平衡方程式の定義と例

質量と電荷は方程式の両側で釣り合っています

ジェフリー・クーリッジ/ゲッティイメージズ

あ 平衡方程式 化学物質の方程式です 反応 その数 原子 それぞれ エレメント 反応であり、総電荷は両方で同じです 反応物 そしてその 製品 .言い換えれば、質量と電荷は反応の両側でバランスが取れています。

としても知られている： 方程式のバランス、反応のバランス、電荷と質量の保存。

不平衡方程式と平衡方程式の例

アン 不均衡な化学式 化学反応の反応物と生成物をリストしますが、質量保存を満たすのに必要な量は述べていません。たとえば、鉄と二酸化炭素を形成するための酸化鉄と炭素の反応を表す次の式は、質量に関して不均衡です。

信仰₂〇₃+ C → Fe + CO₂

の 方程式は釣り合っている 方程式の両側にイオンがないため (正味の中性電荷)、電荷の場合。

式には、式の反応物側 (矢印の左側) に 2 つの鉄原子がありますが、生成物側 (矢印の右側) に 1 つの鉄原子があります。他の原子の量を数えなくても、方程式が釣り合っていないことがわかります。

方程式のバランスをとる目的は、矢印の左側と右側の両方で、各タイプの原子の数を同じにすることです。これは、化合物の係数 (化合物式の前にある数字) を変更することによって実現されます。下付き文字 (この例の鉄と酸素のように、いくつかの原子の右側にある小さな数字) は決して変更されません。下付き文字を変更すると、化合物の化学的アイデンティティが変更されます。

の 平衡方程式 は：

2 信仰₂〇₃+ 3 C → 4 Fe + 3 CO₂

式の左辺と右辺の両方に、4 つの Fe、6 つの O、および 3 つの C 原子があります。方程式のバランスをとるときは、各原子の添え字に係数を掛けて作業を確認することをお勧めします。下付き文字を引用しない場合は、1 と見なします。

各反応物の物質の状態を引用することも良い習慣です。これは、化合物の直後の括弧内に記載されています。たとえば、以前の反応は次のように記述できます。

2 信仰₂〇₃(秒) + 3 C (秒) → 4 Fe (秒) + 3 CO₂(ト)

ここで、s は固体、g は気体を表します。

平衡イオン方程式の例

の 水溶液 、質量と電荷の両方の化学式のバランスをとるのが一般的です。質量のバランスをとると、方程式の両側で同じ数と種類の原子が生成されます。電荷のバランスをとるということは、方程式の両側で正味の電荷がゼロになることを意味します。物質の状態 (aq) は水性を表し、イオンのみが式に示され、それらが水中にあることを意味します。例えば：

で⁺(aq) + NOT₃^-(aq) + Na⁺(aq) + Cl^-(aq) → AgCl(s) + Na⁺(aq) + NOT₃^-(aq)

すべての正電荷と負電荷が方程式の両側で互いに打ち消し合っているかどうかを確認することで、イオン方程式の電荷のバランスが取れていることを確認します。たとえば、式の左側には正電荷が 2 つと負電荷が 2 つあり、これは左側の正味の電荷が中性であることを意味します。右側には中性化合物があり、1 つの正電荷と 1 つの負電荷があり、ここでも正味の電荷は 0 です。