Degšanas Reakcijas Kalkulators - Ķīmisko Vienādojumu Līdzsvarošana Bez Maksas

Kas ir degšanas reakcijas kalkulators?

Degšanas reakcijas kalkulators līdzsvaro savienojuma degšanas ķīmisko vienādojumu skābeklī. Ievadiet ķīmisko formulu, piemēram, CH4 metānam, un rīks aprēķina līdzsvaroto vienādojumu, norādot katru reaģentu un produktu ar pareizo koeficientu.

Degšana ir ķīmiska reakcija starp degvielu un skābekli, kurā izdalās siltums un gaisma. Ķīmiķi šādu enerģiju izdalošu reakciju sauc par eksotermisku. Kad degviela, kas sastāv no oglekļa un ūdeņraža, pilnībā sadeg, veidojas oglekļa dioksīds un ūdens.

Kā aprēķināt degšanas reakciju

1. Izvēlieties savienojumu no parasto degvielu saraksta vai pārslēdzieties uz pielāgoto cilni un ievadiet ķīmisko formulu, piemēram, C3H8 propānam.
2. Kalkulators nolasa formulu un saskaita katru elementu: oglekli, ūdeņradi, skābekli un dažām degvielām arī slāpekli, sēru vai halogēnu (fluoru, hloru, bromu vai jodu).
3. Tas aprēķina, cik daudz skābekļa nepieciešams reakcijai un cik daudz veidojas katra produkta.
4. Ekrānā parādās līdzsvarotais vienādojums, reaģentu un produktu saraksts, kā arī īss skaidrojums.

Formulai jāsākas ar lielo burtu, piemēram, C vai H, un tajā drīkst izmantot tikai iepriekš minētos elementus. Tajā jābūt arī vismaz vienam oglekļa atomam un vismaz vienam ūdeņraža atomam. Formula, kurā ir kalkulatoram nepazīstams elements, piemēram, kalcijs, kļūdaina rezultāta vietā atgriež kļūdu.

Degšanas reakcijas formula

Ogļūdeņradim — savienojumam, kas sastāv tikai no oglekļa un ūdeņraža, — vispārīgā formula ir:

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

Šeit x ir oglekļa atomu skaits, bet y — ūdeņraža atomu skaits vienā degvielas molekulā. Skaitļus katras formulas priekšā sauc par koeficientiem. Tie parāda, cik katras vielas molekulu reaģē vai veidojas, un tiem jānodrošina vienāds atomu skaits abās vienādojuma pusēs.

Ja degviela jau satur skābekli, piemēram, spirtā vai cukurā, no nepieciešamā O2 daudzuma atņem pusi tās skābekļa atomu skaita (z):

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

Dažas degvielas satur citus elementus. Ja savienojumā ir sērs, kalkulators produktu pusē pievieno sēra dioksīdu (SO2). Ja tajā ir slāpeklis, tas pievieno slāpekļa gāzi (N2). Ja tajā ir halogēns, tas pievieno ūdeņraža halogenīdu, piemēram, HCl. Ūdeņradis vispirms savienojas ar reaģētspējīgāko halogēnu šādā secībā: F, Cl, Br, I. Ja nepietiek ūdeņraža, lai savienotos ar katru halogēna atomu, pārējais halogēns izdalās kā divatomu gāze, piemēram, Cl2.

Piemērs: propāna degšanas līdzsvarošana

Propāns, C3H8, ir izplatīta apkures un ēdiena gatavošanas degviela. Lai līdzsvarotu tā degšanas reakciju:

1. Sāciet ar nelīdzsvaroto shēmu: C3H8 + O2 → CO2 + H2O.
2. Vispirms līdzsvarojiet oglekli. Propānam ir 3 oglekļa atomi, tāpēc veidojas 3 CO2.
3. Pēc tam līdzsvarojiet ūdeņradi. Propānam ir 8 ūdeņraža atomi, bet katra ūdens molekula satur 2, tāpēc veidojas 4 H2O.
4. Tagad saskaitiet skābekļa atomus produktu pusē: 3 CO2 dod 6 skābekļa atomus, bet 4 H2O dod 4, kopā 10. Tā kā katra O2 molekula satur 2 skābekļa atomus, nepieciešamas 5 O2 molekulas.

Līdzsvarotais vienādojums ir:

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

Tas atbilst iepriekš minētajai vispārīgajai formulai: x = 3 un y = 8, tātad x + y/4 = 3 + 2 = 5.

Biežākie degšanas vienādojumi

Butāns parāda, kāpēc dažkārt viss savienojums jāreizina ar divi. Līdzsvarojot tikai C4H10, būtu nepieciešamas 6,5 O2 molekulas — daļskaitlis, tāpēc visus vienādojuma koeficientus reizina ar divi, lai tie būtu veseli skaitļi.

Pilnīga un nepilnīga degšana

Pilnīga degšana notiek, ja ir pietiekami daudz skābekļa, lai viss ogleklis pārvērstos par oglekļa dioksīdu un viss ūdeņradis — par ūdeni, kā iepriekš minētajos vienādojumos. Nepilnīga degšana notiek, ja skābekļa ir par maz. Tās rezultātā oglekļa dioksīda vietā vai kopā ar to veidojas oglekļa monoksīds (CO) vai sodrēji (ciets ogleklis). Nepilnīga degšana izdala mazāk enerģijas un var radīt toksisku oglekļa monoksīda gāzi.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kāda ir ogļūdeņraža pilnīgas degšanas formula? CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O, kur x ir oglekļa atomu skaits, bet y — ūdeņraža atomu skaits degvielā.

Kāpēc ķīmiskais vienādojums ir jālīdzsvaro? Masas nezūdamības likums nosaka, ka ķīmiskā reakcijā atomi netiek radīti un neizzūd. Līdzsvarotā vienādojumā abās pusēs ir vienāds katra veida atomu skaits, tāpēc tas atbilst šim likumam.

Kādi produkti veidojas, sadegot savienojumam, kas satur sēru vai slāpekli? Sērs pārvēršas par sēra dioksīdu (SO2), bet slāpeklis — par slāpekļa gāzi (N2), papildus parastajam oglekļa dioksīdam un ūdenim.

Cik daudz skābekļa nepieciešams propāna pilnīgai sadegšanai? Vienai propāna molekulai (C3H8) pilnīgai sadegšanai nepieciešamas 5 skābekļa (O2) molekulas, veidojot 3 CO2 un 4 H2O.

Kāda ir atšķirība starp pilnīgu un nepilnīgu degšanu? Pilnīgai degšanai nepieciešams pietiekami daudz skābekļa, un tās produkti ir tikai oglekļa dioksīds un ūdens. Nepilnīga degšana notiek, ja skābekļa ir par maz, un papildus veidojas oglekļa monoksīds vai sodrēji.

Vai kalkulators var līdzsvarot formulas, kurās ir spirti un cukuri? Jā. Formula ir derīga, ja tā sastāv no oglekļa, ūdeņraža, skābekļa, slāpekļa, sēra vai halogēna un satur vismaz vienu oglekļa atomu un vienu ūdeņraža atomu. Tiek atbalstīti tādi spirti kā etanols un tādi cukuri kā glikoze.

Kāpēc kalkulators noraida dažas formulas, kurās ir ogleklis un ūdeņradis? Degviela jau var saturēt vairāk skābekļa, nekā nepieciešams pilnīgai sadegšanai. CH2O4 ir viena no šādām formulām: x + y/4 - z/2 = 1 + 0,5 - 2 = -1,5, kas ir negatīvs skābekļa daudzums. Kalkulators norāda, ka savienojumā ir pārāk daudz skābekļa, nevis izvada negatīvu koeficientu.