Kalkulator Reakcije Izgaranja - Besplatno Uravnoteženje Kemijskih Jednadžbi

Što je kalkulator reakcija izgaranja?

Kalkulator reakcija izgaranja izjednačava kemijsku jednadžbu izgaranja spoja u kisiku. Unesite kemijsku formulu, kao što je CH4 za metan, a alat izračunava izjednačenu jednadžbu i prikazuje svaki reaktant i produkt s odgovarajućim koeficijentom.

Izgaranje je kemijska reakcija između goriva i kisika pri kojoj se oslobađaju toplina i svjetlost. Kemičari takvu reakciju pri kojoj se oslobađa energija nazivaju egzotermnom. Kada gorivo sastavljeno od ugljika i vodika potpuno izgori, nastaju ugljikov dioksid i voda.

Kako izračunati reakciju izgaranja

1. Odaberite spoj s popisa uobičajenih goriva ili prijeđite na prilagođenu karticu i upišite kemijsku formulu, kao što je C3H8 za propan.
2. Kalkulator očitava formulu i prebrojava svaki element: ugljik, vodik, kisik te, kod nekih goriva, dušik, sumpor ili halogen (fluor, klor, brom ili jod).
3. Izračunava potrebnu količinu kisika za reakciju i količinu nastalog svakog produkta.
4. Na zaslonu se prikazuju izjednačena jednadžba, popis reaktanata i produkata te kratko objašnjenje.

Formula mora početi velikim slovom, kao što su C ili H, i smije sadržavati samo prethodno navedene elemente. Mora sadržavati i najmanje jedan atom ugljika te najmanje jedan atom vodika. Formula s elementom koji kalkulator ne prepoznaje, kao što je kalcij, vraća pogrešku umjesto netočnog rezultata.

Formula reakcije izgaranja

Za ugljikovodik, spoj sastavljen samo od ugljika i vodika, opća je formula:

CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O

Ovdje je x broj atoma ugljika, a y broj atoma vodika u jednoj molekuli goriva. Brojevi ispred svake formule nazivaju se koeficijentima. Oni pokazuju koliko molekula svake tvari reagira ili nastaje, a broj atoma s obje strane jednadžbe mora biti jednak.

Ako gorivo već sadržava kisik, kao što je slučaj s alkoholom ili šećerom, od količine potrebnog O2 treba oduzeti polovicu broja njegovih atoma kisika (z):

CxHyOz + (x + y/4 − z/2) O2 → x CO2 + (y/2) H2O

Neka goriva sadržavaju i druge elemente. Ako spoj sadržava sumpor, kalkulator dodaje sumporov dioksid (SO2) među produkte. Ako sadržava dušik, dodaje dušik u plinovitom obliku (N2). Ako sadržava halogen, dodaje halogenovodik, kao što je HCl. Vodik se najprije veže s najreaktivnijim halogenom, prema redoslijedu F, Cl, Br, I. Ako nema dovoljno vodika za vezanje sa svakim atomom halogena, preostali halogen izlazi kao dvoatomni plin, poput Cl2.

Primjer: izjednačavanje izgaranja propana

Propan, C3H8, uobičajeno je gorivo za grijanje i kuhanje. Za izjednačavanje njegova izgaranja:

1. Započnite s neizjednačenom osnovnom jednadžbom: C3H8 + O2 → CO2 + H2O.
2. Najprije izjednačite ugljik. Propan ima 3 atoma ugljika, pa nastaju 3 CO2.
3. Zatim izjednačite vodik. Propan ima 8 atoma vodika, a svaka molekula vode sadržava 2, pa nastaju 4 H2O.
4. Sada prebrojite atome kisika na strani produkata: 3 CO2 sadržavaju 6 atoma kisika, a 4 H2O sadržavaju 4, što daje ukupno 10. Budući da svaka molekula O2 sadržava 2 atoma kisika, potrebno je 5 O2.

Izjednačena jednadžba glasi:

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

To odgovara prethodnoj općoj formuli: x = 3 i y = 8, pa je x + y/4 = 3 + 2 = 5.

Uobičajene jednadžbe izgaranja

Butan pokazuje zašto se cijeli spoj ponekad mora pomnožiti s dva. Samostalno izjednačavanje C4H10 zahtijevalo bi 6,5 O2, što je razlomak, pa se svaki koeficijent u jednadžbi udvostručuje kako bi svi bili cijeli brojevi.

Potpuno i nepotpuno izgaranje

Potpuno izgaranje događa se kada ima dovoljno kisika da se sav ugljik pretvori u ugljikov dioksid, a sav vodik u vodu, kao u prethodnim jednadžbama. Nepotpuno izgaranje događa se kada je kisik ograničen. Tada umjesto ugljikova dioksida ili uz njega nastaju ugljikov monoksid (CO) ili čađa (kruti ugljik). Nepotpunim izgaranjem oslobađa se manje energije i može nastati otrovni plin ugljikov monoksid.

Često postavljana pitanja

Koja je formula za potpuno izgaranje ugljikovodika? CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O, gdje je x broj atoma ugljika, a y broj atoma vodika u gorivu.

Zašto kemijska jednadžba mora biti izjednačena? Zakon očuvanja mase kaže da se atomi u kemijskoj reakciji ne stvaraju niti uništavaju. U izjednačenoj jednadžbi s obje strane nalazi se jednak broj atoma svake vrste, pa je taj zakon poštovan.

Koji produkti nastaju izgaranjem spoja koji sadržava sumpor ili dušik? Sumpor prelazi u sumporov dioksid (SO2), a dušik u plinoviti dušik (N2), uz uobičajene produkte, ugljikov dioksid i vodu.

Koliko kisika treba propanu za potpuno izgaranje? Jedna molekula propana (C3H8) treba 5 molekula kisika (O2) za potpuno izgaranje, pri čemu nastaju 3 CO2 i 4 H2O.

Koja je razlika između potpunog i nepotpunog izgaranja? Za potpuno izgaranje potrebna je dovoljna količina kisika, a nastaju samo ugljikov dioksid i voda. Nepotpuno izgaranje događa se kada ima premalo kisika, a uz njih nastaju ugljikov monoksid ili čađa.

Može li kalkulator izjednačiti formule alkohola i šećera? Da. Formula je prihvatljiva ako je sastavljena od ugljika, vodika, kisika, dušika, sumpora ili halogena te sadržava najmanje jedan atom ugljika i jedan atom vodika. Obuhvaćeni su alkoholi poput etanola i šećeri poput glukoze.

Zašto kalkulator odbacuje neke formule koje sadržavaju ugljik i vodik? Gorivo već može sadržavati više kisika nego što je potrebno za potpuno izgaranje. CH2O4 jedan je takav primjer: x + y/4 - z/2 = 1 + 0,5 - 2 = -1,5, što je negativna količina kisika. Kalkulator navodi da je spoj previše oksigeniran umjesto da ispiše negativan koeficijent.