reaktioyhtälön tasapainotus

tinzzz

Tämä on kemiaa osaaville varmaan peruskauraa, mutta itse olen ihan sekaisin. Helppojen yhtälöiden tasapainotus "arvausmenetelmällä" sujuu, mutta vaikeampien yhtälöiden ratkaiseminen hapetuslukuja pyörittelemällä ei. Osaisikohan joku auttaa? Netissä on tietysti vaikeampi selittää, mutta yrittäkää. Mulla kun ei ole ketään kemistituttua IRL.

Tässä vaikkapa esimerkkiyhtälö:

HNO3 Hg H2SO4 -> Hg2SO4 NO H2O

Siis:
Hg hapettuu ( 5 yksikköä)
S pelkistyy (-5 yksikköä)
N pelkistyy (-3 yksikköä)

Mitäs sen jälkeen...?

16

9069

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • klome3

      Onkohan reaktioyhtälö varmasti kirjoitettu oikein?

      Yhtälön vasemmalla puolella on nimittäin yksi Hg, mutta oikealla puolella kaksi (Hg2SO4).

      Myöskään vetyjen määrä ei täsmää. Yhtälön vasemmalla puolella on kolme vetyä, mutta oikealla vain kaksi.

      • tinzzz

        Tietenkään yhtälö ei ole oikein. Pyysinhän apua sen tasapainottamiseen. ;) Mutta siis tehtävä on suoraan oppikirjasta.


        p.s. Nuo mun hapetuslukujen muutokset on kyllä päin persettä, ei kannata varmaan niitä katsoa...


      • klome3
        tinzzz kirjoitti:

        Tietenkään yhtälö ei ole oikein. Pyysinhän apua sen tasapainottamiseen. ;) Mutta siis tehtävä on suoraan oppikirjasta.


        p.s. Nuo mun hapetuslukujen muutokset on kyllä päin persettä, ei kannata varmaan niitä katsoa...

        Voi kertoimet laskea myös yhtälöillä, mutta päättelemällä ne saa nopeasti:

        Laskemalla eri atomien lukumääriä yhtälön molemmilla puolilla ja lisäilemällä kertoimia niin kauan, että lukumäärät ovat samat molemmilla puolilla, saadaan:

        2 HNO3 6 Hg 3 H2SO4 -> 3 Hg2SO4 2 NO 4 H2O

        Lopuksi voi tarkistaa myös, että hapettumiset ja pelkistymiset täsmäävät (Hg hapettui yhteensä 6 elektronia ja N pelkistyi yhteensä 6 elektronia).


    • Kuten jo itsekin totesit, on sinulla nuo hapetuslukujen muutokset päin peppua.


      Aine....vp....op
      Hg......0..... 1
      S...... 6..... 6
      N...... 5..... 2
      O......-2.....-2
      H...... 1..... 1

      Siis ensiksikin jos haluat käyttää hapetuslukuja, sinun on hankittava itsellesi kyky tunnistaa/laskea kullekin atomille se yhdisteestä. Pienen harjoituksen jälkeen sen muistaa ulkoa. Monasti kiintopisteiksi käy vety ja happi, joiden avulla yhdisteiden muiden atomien hapetusluvut saa selville. (Varaus näkyy sitten ionin hapetuslukusummasta)

      Sitten reaktioyhtälössä hapetuslukujen kokonaismuutos on 0 (koska elektroneja ei synny eikä häviä). Samoin nettovarausmuutos on 0.

      Antamassasi reaktiossa Hg:n hapetusluku kasvaa yhdellä (se siis hapettuu) ja typen vähenee 3:lla (pelkistyy). Muut atomit/alkuaineet pysyvät entisillä hapetusluvuillaan.

      Jotta saisit redox-tasapainon, joudut siis kertomaan Hg:n kolmella (molemmilla puolilla). Reaktioyhtälön "siistiminen" vaatii sitten vielä jotain, koska murtolukukertoimet ovat "rumia". Ja sitten tietenkin huomioit sen massatasapainon.

      • tinzzz

        Itseasiassa osaan kyllä laskea nuo hapetusluvut, jostain syystä vain onnistuin ne juuri tässä tehtävässä sössimään. *o_0* Ja loppujen lopuksi tehtävä ei ollutkaan niin vaikea kuin piti. Mutta siis tosiaan tuon "redox -tasapainon" määrittämisen kohdalla tulee hankaluus vaikeammissa yhtälöissä.

        Mitä jos hapettuvia/pelkistyviä aineita on useampia kuin kaksi? Tai entä jos sama aine sekä pelkistyy että hapettuu? Tai jos hapettuvaa/pelkistyvää ainetta on toisella puolella yhdistettä enemmän kuin toisella puolen?

        Uusi esimerkkitehtävä:

        C6H6 02 -> CO2 H2O

        C hapettuu -I -> IV ( 5)
        O pelkistyy 0 -> -II (-2)

        Voisikohan nim. tuttumies vielä jelppiä, kun tunnut ymmärtävän ongelmani?


      • klome3
        tinzzz kirjoitti:

        Itseasiassa osaan kyllä laskea nuo hapetusluvut, jostain syystä vain onnistuin ne juuri tässä tehtävässä sössimään. *o_0* Ja loppujen lopuksi tehtävä ei ollutkaan niin vaikea kuin piti. Mutta siis tosiaan tuon "redox -tasapainon" määrittämisen kohdalla tulee hankaluus vaikeammissa yhtälöissä.

        Mitä jos hapettuvia/pelkistyviä aineita on useampia kuin kaksi? Tai entä jos sama aine sekä pelkistyy että hapettuu? Tai jos hapettuvaa/pelkistyvää ainetta on toisella puolella yhdistettä enemmän kuin toisella puolen?

        Uusi esimerkkitehtävä:

        C6H6 02 -> CO2 H2O

        C hapettuu -I -> IV ( 5)
        O pelkistyy 0 -> -II (-2)

        Voisikohan nim. tuttumies vielä jelppiä, kun tunnut ymmärtävän ongelmani?

        Vastaan, koska pääaineeni oli org. kemia. Kysymäsi yhtälö kuuluu orgaaniseen kemiaan. Hapettuminen/pelkistyminen määritellään org. kemiassa eri tavalla kuin epäorg. kemiassa. Org. kemian yhtälöissä ei lasketa elektronien siirtymisiä, vaan lasketaan vain tavalliseen tapaan kertoimet siten, että atomien lukumäärät ovat samat yhtälön molemmilla puolilla.

        2 C6H6 15 O2 -> 12 CO2 6 H2O


      • tinzzz kirjoitti:

        Itseasiassa osaan kyllä laskea nuo hapetusluvut, jostain syystä vain onnistuin ne juuri tässä tehtävässä sössimään. *o_0* Ja loppujen lopuksi tehtävä ei ollutkaan niin vaikea kuin piti. Mutta siis tosiaan tuon "redox -tasapainon" määrittämisen kohdalla tulee hankaluus vaikeammissa yhtälöissä.

        Mitä jos hapettuvia/pelkistyviä aineita on useampia kuin kaksi? Tai entä jos sama aine sekä pelkistyy että hapettuu? Tai jos hapettuvaa/pelkistyvää ainetta on toisella puolella yhdistettä enemmän kuin toisella puolen?

        Uusi esimerkkitehtävä:

        C6H6 02 -> CO2 H2O

        C hapettuu -I -> IV ( 5)
        O pelkistyy 0 -> -II (-2)

        Voisikohan nim. tuttumies vielä jelppiä, kun tunnut ymmärtävän ongelmani?

        C6H6 02 -> CO2 H2O

        C (-I --> IV) muutos 5
        0 (0 --> -II) muutos -2
        H ei muutosta

        2*( 5) = 10
        5* (-2) = -10

        Ts. kahta hiiltä kohti tarvitaan viisi happea.
        --> 6 C vs. 15 O

        Tästä tulisi
        C6H6 7½O2 ---> 6CO2 3H2O
        Murtolukujen poistamiseksi voi vielä kertoa 2:lla

        2C6H6 15O2 ---> 12CO2 6H2O

        Orgaanisissa yhdisteissä samassa molekyylissä voi hiilellä olla useampia muodollisia hapetuslukuja, mikä hieman vaikeuttaa asiaa, mutta sama periaate toimii.

        Varsinaisesti redox-tasapainoyhtälö ei voi olla ratkeamaton, mutta jos käytettävissä ei ole alkuaineiden elektronegatiivisuusarvoja, voihan tietenkin jäädä useampi alkuaine "tuntemattomaksi", jolloin täsmällistä ratkaisua ei saa aikaan.

        "Tai entä jos sama aine sekä pelkistyy että hapettuu?"
        H2O2 ---> O2 H2O

        Happi ( -I ---> 0 / -II )
        Muutosta -I ---> 0 (hapettumista 1:llä) täytyy tietenkin tapahtua saman verran kuin pelkistymistä ( -I ---> -II)

        Asian ymmärtämistä voi helpottaa, jos kirjoittaa pelkistyvän ja hapettuvan vetyperoksidin erikseen, näin:
        (-I).................>(0)
        H2O2 H2O2 ---> O2 H2O
        .........(-I)..............>(-II)

        Sitten laskee kertoimet "kummallekin" vetyperoksidille erikseen
        (1 ja 1, eikö)

        ja lopuksi "sieventää" yhtälön

        2H2O2 -----> O2 2H2O


      • jonliis
        tuttumies kirjoitti:

        C6H6 02 -> CO2 H2O

        C (-I --> IV) muutos 5
        0 (0 --> -II) muutos -2
        H ei muutosta

        2*( 5) = 10
        5* (-2) = -10

        Ts. kahta hiiltä kohti tarvitaan viisi happea.
        --> 6 C vs. 15 O

        Tästä tulisi
        C6H6 7½O2 ---> 6CO2 3H2O
        Murtolukujen poistamiseksi voi vielä kertoa 2:lla

        2C6H6 15O2 ---> 12CO2 6H2O

        Orgaanisissa yhdisteissä samassa molekyylissä voi hiilellä olla useampia muodollisia hapetuslukuja, mikä hieman vaikeuttaa asiaa, mutta sama periaate toimii.

        Varsinaisesti redox-tasapainoyhtälö ei voi olla ratkeamaton, mutta jos käytettävissä ei ole alkuaineiden elektronegatiivisuusarvoja, voihan tietenkin jäädä useampi alkuaine "tuntemattomaksi", jolloin täsmällistä ratkaisua ei saa aikaan.

        "Tai entä jos sama aine sekä pelkistyy että hapettuu?"
        H2O2 ---> O2 H2O

        Happi ( -I ---> 0 / -II )
        Muutosta -I ---> 0 (hapettumista 1:llä) täytyy tietenkin tapahtua saman verran kuin pelkistymistä ( -I ---> -II)

        Asian ymmärtämistä voi helpottaa, jos kirjoittaa pelkistyvän ja hapettuvan vetyperoksidin erikseen, näin:
        (-I).................>(0)
        H2O2 H2O2 ---> O2 H2O
        .........(-I)..............>(-II)

        Sitten laskee kertoimet "kummallekin" vetyperoksidille erikseen
        (1 ja 1, eikö)

        ja lopuksi "sieventää" yhtälön

        2H2O2 -----> O2 2H2O

        Tuttumies, opetaanko siellä ammattiopistossa todella määrittämään kertoimet orgaanisen kemian reaktioyhtälöihin tämän hapetus/pelkistys -käsitteen avulla?


      • jonliis kirjoitti:

        Tuttumies, opetaanko siellä ammattiopistossa todella määrittämään kertoimet orgaanisen kemian reaktioyhtälöihin tämän hapetus/pelkistys -käsitteen avulla?

        1) Milläs tavalla orgaanisen yhdisteen elektronit ovat erilaisia kuin epäorgaanisen?

        2) Millä tavalla orgaanisen yhdisteen hiiliatomit eroavat epäorgaanisista hiiliatomeista?

        Siis en tosiaan käsitä, mistä tuollainen vitalistinen uskomus on pesiytynyt ilmeisesti useampaankin päähän, ettei orgaanisissa yhdisteissä hapetusluvut toimisi. Kyllä ne toimii. Toinen asia on sitten, kannattaako käyttää. Useinhan orgaaninen reaktioyhtälö jätetään massatasapainottamattkin, kun kiinnostus on vain siinä funktionaalisessa ryhmässä.


      • tinzzz
        klome3 kirjoitti:

        Vastaan, koska pääaineeni oli org. kemia. Kysymäsi yhtälö kuuluu orgaaniseen kemiaan. Hapettuminen/pelkistyminen määritellään org. kemiassa eri tavalla kuin epäorg. kemiassa. Org. kemian yhtälöissä ei lasketa elektronien siirtymisiä, vaan lasketaan vain tavalliseen tapaan kertoimet siten, että atomien lukumäärät ovat samat yhtälön molemmilla puolilla.

        2 C6H6 15 O2 -> 12 CO2 6 H2O

        Tämä olikin hyvä tieto, missään ei ole ennen tullut vastaan...:)


      • tinzzz
        tuttumies kirjoitti:

        C6H6 02 -> CO2 H2O

        C (-I --> IV) muutos 5
        0 (0 --> -II) muutos -2
        H ei muutosta

        2*( 5) = 10
        5* (-2) = -10

        Ts. kahta hiiltä kohti tarvitaan viisi happea.
        --> 6 C vs. 15 O

        Tästä tulisi
        C6H6 7½O2 ---> 6CO2 3H2O
        Murtolukujen poistamiseksi voi vielä kertoa 2:lla

        2C6H6 15O2 ---> 12CO2 6H2O

        Orgaanisissa yhdisteissä samassa molekyylissä voi hiilellä olla useampia muodollisia hapetuslukuja, mikä hieman vaikeuttaa asiaa, mutta sama periaate toimii.

        Varsinaisesti redox-tasapainoyhtälö ei voi olla ratkeamaton, mutta jos käytettävissä ei ole alkuaineiden elektronegatiivisuusarvoja, voihan tietenkin jäädä useampi alkuaine "tuntemattomaksi", jolloin täsmällistä ratkaisua ei saa aikaan.

        "Tai entä jos sama aine sekä pelkistyy että hapettuu?"
        H2O2 ---> O2 H2O

        Happi ( -I ---> 0 / -II )
        Muutosta -I ---> 0 (hapettumista 1:llä) täytyy tietenkin tapahtua saman verran kuin pelkistymistä ( -I ---> -II)

        Asian ymmärtämistä voi helpottaa, jos kirjoittaa pelkistyvän ja hapettuvan vetyperoksidin erikseen, näin:
        (-I).................>(0)
        H2O2 H2O2 ---> O2 H2O
        .........(-I)..............>(-II)

        Sitten laskee kertoimet "kummallekin" vetyperoksidille erikseen
        (1 ja 1, eikö)

        ja lopuksi "sieventää" yhtälön

        2H2O2 -----> O2 2H2O

        Sinusta oli paljon apua! :)


      • tinzzz kirjoitti:

        Sinusta oli paljon apua! :)

        Kun joskus harvoin jaksaa v-matta kirjoitella, on tietenkin kiva, että saa palautetta, vieläpä myönteistä palautetta. Antamasi palaute kertoo nyt minulle mm. sen, että olen onnistunut selittämään ainakin jotain ymmärrettävästi eikä sinulla ole jäänyt hirveästi epäselvää jatkokysyttäväksi jne.

        Vaikkakin netissä harvinaisempaa, tuo kaunis tapa kiittää saattaa edistää jotain hyvää.


      • tinzzz
        tuttumies kirjoitti:

        Kun joskus harvoin jaksaa v-matta kirjoitella, on tietenkin kiva, että saa palautetta, vieläpä myönteistä palautetta. Antamasi palaute kertoo nyt minulle mm. sen, että olen onnistunut selittämään ainakin jotain ymmärrettävästi eikä sinulla ole jäänyt hirveästi epäselvää jatkokysyttäväksi jne.

        Vaikkakin netissä harvinaisempaa, tuo kaunis tapa kiittää saattaa edistää jotain hyvää.

        on saada netin kautta täysin tuntemattomalta ihmiseltä henkilökohtaista opastusta ihan kädestä pitäen. Pitkät litaniat jaksoit kirjoittaa.

        Hyvää kevään jatkoa - toivottavasti pitää yhtä kaunista ilmaa kuin täällä!


      • tasapainottaa
        tinzzz kirjoitti:

        on saada netin kautta täysin tuntemattomalta ihmiseltä henkilökohtaista opastusta ihan kädestä pitäen. Pitkät litaniat jaksoit kirjoittaa.

        Hyvää kevään jatkoa - toivottavasti pitää yhtä kaunista ilmaa kuin täällä!

        Moikka!

        Opin tossa aikaa sitten hieman helpomman tavan tasapainottaa reaktioyhtälöä, mikä siis periaatteessa on ihan sama systeemi kun kaikki muutkin, mutta hieman yksinkertaistettu.

        Esim. H3PO4 NaOH --> H2O NaPO4

        sijoitetaan jokaisen eteen jokin tekijä ja ratkotaan ihan perusperus yhtälöillä kertoimet:

        aH3PO4 bNaOH --> cH2O dNaPO4


        sitten alkuaineittain:
        H: 3a b = 2c
        P: a = d
        O: 4a b = c 4d
        Na: b = 3d

        Olkoon a = 1, jolloin d = 1

        silloin b = 3 x 1 = 3
        2c = 3 x 1 3
        2c = 6
        c = 6/2
        c = 3

        Sitten sijoitetaan ja tarkistetaan:
        H3PO4 3 NaOH --> 3 H2O Na3PO4

        Ja voilá!


      • tyhmä!
        tasapainottaa kirjoitti:

        Moikka!

        Opin tossa aikaa sitten hieman helpomman tavan tasapainottaa reaktioyhtälöä, mikä siis periaatteessa on ihan sama systeemi kun kaikki muutkin, mutta hieman yksinkertaistettu.

        Esim. H3PO4 NaOH --> H2O NaPO4

        sijoitetaan jokaisen eteen jokin tekijä ja ratkotaan ihan perusperus yhtälöillä kertoimet:

        aH3PO4 bNaOH --> cH2O dNaPO4


        sitten alkuaineittain:
        H: 3a b = 2c
        P: a = d
        O: 4a b = c 4d
        Na: b = 3d

        Olkoon a = 1, jolloin d = 1

        silloin b = 3 x 1 = 3
        2c = 3 x 1 3
        2c = 6
        c = 6/2
        c = 3

        Sitten sijoitetaan ja tarkistetaan:
        H3PO4 3 NaOH --> 3 H2O Na3PO4

        Ja voilá!

        oikeinhan se näyttää olevan mutta miten tuo kolmonen tulee d:n eteen? --> Na: b = 3d


      • voi tätä tuskaa
        tuttumies kirjoitti:

        1) Milläs tavalla orgaanisen yhdisteen elektronit ovat erilaisia kuin epäorgaanisen?

        2) Millä tavalla orgaanisen yhdisteen hiiliatomit eroavat epäorgaanisista hiiliatomeista?

        Siis en tosiaan käsitä, mistä tuollainen vitalistinen uskomus on pesiytynyt ilmeisesti useampaankin päähän, ettei orgaanisissa yhdisteissä hapetusluvut toimisi. Kyllä ne toimii. Toinen asia on sitten, kannattaako käyttää. Useinhan orgaaninen reaktioyhtälö jätetään massatasapainottamattkin, kun kiinnostus on vain siinä funktionaalisessa ryhmässä.

        Kaipa siksi, kun noin orgaaniset tekee mielellään kovalenttisiä sidoksia ja mieluusti vielä useamman kaverin kanssa (kymmenkunta atomia sisältävä on vielä aika vaatiman orgaaninen molekyyli). Ionisidos (tai sidokset) on taas ytksinkertaisia ja "pieniä".


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Mieleni harhailee sinussa

      Uskon että tykkäät minusta. On vain yksi elämä. Silti jään paikoilleni ja odotan että jokin muuttuu. Menin palasiksi, ei
      Tunteet
      23
      5913
    2. Taposta murhaksi

      Mitä tästä tapauksesta tiedetään?
      Kajaani
      60
      2037
    3. Grilli lopettaa?

      Pitääkö huhu paikkaansa että grilli lopettaa lähiaikoina?
      Suomussalmi
      27
      1499
    4. Joko Martinalla uusi aviomies hakusessa

      Onko jo Raya sovellukseen laitettu uusi vetoomus vetämään... ja mistähän maasta mahtaa olla seuraava sulhasehdokas. Suom
      Kotimaiset julkkisjuorut
      241
      1284
    5. Pitääkö luovuttaa?

      Sano nyt edes jotain 👾
      Ikävä
      74
      1145
    6. Missä olitte kun oli teidän tähän saakka kaunein yhteinen hetki?

      Me olimme rannalla erään kiven päällä❤️
      Ikävä
      69
      1138
    7. Mitä teet nainen

      Jos saat tietää että mies on elänyt yksinäistä ja rauhallista elämää sinua kaivaten, ei ole ollut muiden naisten kanssa,
      Ikävä
      53
      1117
    8. Olet nuorempi nainen aivan ihana

      Tykkään susta ihan valtavasti ❤️❤️
      Ikävä
      51
      1072
    9. Pitkäaikaistyöttömyys Suomessa harvinaisen paha

      Karut työttömyysluvut, korkein luku yli neljännesvuosisataan.
      Maailman menoa
      144
      1067
    10. Mitä vastaisit

      Jos kysyisin, että lähdettäisiinkö lenkille yhdessä? Vain sinä ja minä, kaksin? Miehelle
      Ikävä
      58
      995
    Aihe