาร์บอน 3 อะตอมทางด้านซ้าย. [4] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- C 3 H 8 + O 2 --> H 2 O + 3 CO 2
- ตัวเลข 3 ที่เป็นค่าสัมประสิทธิ์หน้าคาร์บอนทางด้านขวา หมายถึง คาร์บอน 3 อะตอม เช่นเดียวกับตัวห้อยเลข 3 ที่อยู่ด้านล่างของคาร์บอนด้านซ้าย ซึ่งหมายถึง คาร์บอนจำนวน 3 อะตอม
- ในสมการเคมีหนึ่ง คุณเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์ได้ แต่ไม่สามารถเปลี่ยนตัวห้อยด้านล่างได้
-
จากนั้นจึงดุลอะตอมไฮโดรเจน. มีไฮโดรเจน 8 อะตอมทางด้านซ้าย ดังนั้นจึงต้องมีไฮโดรเจนอีก 8 อะตอมทางด้านขวา [5] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- C 3 H 8 + O 2 --> 4 H 2 O + 3CO 2
- เพิ่ม 4 เป็นค่าสัมประสิทธิ์หน้าไฮโดรเจนทางด้านขวา เพราะเดิมมีไฮโดรเจน 2 อะตอมอยู่แล้ว ซึ่งเห็นได้จากตัวห้อยด้านล่าง
- พอนำค่าสัมประสิทธิ์ 4 ไปคูณกับตัวห้อย 2 ก็จะได้ผลลัพธ์เป็น 8
- ออกซิเจนอีก 6 อะตอมนั้นมาจาก 3CO 2 (3x2=6 อะตอมออกซิเจน+ อะตอมที่เหลือ 4=10)
-
ดุลอะตอมออกซิเจน. ก่อนหน้านี้คุณเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ให้โมเลกุลด้านขวาของสมการไปแล้ว จำนวนอะตอมของออกซิเจนจึงเปลี่ยนแปลงไป ตอนนี้มีออกซิเจน 4 อะตอมในโมเลกุลน้ำ และมีออกซิเจน 6 อะตอมในโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ รวมจำนวนออกซิเจนทั้งหมดเป็น 10 อะตอม [6] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ของโมเลกุลออกซิเจนทางด้านซ้ายของสมการเป็น 5 แล้วทั้งด้านซ้ายและขวาก็จะมีออกซิเจน 10 อะตอมเท่ากัน
- C 3 H 8 + 5 O 2 --> 4H 2 O + 3CO 2 .
- อะตอมคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนมีจำนวนเท่ากันแล้ว การดุลสมการเป็นอันเสร็จ
โฆษณา
วิธีนี้รู้จักกันในอีกชื่อว่าวิธีของบอตตอมลีย์ (Bottomley's method) มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับปฏิกิริยาที่มีความซับซ้อนมากกว่า แม้จะมีขั้นตอนยาวกว่าก็ตาม
-
เขียนสมการลงไป. สำหรับตัวอย่างนี้ เราจะใช้:
- PCl 5 + H 2 O --> H 3 PO 4 + HCl
-
ใส่ธาตุแต่ละตัวลงไปตามตัวอักษร.
- a PCl 5 + b H 2 O --> c H 3 PO 4 + d HCl
-
ตรวจดูจำนวนของธาตุแต่ละตัวที่พบทั้งสองด้าน แล้วจัดให้มันดุลกัน. [7] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- a PCl 5 + b H 2 O --> c H 3 PO 4 + d HCl
- ทางด้านซ้าย มีอะตอมของไฮโดรเจน 2 b (2 สำหรับทุกโมเลกุลของ H 2 O), ในขณะที่ทางด้านขวา มีอะตอมของไฮโดรเจน 3 c + d (3 สำหรับทุกโมเลกุลของ H 3 PO 4 และ 1 สำหรับทุกโมเลกุลของ HCl) เนื่องจากจำนวนอะตอมของฟอสฟอรัสจะต้องเท่ากันทั้งสองด้าน 2 b จะต้องเท่ากับ 3 c + d
- ทำเช่นนี้กับธาตุทุกตัว
- P: a = c
- Cl: 5 a = d
- H: 2 b =3 c + d
-
แก้ระบบสมการนี้เพื่อให้ได้ค่าตัวเลขสำหรับสัมประสิทธิ์. เนื่องจากมีตัวแปรมากกว่าสมการ จึงมีคำตอบได้หลายจำนวน คุณจะต้องหาคำตอบหนึ่งเดียวที่ทุกตัวแปรอยู่ในรูปแบบที่มีค่าต่ำที่สุดจนแตกย่อยลงไปอีกไม่ได้แล้ว [8] X แหล่งข้อมูลอ้างอิง
- ถ้าจะทำเร็วๆ ให้ใส่ค่าลงในตัวแปร สมมติแทนค่า b=1 จากนั้นเริ่มแก้ระบบสมการเพื่อให้ได้ค่าตามต่อไปนี้:
- a=1/4
- b=1
- c=1/4
- d= 5/4
- คูณทุกตัวด้วย 4 เพื่อให้ได้ค่าต่ำที่สุดจนแตกย่อยลงไปอีกไม่ได้แล้ว
- a=1
- b=4
- c=1
- d= 5
- หากค่าที่คุณแทนออกมาเป็นเศษส่วน แค่คูณสัมประสิทธิ์ทั้งหมด (รวมไปถึงสัมประสิทธฺ์ของ 1) โดยตัวคูณร่วมน้อยของตัวส่วนเพื่อถอดเศษส่วนออก ถ้ามีแค่เศษส่วนเดียว ให้คูณตัวเลขทั้งหมดด้วยตัวส่วนในเศษส่วนนั้น
- หากค่าที่คุณแทนออกมามีตัวหารร่วมมาก ทำให้สมการง่ายขึ้นโดยการหารตัวเลขแต่ละตัว (รวมไปถึงสัมประสิทธฺ์ของ 1) โดยตัวหารร่วมมาก
โฆษณา - ถ้าจะทำเร็วๆ ให้ใส่ค่าลงในตัวแปร สมมติแทนค่า b=1 จากนั้นเริ่มแก้ระบบสมการเพื่อให้ได้ค่าตามต่อไปนี้:
เคล็ดลับ
- อย่าลืมทำสมการให้ง่าย
- ถ้าคิดไม่ออก ให้ใช้ตัวดุลสมการออนไลน์ แต่อย่าลืมไปว่าคุณใช้ตัวดุลสมการออนไลน์ในห้องสอบไม่ได้ ดังนั้นอย่าใช้มันบ่อยนัก
โฆษณา
ข้อควรระวัง
- ในขณะที่ดุลสมการจะใช้เศษส่วนมาช่วยก็ได้ แต่สมการจะไม่ดุลกันถ้ายังมีค่าสัมประสิทธิ์ที่ติดเศษส่วนอยู่
- วิธีกำจัดเศษส่วนก็คือ นำสมการทั้งหมด (ทั้งด้านซ้ายและขวา) มาคูณกับตัวหารของเศษส่วน
- ห้ามใช้เศษส่วนเป็นค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมี เพราะจะไม่มีการเกิดครึ่งโมเลกุลหรือครึ่งอะตอมในปฏิกิริยาเคมี
ที่มาและอ้างอิง
- ↑ https://sciencing.com/number-atoms-element-5907807.html
- ↑ http://www.sky-web.net/science/balancing_chemical_equations.htm
- ↑ https://opentextbc.ca/introductorychemistry/chapter/the-chemical-equation-2/
- ↑ https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/4-1-writing-and-balancing-chemical-equations/
- ↑ http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch3/equations.html
- ↑ https://www.bbc.com/bitesize/guides/zs3297h/revision/1
- ↑ http://www.chembuddy.com/?left=balancing-stoichiometry&right=algebraic-method
- ↑ http://www.nyu.edu/classes/tuckerman/adv.chem/lectures/lecture_2/node3.html
โฆษณา
