Lisätietoa: reaktioyhtälön tasapainottaminen

Reaktioyhtälön tasapainottaminen

Tarkastellaan propaanin ja hapen välistä palamisreaktiota. Propaanimolekyyli C3H8 rakentuu kolmesta hiiliatomista ja kahdeksasta vetyatomista. Sen voi päätellä kemiallisen merkin jälkeen olevasta alaindeksistä. Luku 1 jätetään yleensä merkitsemättä.

Hiilen ja hapen reagoidessa muodostuu hiilidioksidia. Vedyn ja hapen reaktiossa muodostuu vettä. Reaktioyhtälössä lähtöaineet merkitään reaktionuolen vasemmalle puolelle ja reaktiotuotteet nuolen oikealle puolelle.

[[$ 1. \hspace{5 mm} \text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \hspace{3 mm}\rightarrow\hspace{3 mm} \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} $]]





Edellä kuvattu reaktioyhtälö ei ole tasapainossa. Reaktioyhtälön vasemmalla puolella on kolme hiiliatomia, mutta oikealla puolella vain yksi. Samoin hapen ja vedyn määrät eivät täsmää. Reaktioyhtälö pitää tasapainottaa. Tasapainottamisessa voi lisätä vain kokonaisia molekyylejä.

Aloitetaan tasapainottaminen merkitsemällä hiilidioksidimolekyylin eteen luku 3. Se tarkoittaa, että reaktioyhtälön oikealla puolella on nyt kolme hiilidioksidimolekyyliä. Niissä on yhteensä kolme hiiliatomia. Hiilen lukumäärä on nyt tasapainossa yhtälön molemmilla puolilla.

[[$ 2. \hspace{5 mm} \text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \hspace{3 mm}\rightarrow\hspace{3 mm} \mathbf{3} \text{ CO}_2 + \text{H}_2\text{O} $]]





Propaanissa vetyatomien lukumäärä on kahdeksan. Reaktioyhtälön oikealla puolella niitä on vesimolekyylissä vain kaksi. Tasapainotetaan vetyjen lukumäärä lisäämällä vesimolekyylin eteen kerroin 4 ([[$ \frac{8}{2}=4 $]]):


[[$ 3. \hspace{5 mm} \text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \hspace{3 mm}\rightarrow\hspace{3 mm} \mathbf{3} \text{ CO}_2 + \mathbf{4} \text{ H}_2\text{O} $]]





Reaktioyhtälön oikealla puolella on nyt happea enemmän kuin lähtöaineiden puolella. Hiilidioksidimolekyylissä jokaiseen hiiliatomiin on liittyneenä kaksi happiatomia. Molekyylin edessä on kerroin 3 eli tuotteiden puolella on kolme hiilidioksidimolekyyliä. Niissä on yhteensä 3 x 2 = 6 happiatomia. Vesimolekyylissä on yksi happiatomi. Sen edessä on kerroin 4 eli vesimolekyylejä on neljä. Niissä on yhteensä 4 x 1 = 4 happiatomia. Kaiken kaikkiaan tuotteiden puolella on siis 10 happiatomia.

Lähtöaineiden puolella on yksi happimolekyyli. Siinä on kaksi happiatomia. Yhteensä lähtöaineiksi tarvitaan siis viisi happimolekyyliä ([[$ \frac{10}{2}=5 $]]). Merkitään kerroin 5 happimolekyylin eteen.

[[$ 4. \hspace{5 mm} \text{C}_3\text{H}_8 + \mathbf{5} \text{ O}_2 \hspace{3 mm}\rightarrow\hspace{3 mm} \mathbf{3} \text{ CO}_2 + \mathbf{4} \text{ H}_2\text{O} $]]





Tarkista vielä jokaisen reaktiossa mukana olevan alkuaineen atomien lukumäärät nuolen molemmin puolin. Niiden pitää täsmätä.