Degimo Reakcijos Skaičiuotuvas - Subalansuokite Chemines Lygtis Nemokamai

Kas yra degimo reakcijos skaičiuoklė?

Degimo reakcijos skaičiuoklė subalansuoja junginio degimo deguonyje cheminę lygtį. Įveskite cheminę formulę, pavyzdžiui, CH4 metanui, ir įrankis apskaičiuos subalansuotą lygtį, kurioje bus parodytos visos reaguojančiosios ir susidarančios medžiagos su tinkamais koeficientais.

Degimas yra cheminė kuro ir deguonies reakcija, kurios metu išsiskiria šiluma ir šviesa. Chemikai tokią energiją išskiriančią reakciją vadina egzotermine. Kai kuras, sudarytas iš anglies ir vandenilio, visiškai sudega, susidaro anglies dioksidas ir vanduo.

Kaip apskaičiuoti degimo reakciją

1. Pasirinkite junginį iš įprastų degalų sąrašo arba pereikite į pasirinktinio įvedimo skirtuką ir įrašykite cheminę formulę, pavyzdžiui, C3H8 propanui.
2. Skaičiuoklė nuskaito formulę ir suskaičiuoja kiekvieno elemento atomus: anglį, vandenilį, deguonį, o kai kuriuose degaluose – azotą, sierą arba halogeną (fluorą, chlorą, bromą ar jodą).
3. Ji apskaičiuoja, kiek deguonies reikia reakcijai ir kiek susidaro kiekvieno produkto.
4. Ekrane pateikiama subalansuota lygtis, reaguojančiųjų ir susidarančių medžiagų sąrašas bei trumpas paaiškinimas.

Formulė turi prasidėti didžiąja raide, pavyzdžiui, C arba H, ir joje gali būti naudojami tik pirmiau išvardyti elementai. Joje taip pat turi būti bent vienas anglies atomas ir bent vienas vandenilio atomas. Jei formulėje yra skaičiuoklės neatpažįstamas elementas, pavyzdžiui, kalcis, pateikiama klaida, o ne neteisingas atsakymas.

Degimo reakcijos formulė

Angliavandeniliui, junginiui, sudarytam tik iš anglies ir vandenilio, taikoma bendroji formulė:

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

Čia x yra anglies atomų skaičius, o y – vandenilio atomų skaičius vienoje kuro molekulėje. Prieš kiekvieną formulę esantys skaičiai vadinami koeficientais. Jie rodo, kiek kiekvienos medžiagos molekulių reaguoja arba susidaro, ir turi užtikrinti vienodą atomų skaičių abiejose lygties pusėse.

Jei kure jau yra deguonies, pavyzdžiui, alkoholyje arba cukruje, iš reikiamo O2 kiekio atimama pusė jo deguonies atomų skaičiaus (z):

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

Kai kuriuose degaluose yra kitų elementų. Jei junginyje yra sieros, skaičiuoklė prie produktų prideda sieros dioksidą (SO2). Jei jame yra azoto, ji prideda azoto dujas (N2). Jei yra halogenas, pridedamas vandenilio halogenidas, pavyzdžiui, HCl. Vandenilis pirmiausia jungiasi su reaktyviausiu halogenu tokia tvarka: F, Cl, Br, I. Jei vandenilio nepakanka susijungti su visais halogeno atomais, likęs halogenas išsiskiria kaip dviatomės dujos, pavyzdžiui, Cl2.

Pavyzdys: propano degimo lygties balansavimas

Propanas, C3H8, yra įprastas šildymo ir maisto ruošimo kuras. Norint subalansuoti jo degimo lygtį:

1. Pradėkite nuo nesubalansuotos schemos: C3H8 + O2 → CO2 + H2O.
2. Pirmiausia subalansuokite anglį. Propano molekulėje yra 3 anglies atomai, todėl susidaro 3 CO2.
3. Toliau subalansuokite vandenilį. Propano molekulėje yra 8 vandenilio atomai, o kiekvienoje vandens molekulėje jų yra 2, todėl susidaro 4 H2O.
4. Dabar suskaičiuokite deguonies atomus produktų pusėje: 3 CO2 molekulės sudaro 6 deguonies atomus, o 4 H2O molekulės – 4 deguonies atomus, taigi iš viso yra 10 atomų. Kadangi kiekvienoje O2 molekulėje yra 2 deguonies atomai, reikia 5 O2 molekulių.

Subalansuota lygtis:

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

Tai atitinka pirmiau pateiktą bendrąją formulę: x = 3 ir y = 8, todėl x + y/4 = 3 + 2 = 5.

Įprastos degimo lygtys

Butanas parodo, kodėl kartais visą junginį reikia padauginti iš dviejų. Subalansavus vien C4H10, reikėtų 6,5 O2 – trupmeninio koeficiento, todėl visi lygties koeficientai padvigubinami, kad taptų sveikaisiais skaičiais.

Visiškas ir dalinis degimas

Visiškas degimas vyksta tada, kai deguonies pakanka visai angliai paversti anglies dioksidu, o visam vandeniliui – vandeniu, kaip pirmiau pateiktose lygtyse. Dalinis degimas vyksta, kai deguonies trūksta. Vietoj anglies dioksido arba kartu su juo susidaro anglies monoksidas (CO) ar suodžiai (kietoji anglis). Dalinis degimas išskiria mažiau energijos ir gali sukelti toksiškų anglies monoksido dujų susidarymą.

Dažnai užduodami klausimai

Kokia yra visiško angliavandenilio degimo formulė? CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O, kur x yra anglies atomų skaičius, o y – vandenilio atomų skaičius kure.

Kodėl cheminę lygtį reikia subalansuoti? Masės tvermės dėsnis teigia, kad cheminės reakcijos metu atomai nei susidaro, nei išnyksta. Subalansuotoje lygtyje abiejose pusėse yra vienodas kiekvienos rūšies atomų skaičius, todėl ji atitinka šį dėsnį.

Kokie produktai susidaro degant junginiui, kuriame yra sieros arba azoto? Be įprastų anglies dioksido ir vandens, siera virsta sieros dioksidu (SO2), o azotas – molekuliniu azotu (N2).

Kiek deguonies reikia propanui visiškai sudeginti? Vienai propano molekulei (C3H8) visiškai sudegti reikia 5 deguonies molekulių (O2); susidaro 3 CO2 ir 4 H2O.

Kuo skiriasi visiškas ir dalinis degimas? Visiškam degimui reikia pakankamai deguonies, tada susidaro tik anglies dioksidas ir vanduo. Dalinis degimas vyksta, kai deguonies per mažai, todėl papildomai susidaro anglies monoksidas arba suodžiai.

Ar skaičiuoklė gali subalansuoti alkoholių ir cukrų formules? Taip. Formulė tinka, jei ją sudaro anglis, vandenilis, deguonis, azotas, siera arba halogenas ir joje yra bent vienas anglies atomas bei vienas vandenilio atomas. Tinka tokie alkoholiai kaip etanolis ir tokie cukrūs kaip gliukozė.

Kodėl skaičiuoklė atmeta kai kurias formules, kuriose yra anglies ir vandenilio? Kure jau gali būti daugiau deguonies, nei reikia visiškam degimui. CH2O4 yra viena iš tokių formulių: x + y/4 - z/2 = 1 + 0,5 - 2 = -1,5, taigi gaunamas neigiamas deguonies kiekis. Skaičiuoklė nurodo, kad junginyje yra per daug deguonies, užuot pateikusi neigiamą koeficientą.