Reactievergelijkingen in orde brengen zonder trial and error

Reactievergelijkingen in orde brengen zonder trial and error Dalton sprak: het aantal atomen van een bepaalde soort moeten voor en na de reactie gelijk zijn. Ken je dat ook, je wil de coëfficiënten van een reactievergelijking in orde brengen maar je blijft maar puzzelen. Op een bepaald moment geef je het op. Als je het wiskundig aanpakt, gaat het echter vanzelf.

Inhoud


Trial and error

Een eenvoudige reactie

Stel je voegt een blokje natriummetaal toe aan water waaraan je wat fenolftaleïne hebt toegevoegd. Je ziet het blokje wegreageren, de oplossing wordt paars en er ontsnapt een gas. Het paars kleuren wijst op de vorming van een base, hier NaOH en het gas geeft een knal wanneer je er een lucifer boven houdt wat wijst op H2 -gas.

Je kent nu de begin- en eindproducten.
Na + H2O → NaOH + H2

Met de wet van Dalton weet je dat er voor en na de reactie evenveel atomen van eenzelfde soort moeten aanwezig zijn. Atomen kunnen niet in het niets verdwijnen en kunnen ook niet uit het niets verschijnen.

De coëfficiënten van bovenstaande reactie zijn dus niet in orde. Je hebt 2 atomen H voor maar 3 atomen H na. Door voor H2O en voor NaOH een 2 te noteren, heb je evenveel waterstofatomen voor als na. Ook het aantal zuurstofatomen voor en na is op deze manier in orde. We hebben echter maar 1 atoom natrium voor en 2 atomen natrium na. Dit is eenvoudig op te lossen door voor Na een 2 te noteren.

De juiste reactievergelijking is dus:
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2

Een moeilijkere reactie

Maar wat als je volgende reactie uitvoert. Je brengt een brandende lucifer in ammoniakdamp en houdt hier een erlenmeyer met brede hals boven. Je ziet bruine dampen verschijnen en aan de binnenkant van de erlenmeyer verschijnen druppeltjes. Omdat je vertrekt van NH3, weet je als scheikundige onmiddellijk dat die bruine dampen NO2 zijn. De druppeltjes kunnen worden geïdentificeerd met watervrij kopersulfaat. Dit wit kopersulfaat zal blauw kleuren wat aangeeft dat er tijdens de reactie ook water werd gevormd.

Weer ken je de begin- en eindproducten.
NH3 + O2 → H2O + NO2

Ook hier kan je beginnen puzzelen om de juiste coëfficiënten te vinden maar je zal een tijdje bezig zijn en het op den duur misschien zelfs opgeven.

Methode zonder trial and error: wiskundige methode

De gemakkelijke reactie

Neem opnieuw de eerste reactie maar schrijf letters voor de coëfficiënten.
a Na + b H2O → c NaOH + d H2

Met de wet van Dalton weten we:
  • Voor Na: a = c
  • Voor H: 2b = c + 2d
  • Voor O: b = c

Stel a = 1, dan kunnen we berekenen dat:
  • c = 1
  • b = 1
  • d = 0.5

We zouden dus kunnen schrijven:
Na + H2O → NaOH + 0.5 H2

De vergelijking klopt maar daar de coëfficiënten het beste gehele getallen zijn, doen we alle coëfficiënten maal twee en verkrijgen we de reactievergelijking die we eerder al hadden uitgewerkt.

De moeilijkere reactie

We doen nu dezelfde oefening voor de tweede reactievergelijking.
a NH3 + b O2 → c H2O + d NO2
  • Voor N: a = d
  • Voor H: 3a = 2c
  • Voor O: 2b = c + 2d

Stel opnieuw a = 1, dan kunnen we berekenen dat:
  • d = 1
  • c = 1.5
  • b = 1.75

We zouden dus kunnen schrijven:
NH3 + 1.75 O2 → 1.5 H2O + NO2

Om van de coëfficiënten gehele getallen te maken, moeten we al deze coëfficiënten maal 4 doen. De juiste reactievergelijking wordt dan:
4 NH3 + 7 O2 → 6 H2O + 4 NO2
© 2020 Guust2016, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Scheikunde - Reactievergelijkingen kloppend makenScheikunde - Reactievergelijkingen kloppend makenReactievergelijkingen in scheikunde is een veel voorkomend begrip. Deze reactievergelijkingen kunnen worden gezien als e…
Lucky Luke, de strip door Maurice de BevereWie is er niet mee groot geworden? De zeer bekende strips getekend door de Belg Maurice de Bevere. De man die sneller sc…
Het kiezen van een basisschoolHet merendeel van de ouders kiezen voor de dichtbijzijnde basisschool voor hun kind. En dat is logisch! Maar waarom niet…
Jenaplan, Montessori of toch Iederwijs?Het is zover, uw kind is drie jaar geworden. Over een jaar gaat hij of zij naar school. Het is hoog tijd om rond te gaan…

Kwantitatieve elektrolyse als analytische methodeKwantitatieve elektrolyse als analytische methodeWanneer men door een elektrolytoplossing of -smelt een gelijkstroom stuurt, zal er aan de negatieve pool een gedwongen r…
De chemie van het wassen met water en zeepDe chemie van het wassen met water en zeepBij het wassen komen verschillende scheikundige principes mooi bij elkaar. De moderne wasmachine is de automatisering va…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Geralt, Pixabay

Reageer op het artikel "Reactievergelijkingen in orde brengen zonder trial and error"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Guust2016
Laatste update: 02-03-2020
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Bronnen en referenties: 1
Schrijf mee!