Transcript for:
Kjemiske Reaksjoner og Balansering

Hei, nå skal vi se på kjemiske reaksjoner og balansering av reaksjonslinjene og sånt. Det er mange måter vi kan se at det har skjedd en kjemisk reaksjon på. Det kan være at temperatur endrer seg, enten blir det varmt eller kaldt. Det kan være at det dannes en lukt. Det kan hende at det dannes gass, bobler, brusing. Det kan hende at noen skifter farge. Eller at vi får utfelling av stoff. Så alle disse er tenkt på at det har skjedd en kjemisk reaksjon. Og når vi ser at det har skjedd en kjemisk reaksjon, så vil vi gjerne beskrive at det har skjedd en reaksjon. Og da sier vi det at det er reaktanten, det er den som reagerer, går over til å bli produktet. Det er en overflattisk beskrivelse av en kjemisk reaksjon. når reaktanter blir til produkter. Hvis vi tar eksempel på at vi brenner en metangass, CH4, så vil den reagere med oksygen, O2, i lufta, og det dannes karbondioksid, CO2, og vann, H2. Da kan vi skrive det på ordform, at metangass pluss oksygengass blir til karbondioksidgass og vann. Men vi som kjemiker vil jo gjerne ha kjemiske formler for å vise dette, for å forklare hva som faktisk skjer på mikronivå. Og da har vi en metangass, SH4, det er en gass, da har vi tilstandssymbolet G. Vi plusser på to oksygengass i gassform, og vi får denne karbondioksidgass og vann. i væskeform, liquid. Jeg er faktisk litt usikker på om vi burde brukt G der i stedet. Jeg mener vi burde brukt G, men læreboka bruker dem ellers, da bruker vi L her i også. Men hvis denne reaksjonen skjer, så får vi ikke flytende vann, vi får vanndamp, som vi ikke ser. Men nå har vi brukt kjemiske formler til å forklare hva som skjer. Reaksjonspiler der. Fortell oss hvilken vei reaksjonen går, og det er vanlig å skrive det inn som reaksjonen går mot høyre. Det betyr at sterke bindinger i reaktanter brytes, bindinger mellom karbon og hydrogen og mellom oksygenatomer, og det dannes nye sterke bindinger i produktene. Da dannes det binding mellom karbon og oksygen, og mellom hydrogen og oksygen. Energien i produktene, altså i bindingene i produktene, vil i dette tilfellet være lavere enn energien i reaktantene. Og denne energien blir avgitt i reaksjonen. Så dette her er da såkalt en eksotermreaksjon, hvor det avgis energi i form av varme. Og det er ikke så uvanlig, det er ikke så rart å tenke på at hvis du brenner en metangass, så blir det dannet varme. Vi forklarer tilstandsformen. i forbindelse med tilstandssymbolene S, L, G og AQ. Hvor S står for solid, altså fast form, L står for liquid, flytende form, G står for gas, altså gassform, og AQ står for aqua, altså vann. Det betyr at stoffet er løst i vann. Det bruker vi som oftest om jona, som er løst i vann. De små tallene som står bak atomene, fire tallet der for eksempel, den kalles vi for indeks. Det er to tallet der, og to tallet der, og to tallet der. Det er en indeks, og det forteller hvor mange av dette atomet, det er av dette grunnstoffet da, som er bunnet sammen med andre grunnstoffer for å danne forbindelsen, eller enheten, eller molekylet. Så i CH4 så har vi ett karbon, da skriver vi ikke ett tallet, og så har vi fire hydrogen, og det danner... en enhet. I denne forbindelsen så har vi to oksygenatomer bunnet sammen. Her har vi et karbon og to oksygener bunnet sammen til en enhet. Og her har vi to hydrogen og et oksygen. Det store tallet foran, to tallet der, forteller hvor mange enheter eller molekyler som bidrar i reaksjon. Så da har vi på en måte en balansert reaksjonsligning, så det er en ren støkkiometrisk tall. som forteller oss i hvilke forhold forbindelsene reagerer med hverandre. Så koeffisienten 2 betyr at det er to forskjellige O2-molekyler. Koeffisienten her er 1, det betyr at vi har 1 metanmolekyl. Vi får dannet 1 karbondioksid, og vi får dannet 2 vannmolekyler. Så i vår reaksjon, det var det jeg nettopp skrev, at koeffisienten forteller seg at 1 metanmolekyl reagerer med 2 oksygenmolekyler, og det dannes 1 karbondioksidmolekyl og 2 vannmolekyler. Når vi balanserer en reaksjonslinning, så er jobben vår å sørge for at det er samme antall atomer av alle typer på begge sider av reaksjonspila. Når antall atomer på begge sider og ladningen på begge sider stemmer overens, da er den balansert. Vi må sørge for at ingen atomer blir borte. Det er ikke sånn at vi kan ha flere atomer på venstre siden enn på høyre siden, for de kan ikke bli borte. Og det er ingen atomer som blir hentet ut for å løse luften, så vi kan ikke ha flere atomer på høyre sida enn på venstre sida. Og massebevaringsloven sier da at det hverken blir dannet masse eller forsvinner masse i en kjemisk reaksjon. Så det er på en måte, da har vi en lov som sier akkurat det samme. Og når vi er i en balanseringsprosess, så er det ikke mulig å endre antall atomer innen forbindelse, så vi har ikke lov til å endre på forbindelsene for å balansere. Det er kønn. antall enheter av forbindelsen, altså kun koeffisientene som kan endres på, ikke indeksen. For det øyeblikk vi endrer indeks, så har vi endret på, har vi fått en annen molekyl i en annen forbindelse, og da har vi et annet utgangspunkt, og da blir det en annen reaksjonslinje, en annen reaksjon. Hvis vi ser på reaksjonen mellom hydrogengass og oksygengass under dannelse av vann, så vil H2 og O2 denne H2O. Vi ser at vi har to hydrogenatomer på venstre sida av pila, og vi har to oksygenatomer på venstre sida av pila. Vi refererer hele tiden i forhold til pila. Og vi har to hydrogenatomer på høyre sida, men vi har bare ett oksygenatom på høyre sida. Så nå må vi sørge for at vi har like mange oksygenatomer på hver siden, og det betyr at jeg må øke antall oksygenatomer på høyre sida. Og det gjør jeg ved å føye på koeffisienten 2 foran H2O. Da har jeg to oksygen på venstre sida, og to oksygen på høyre sida. For det er ett oksygen i hver H2O, men jeg har to ut av dem. Men nå har jo vi ubalanse i hydrogenatomer. For nå har vi fire hydrogenatomer på høyre sida, og bare to på venstre sida. Så da endrer jeg med koeffisienten 2 foran H2. og får det balansert med tanke på hydrogen også. Da har vi fire hydrogen på venstre sida av pila, vi har to oksygen på venstre sida av pila, vi har fire hydrogen på høyre sida, og vi har to oksygen på høyre sida. Da er den balansert. Vi skal se på denne reaksjonen nå. Det skal balanseres. Der har vi jern i fast form, solid, reagerer med hydrogen i iodid i gassform. og vi får dannet en jern-3-iodid fastform og hydrogengas. Er denne balansert? Nei, vi har en jern på begge siden, det stemmer, men vi har ulikt antall hydrogen og vi har ulikt antall iod. Da venter vi med H2 sist, fordi den ikke er bunnet til andre atomer, så den er lettest å balansere på slutt. Og så begynner vi alltid med det grunnstoffet som bare finnes i en forbindelse på hver side. I dette tilfellet jern. Vi har ett jern på venstre side og ett jern på høyre side, så vi trenger ikke gjøre noe med det. Så ser vi på jodd fordi vi skulle vente med hydrogen til sist. Og vi har ett jodd på venstre side og tre jodd på høyre side. Da må vi føye på koeffisienten tre foran hydrogen i jodid for å få tre jodd. på venstre side og 3 på høyre side. Da kan vi ta hydrogen, og vi ser at vi har 2 hydrogen på høyre side og 3 hydrogen på venstre side. Det løser vi ved å skrive koeffisienten 3 halve foran hydrogen. For hvert hydrogenmolekyl består av 2 atomer. Så hvis vi har 2 atomer gange 3 2 deler, så får vi 3 atomer. Vi kunne skrive 1,5 også. For 1,5 ganger 2 er like 3. Men det er vanlig å skrive brøk der. Uansett, så liker ikke vi å ha brøk eller desimaltal som koeffisienter. Så derfor må jeg gange med 2 på alle forbindelsene for å kvitte oss med nevnet. Og da ender jeg opp med 2 jern, 6 hydrogeniodid, 2 jern. 3 iodid og 3 H2, så hydrogengass Da var den ferdig balansert Så skal vi balansere reaksjonsligninga C4H10-gass Det er altså butangass pluss oksygengass, lite karbondioksidgass og vann i væskeform Fortsatt er det egentlig gassform, men Vi lar den være æsken og bare for å få en variasjon. Vi tar oksygen sist, for den står alene, ikke i bunn til noe annet. Alle de andre er i forbindelse. Så begynner vi med karbon, for den står bare i en forbindelse der og en forbindelse der. Og vi ser at vi har fire karbon på venstre sida, og bare ett på høyre sida. Da følger jeg på koeffisienten fire på høyre sida, da har jeg fire karbon på begge siden. Så må jeg se på hydrogen. Nå har jeg balansert med tanke på karbon, så nå kan jeg ikke endre på koeffisienten foran C4H10. Så da ser jeg at jeg har 10 hydrogen på venstre sida, og har 2 på høyre sida. Da løser jeg det med koeffisienten 5 foran vann, da får jeg 10 hydrogen på høyre sida, og 10 på venstre sida. Og da er det kun oksygenet som mangler. Og på høyre sida nå, som nå er ferdig balansert egentlig, så har jeg 8... Det er oksygen i karbondioksid, for det er to i hvert molekyl, og så er det fire molekyler, og så er det fem oksygen på vann. For det er ett atom i hvert molekyl og fem molekyler. Det blir til sammen ni. Nei, det gjør det ikke. Det blir åtte der pluss fem. Det blir tretten. Tretten oksygenatomer. Og alle disse tretten oksygenatomer må komme fra oksygenmolekylet der. Og da løser jeg det med tretten todeler der også. For 13 to-deler ganger 2 er like 13, så da får jeg 13 oksygen og 2. Men fortsatt er det sånn at vi ikke liker brøk, så vi ganger med 2 over hele linja, og så får vi at 2 butangass pluss 13 oksygengass gir 8 karbondioksidgass og 10 vannmolekyler. Ferdig balansert. Og så er det også et prinsipp at at i en balansert reaksjonsligning skal det også være samme totalladning på begge siden. Og da ser vi på denne reaksjonen. Vi har jern i fast form, sølv i jona løst i vann, blir til jern 2 pluss jona løst i vann og rent sølv. Dette kan jo se balansert ut, for vi har ett jern på begge siden og ett sølv på begge siden. Men! Hvis vi ser på totalladningen, så er summen av lading på venstre side 1+. Summen av lading på høyre side er 2+, og da er den ikke balansert. Det løser vi ved å ta to sølvjoner, som da blir til to faste sølv. Og da har vi balansert reaksjonslinjene. Da har vi en gjerne fast form pluss to sølvjoner løft i vann, tilsammen to ladninger. Så får vi en jern 2 pluss jond, løft i vann, og to sølv atomer. Ja, det var det. I første film så kommer det en film til om forskjellige reaksjonstyper.