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.

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 - 2024 Guust2016, het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming is vermenigvuldiging verboden. Per 2021 gaat InfoNu verder als archief, artikelen worden nog maar beperkt geactualiseerd.
Gerelateerde artikelen
Scheikunde - Reactievergelijkingen kloppend makenScheikunde - Reactievergelijkingen kloppend makenReactievergelijkingen in scheikunde is een veel voorkomend begrip. Deze reactievergelijkingen kunnen worden gezien als e…
Moleculen en atomen (de basis)Moleculen en atomen (de basis)Alles bestaat uit moleculen. Moleculen zijn de bouwstenen van stoffen. In dit artikel wordt de basis van van de molecuul…
Democritus van AbderaDemocritus van AbderaDemocritus van Abdera was een zeer bekende Griekse filosoof, reiziger en astronoom. Deze man heeft vele bijdragen geleve…
Hoe zijn atomen opgebouwd?Als we met een molecuulmodel een molecuul nabootsen, zien de atomen eruit als massieve bolletjes. Lange tijd werd gedach…

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
Guust2016 (74 artikelen)
Laatste update: 21-10-2020
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Bronnen en referenties: 1
Per 2021 gaat InfoNu verder als archief. Het grote aanbod van artikelen blijft beschikbaar maar er worden geen nieuwe artikelen meer gepubliceerd en nog maar beperkt geactualiseerd, daardoor kunnen artikelen op bepaalde punten verouderd zijn. Reacties plaatsen bij artikelen is niet meer mogelijk.