La síntesi industrial de l'amoníac, que alimenta mitja agricultura del planeta, es resumeix en una línia: $\text{N}_2 + 3\ \text{H}_2 \rightarrow 2\ \text{NH}_3$. Aquests nombres davant de les fórmules no estan posats a l'atzar: compten, àtom a àtom, tot el que entra i tot el que surt del reactor. Ja vas ajustar equacions senzilles el curs passat; ara toca fer-ho amb equacions més llargues, sense por de les fraccions.
L'aigua potable ($\text{H}_2\text{O}$) és indispensable per a la vida, però el peròxid d'hidrogen ($\text{H}_2\text{O}_2$, aigua oxigenada) crema la pell i és tòxic si es beu. Per què canviar un nombre petit crea una substància química diferent, mentre que canviar el nombre gran del davant només indica quanta quantitat tens al got?
Practica★☆☆Sense començar
Compta els àtoms de cada element a banda i banda de l'equació $\text{CH}4 + \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + \text{H}2\text{O}$, tal com està escrita. La figura la…
Compta els àtoms de cada element a banda i banda de l'equació $\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, tal com està escrita. La figura la mostra amb el model de partícules:
Raona si està igualada o no. Si no ho està, indica quins elements fallen.
Si intentes ajustar sense un ordre fix la reacció de combustió d'un misto, pots passar-te deu minuts canviant nombres d'un costat a l'altre i veient com l'oxigen es desajusta una vegada i una altra. Existeix una estratègia sistemàtica per ajustar qualsevol equació a la primera sense entrar en bucles interminables?
Practica★☆☆Sense començar
El calci metàl·lic reacciona amb l'oxigen de l'aire i forma òxid de calci, la calç viva. Iguala l'equació: $\text{Ca} + \text{O}2 \rightarrow \text{CaO}$.
El calci metàl·lic reacciona amb l'oxigen de l'aire i forma òxid de calci, la calç viva. Iguala l'equació: $\text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CaO}$.
El sodi és un metall tou que reacciona violentament amb el clor i forma sal comuna. Iguala l'equació: $\text{Na} + \text{Cl}2 \rightarrow \text{NaCl}$.
El sodi és un metall tou que reacciona violentament amb el clor i forma sal comuna. Iguala l'equació: $\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{NaCl}$.
Els motors dels cotxes produeixen monòxid de nitrogen, $\text{NO}$, que en sortir a l'aire s'oxida i forma el diòxid de nitrogen terrós dels episodis de contaminació.…
Els motors dels cotxes produeixen monòxid de nitrogen, $\text{NO}$, que en sortir a l'aire s'oxida i forma el diòxid de nitrogen terrós dels episodis de contaminació. Iguala l'equació: $\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow \text{NO}_2$.
Com més substàncies intervenen, més fàcil és descompensar alguna cosa que ja tenies ajustada. Per això convé anar element a element, en l'ordre de l'apartat anterior, i revisar al final.
Practica★★☆Sense començar
En enfornar un pa de pessic, el bicarbonat de sodi del llevat es descompon amb l'escalfor en carbonat de sodi, aigua i el diòxid de carboni que esponja la massa. Iguala…
En enfornar un pa de pessic, el bicarbonat de sodi del llevat es descompon amb l'escalfor en carbonat de sodi, aigua i el diòxid de carboni que esponja la massa. Iguala l'equació: $\text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$.
El fòsfor del cap dels mistos crema amb l'oxigen de l'aire i forma òxid de fòsfor(V). Iguala l'equació: $\text{P} + \text{O}2 \rightarrow \text{P}2\text{O}5$.
El fòsfor del cap dels mistos crema amb l'oxigen de l'aire i forma òxid de fòsfor(V). Iguala l'equació: $\text{P} + \text{O}_2 \rightarrow \text{P}_2\text{O}_5$.
Lavoisier i Priestley van estudiar l'oxigen escalfant òxid de mercuri, una pols vermella que es descompon en mercuri líquid i oxigen gasós. La figura mostra com estan…
Lavoisier i Priestley van estudiar l'oxigen escalfant òxid de mercuri, una pols vermella que es descompon en mercuri líquid i oxigen gasós. La figura mostra com estan formades les partícules de cada substància:
a) Iguala l'equació: $\text{HgO} \rightarrow \text{Hg} + \text{O}_2$.
b) El mercuri s'escriu $\text{Hg}$ i no $\text{Hg}_2$, mentre que l'oxigen sí que porta subíndex. Explica, amb el model de partícules, a què es deu aquesta diferència.
De vegades, en ajustar un element, el nombre que et surt és una fracció. No és un error: només falta un pas.
Practica★★★Sense començar
L'età, $\text{C}2\text{H}6$, acompanya el metà en el gas natural. a) Iguala la seva combustió,…
L'età, $\text{C}_2\text{H}_6$, acompanya el metà en el gas natural.
a) Iguala la seva combustió, $\text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, mantenint de moment el coeficient de l'età igual a $1$: comprovaràs que el coeficient de l'oxigen surt fraccionari.
b) Multiplica després tots els coeficients pel nombre adequat per escriure l'equació amb els mínims coeficients enters possibles.
En igualar la combustió del propà, un alumne ha escrit: $2\ \text{C}3\text{H}8 + 10\ \text{O}2 \rightarrow 6\ \text{CO}2 + 8\ \text{H}2\text{O}$. a) Comprova, comptant…
En igualar la combustió del propà, un alumne ha escrit: $2\ \text{C}_3\text{H}_8 + 10\ \text{O}_2 \rightarrow 6\ \text{CO}_2 + 8\ \text{H}_2\text{O}$.
a) Comprova, comptant àtoms, que la seva equació respecta la conservació dels àtoms.
b) Tot i així, el professor la marca com a «millorable». Explica què significa que els coeficients han de ser els mínims enters possibles i reescriu l'equació correctament.
En la síntesi d'amoníac es fan reaccionar $28\ \text{g}$ de nitrogen amb només $6\ \text{g}$ d'hidrogen per donar exactament $34\ \text{g}$ de producte sense que sobri gas. Per què les substàncies reaccionen en masses tan diferents si en la fórmula ajustada intervenen nombres senzills com $1$, $3$ i $2$?
Aquesta lectura en mols és la porta d'entrada als càlculs amb masses que veuràs en el pròxim apartat: els coeficients continuaran sent la clau.
Practica★☆☆Sense començar
La síntesi industrial de l'amoníac s'escriu $\text{N}2 + 3\ \text{H}2 \rightarrow 2\ \text{NH}3$, com representa la figura amb el model de partícules: Interpreta-la de…
La síntesi industrial de l'amoníac s'escriu $\text{N}_2 + 3\ \text{H}_2 \rightarrow 2\ \text{NH}_3$, com representa la figura amb el model de partícules:
Interpreta-la de dues maneres:
a) Amb molècules: quantes molècules de nitrogen i d'hidrogen reaccionen i quantes molècules d'amoníac es formen.
b) Amb mols: quants mols de cada gas es consumeixen quan es formen $2\ \text{mol}$ d'amoníac.
La fina capa que protegeix de l'aire les peces d'alumini d'un avió és òxid d'alumini. La figura mostra les partícules que hi intervenen: Comprova, comptant els àtoms de…
La fina capa que protegeix de l'aire les peces d'alumini d'un avió és òxid d'alumini. La figura mostra les partícules que hi intervenen:
Comprova, comptant els àtoms de cada element a banda i banda, si aquesta equació està igualada: $4\ \text{Al} + 3\ \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{Al}_2\text{O}_3$.
En l'electròlisi de l'aigua, el corrent elèctric la descompon en hidrogen i oxigen gasosos. Iguala l'equació: $\text{H}2\text{O} \rightarrow \text{H}2 + \text{O}2$.
En l'electròlisi de l'aigua, el corrent elèctric la descompon en hidrogen i oxigen gasosos. Iguala l'equació: $\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2 + \text{O}_2$.
Elevar la temperatura sol augmentar la velocitat perquè una fracció més gran de xocs supera la barrera. Augmentar la concentració de reactius en dissolució o gasos sol augmentar les trobades. Triturar un sòlid augmenta la superfície de contacte. Un catalitzador proporciona un camí amb menor energia d'activació: participa en etapes intermèdies i es regenera; no aporta energia neta ni augmenta per si sol el rendiment d'equilibri.
Dissenya una comparació amb una tauleta efervescent sencera i una altra triturada: mateixa massa, aigua, temperatura i recipient. Repeteix i mesura el temps fins al mateix criteri final; canvia només la superfície. Fes-ho sota supervisió, amb ulleres, sense ingerir productes ni tancar el recipient. Anota hipòtesis, variables, dispersió i límits: variar també la temperatura impediria atribuir el canvi a un sol factor.
L'esquema relaciona les idees principals:
A practicar! 8 exercicis de nivell mitjà en aquest apartat