Калкулатор реакције сагоревања - Бесплатно балансирање хемијских једначина

Шта је калкулатор реакција сагоревања?

Калкулатор реакција сагоревања изједначава хемијску једначину сагоревања једињења у кисеонику. Унесите хемијску формулу, као што је CH4 за метан, а алат израчунава изједначену једначину и приказује сваки реагенс и производ са одговарајућим коефицијентом.

Сагоревање је хемијска реакција између горива и кисеоника при којој се ослобађају топлота и светлост. Хемичари ову врсту реакције при којој се ослобађа енергија називају егзотермном. Када гориво састављено од угљеника и водоника потпуно сагорева, настају угљен-диоксид и вода.

Како израчунати реакцију сагоревања

1. Изаберите једињење са списка уобичајених горива или пређите на прилагођену картицу и унесите хемијску формулу, као што је C3H8 за пропан.
2. Калкулатор очитава формулу и броји сваки елемент: угљеник, водоник, кисеоник и, код неких горива, азот, сумпор или халоген (флуор, хлор, бром или јод).
3. Израчунава количину кисеоника потребну за реакцију и количину сваког производа који настаје.
4. На екрану се појављују изједначена једначина, списак реагенаса и производа и кратко објашњење.

Формула мора да почиње великим словом, као што су C или H, и сме да садржи само наведене елементе. Такође мора да садржи најмање један атом угљеника и најмање један атом водоника. Формула са елементом који калкулатор не препознаје, као што је калцијум, даје грешку уместо погрешног резултата.

Формула реакције сагоревања

За угљоводоник, једињење састављено само од угљеника и водоника, општа формула је:

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

Овде је x број атома угљеника, а y број атома водоника у једном молекулу горива. Бројеви испред сваке формуле називају се коефицијенти. Они показују колико молекула сваке супстанце реагује или настаје и морају да обезбеде једнак број атома са обе стране једначине.

Ако гориво већ садржи кисеоник, као што су алкохол или шећер, од количине потребног O2 одузима се половина броја његових атома кисеоника (z):

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

Нека горива садрже и друге елементе. Ако једињење садржи сумпор, калкулатор додаје сумпор-диоксид (SO2) међу производе. Ако садржи азот, додаје азотни гас (N2). Ако садржи халоген, додаје водоник-халид, као што је HCl. Водоник се прво везује за најреактивнији халоген, редом F, Cl, Br, I. Ако нема довољно водоника да се веже сваки атом халогена, преостали халоген одлази као двоатомни гас, као што је Cl2.

Пример: изједначавање сагоревања пропана

Пропан, C3H8, уобичајено је гориво за грејање и кување. Да би се његово сагоревање изједначило:

1. Почните од неизједначене скелетне једначине: C3H8 + O2 → CO2 + H2O.
2. Прво изједначите угљеник. Пропан има 3 атома угљеника, па настају 3 CO2.
3. Затим изједначите водоник. Пропан има 8 атома водоника, а сваки молекул воде садржи 2, па настају 4 H2O.
4. Сада пребројте атоме кисеоника на страни производа: 3 CO2 дају 6 атома кисеоника, а 4 H2O дају 4, што укупно износи 10. Пошто сваки молекул O2 садржи 2 атома кисеоника, потребно је 5 O2.

Изједначена једначина је:

C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O

Ово одговара општој формули: x = 3 и y = 8, па је x + y/4 = 3 + 2 = 5.

Уобичајене једначине сагоревања

Бутан показује зашто цело једињење понекад треба удвостручити. Самостално изједначавање C4H10 захтевало би 6,5 O2, што је разломак, па се сваки коефицијент у једначини удвостручује како би сви били цели бројеви.

Потпуно и непотпуно сагоревање

Потпуно сагоревање настаје када има довољно кисеоника да се сав угљеник претвори у угљен-диоксид, а сав водоник у воду, као у горњим једначинама. Непотпуно сагоревање настаје када је количина кисеоника ограничена. Тада уместо угљен-диоксида или упоредо с њим настају угљен-моноксид (CO) или чађ (чврсти угљеник). Непотпуним сагоревањем ослобађа се мање енергије и може настати отрован гас угљен-моноксид.

Најчешће постављана питања

Која је формула за потпуно сагоревање угљоводоника? CxHy + (x + y/4) O2 → x CO2 + (y/2) H2O, где је x број атома угљеника, а y број атома водоника у гориву.

Зашто хемијска једначина мора бити изједначена? Закон о одржању масе каже да се атоми у хемијској реакцији не стварају нити уништавају. Изједначена једначина има исти број атома сваке врсте са обе стране, па поштује овај закон.

Који производи настају при сагоревању једињења са сумпором или азотом? Сумпор прелази у сумпор-диоксид (SO2), а азот у азотни гас (N2), поред уобичајених производа, угљен-диоксида и воде.

Колико је кисеоника потребно пропану за потпуно сагоревање? Једном молекулу пропана (C3H8) потребно је 5 молекула кисеоника (O2) за потпуно сагоревање, при чему настају 3 CO2 и 4 H2O.

Која је разлика између потпуног и непотпуног сагоревања? За потпуно сагоревање потребно је довољно кисеоника и настају само угљен-диоксид и вода. Непотпуно сагоревање настаје када има премало кисеоника и тада, поред осталог, настају угљен-моноксид или чађ.

Може ли калкулатор да изједначи формуле алкохола и шећера? Да. Формула функционише ако је састављена од угљеника, водоника, кисеоника, азота, сумпора или халогена и садржи најмање један атом угљеника и један атом водоника. Обухваћени су алкохоли попут етанола и шећери попут глукозе.

Зашто калкулатор одбацује неке формуле које садрже угљеник и водоник? Гориво већ може да садржи више кисеоника него што је потребно за потпуно сагоревање. CH2O4 је једна таква формула: x + y/4 - z/2 = 1 + 0,5 - 2 = -1,5, што представља негативну количину кисеоника. Калкулатор наводи да је једињење презасићено кисеоником, уместо да прикаже негативан коефицијент.