موازنه واکنش‌های شیمیایی

انواع واکنش‌های شیمیایی عبارتند از:

1. ۱) ترکیب
2. ۲) احتراق
3. ۳) تجزیه
4. ۴) جابجایی یا جانشینی یگانه (ساده)
5. ۵) جابجایی یا جانشینی دوگانه

واکنش ترکیب یا سنتز: واکنشی است که در آن دو یا چند ماده شیمیایی ترکیب شده و یک ماده جدید به وجود می آورند.

مثال: واکنش تشکیل آب از گازهای هیدروژن و اکسیژن

واکنش احتراق یا سوختن: واکنشی است که در آن ماده سوختنی با گاز اکسیژن ترکیب می شود، در بیشتر موارد گرما و نور فرآورده حاصل از سوختن تولید می شود.

مثال: سوختن متان یا سایر هیدروکربن ها

توجه: در برخی واکنش‌ها، ماده با اکسیژن ترکیب می شود ولی نور یا گرمای محسوسی تولید نمی شود. این واکنش‌ها به واکنش‌ اکسایش معروفند؛ مثل اکسایش آهن (همان زنگ زدن آهن)

واکنش تجزیه: درست عکس واکنش ترکیب است، در این واکنش ها یک ماده در حضور گرما یا انرژی الکتریکی تجزیه (برقکافت) شده و به دو یا چند ماده ساده‌تر تبدیل می شود.

مثال: تجزیه یا برقکافت نمک طعام به عناصر سازنده اش، گاز کلر و فلز سدیم

واکنش جابجایی یگانه(ساده): این نوع واکنش‌ها را در شبیه ساز واکنش‌های اکسایش-کاهش به طور مفصل توضیح داده‌ام، حتما به اون شبیه ساز مراجعه کنید.

بطور کلی در این واکنش‌ها یک عنصر با یک ترکیب واکنش داده و یک عنصر و ترکیب جدید حاصل می شود.

مثال: ترکیب فلز آلومینیوم با هیدرو کلریک اسید

واکنش جابجایی دوگانه: در این واکنش‌ها، دو ترکیب با هم واکنش داده و دو ترکیب جدید حاصل می شود.

مثال: واکنش سدیم سولفید با هیدروکلریک اسید

نکته: تمام واکنش‌های فوق نیاز به موازنه دارند تا قانون پایستگی جرم رعایت بشود.

موازنه واکنش‌ها به روش وارسی:

حواسمان باشه باید نکاتی را رعایت کنیم تا تعداد اتمها (نه مولکولها) در دو طرف معادله یکسان شود.

اولین کار اینه که شما ترکیب پیچیده یا ترکیبی که تعداد اتم بیشتری داره را انتخاب کنید، این ترکیب ممکنه سمت واکنش دهنده باشه یا سمت فرآورده، به این ترکیب ضریب یک بدهید و با توجه به اون، اتم‌های طرف دیگه را با قرادادن عدد مناسب یکسان کنید. دقت کنید موازنه مواد ساده یا عنصرها بهتر است در انتها انجام بشه (بهتره اگر به ماده یا عنصری ضریب ۱ تعلق گرفت آن هم نوشته بشه تا درصد خطا کاهش پیدا کنه). اگر یک عنصر در معادله ساختار بیش از دو ماده وجود داشته باشه، زمانی موازنه آن عنصر انجام میشه که آن عنصر در همه آن مواد بجز یکی از آنها ضریب گرفته باشه. 

در موازنه گاهی از ضرایب کسری استفاده میشه که بایستی به اعداد صحیح تبدیل بشن، برای از بین بردن ضرایب کسری به محض ظاهر شدن ضریب کسری، تمامی ضرایب به دست آمده تا آن زمان، در مخرج آن کسر ضرب میشه

توجه: ممکنه در موازنه یک واکنش یکی دو بار به ضریب کسری نیاز باشه، برای هر ضریب کسری به محض ظاهر شدن روش گفته شده به کار برده می شود . (در این شبیه ساز با ضرایب کسری مواجه نمی شوید.)



نحوه کار با شبیه ساز

برای شروع روی شبیه ساز کلیک کنید.

از قسمت بالا و چپ از باکس واکنش ها یک نوع واکنش را به دلخواه خودتون انتخاب کنید. معادله واکنش مورد نظر شما در قسمت بالا و راست دیده میشه، حالا باید شروع کنید به موازنه کردن. اعداد صحیح را داخل مربع های (_{$\square$}) پشت هر ماده قرار بدهید تا موازنه شما کامل شود.

مربع مربوط به قسمت خلاصه واکنش را تیک دار کنید تا تعداد اتم‌های دوطرف براتون گزارش بشه، پایین صفحه هم می تونید نمودار و نمایش مقادیر عددی را ببینید. اگر معادله را درست موازنه کرده باشید تو قسمت خلاصه واکنش با پیام "معادله موازنه است" روبرو می شوید.

سوالات:

۱-معادله سوختن کامل اتان را بنویسید و موازنه کنید.

۲-آزمایش کوه آتشفشان جزء کدام یک از واکنش های بالا می باشد؟

۳-واکنش تولید آمونیاک به روش هابر چه نوع واکنشی است؟

۴-آیا تمام واکنش های جانشینی یگانه انجام پذیرند؟ چرا؟

۵-واکنشهای زیر را موازنه کنید.

1) $\square C_{3}H_{8(g)}+\square O_{2(g)}\to \square Co_{2(g)}+\square H_{2}O_{(g)}$

2) $\square KNo_{3(s)} \to \square KNo_{2(s)}+\square O_{2(g)}$

3) $\square Al_{(s)} +\square HBr_{(aq)} \to \square AlBr_{3(s)}+\square H_{2(g)}$