Hoe maak je een reactievergelijking kloppend?
Een reactievergelijking kloppend maken betekent ervoor zorgen dat er aan beide kanten van de pijl evenveel atomen van elk element staan. Dat doe je door gehele coëfficiënten voor formules te zetten, nooit door de subscripts te veranderen. Waterstof en zuurstof vormen bijvoorbeeld water in de kloppende vergelijking 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
Waarom vergelijkingen moeten kloppen
Een reactievergelijking is een korte manier om een reactie te beschrijven. De beginstoffen, reactanten genoemd, staan links, en de nieuwe stoffen, producten genoemd, staan rechts. De pijl betekent “reageren tot”.
Bij een reactie worden atomen niet gemaakt of vernietigd; ze wisselen alleen van partner. Dit is de wet van behoud van massa, die de Franse scheikundige Antoine Lavoisier eind 18e eeuw met zorgvuldige experimenten aantoonde. Elk atoom links moet er rechts nog steeds zijn, dus het aantal atomen van elk element, en de totale massa, blijven gelijk.
De gouden regel: verander coëfficiënten, geen subscripts
Een coëfficiënt is een getal dat voor een formule staat. Het vertelt je hoeveel moleculen of eenheden van die stof meedoen, dus als je het verandert, verander je gewoon hoeveel van de stof er is.
Een subscript veranderen is nooit toegestaan, want dan wordt de stof iets anders. H₂O is water, maar H₂O₂ is waterstofperoxide, een totaal andere stof.
Een stapsgewijze methode
Stap 1: schrijf de juiste formules van alle reactanten en producten op. Stap 2: tel de atomen van elk element aan beide kanten. Stap 3: voeg coëfficiënten toe om één element tegelijk kloppend te maken. Begin met een element dat aan elke kant in maar één stof voorkomt. Het helpt vaak om losse elementen, zoals O₂ of Fe, als laatste aan te passen, omdat het veranderen van hun coëfficiënten geen ander element verstoort. Stap 4: tel elk element opnieuw. Stap 5: zorg dat de coëfficiënten de kleinst mogelijke gehele getallen zijn.
Voorbeeld 1: water maken
Begin met H₂ + O₂ → H₂O. De linkerkant heeft 2 H- en 2 O-atomen, maar de rechterkant heeft 2 H en maar 1 O. Zet een 2 voor H₂O om 2 zuurstofatomen aan de rechterkant te krijgen: H₂ + O₂ → 2H₂O.
Nu heeft de rechterkant 4 H, maar de linkerkant maar 2, dus zet een 2 voor H₂: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Controle: 4 H en 2 O aan elke kant. Het klopt.
De massa's komen ook overeen. Twee mol H₂ (4,032 g) plus één mol O₂ (31,998 g) geeft 36,030 g, precies de massa van twee mol H₂O (2 × 18,015 = 36,030 g).
Voorbeeld 2: methaan verbranden
Methaan, CH₄, is het hoofdbestanddeel van aardgas. Wanneer het brandt, reageert het met zuurstof tot koolstofdioxide en water: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O.
Koolstof klopt al, met 1 atoom aan elke kant. Waterstof niet: er zijn er 4 links en 2 rechts, dus schrijf 2H₂O. Tel nu zuurstof rechts: 2 in CO₂ plus 2 in 2H₂O is 4. Om links 4 zuurstofatomen te krijgen, schrijf je 2O₂. De kloppende vergelijking is CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, met aan elke kant 1 C, 4 H en 4 O.
Voorbeeld 3: roestend ijzer
IJzer reageert met zuurstof tot ijzer(III)oxide: Fe + O₂ → Fe₂O₃. Echte roest bevat ook water, maar deze eenvoudigere vergelijking toont de hoofdreactie.
Beide reactanten zijn hier losse elementen, dus begin met de lastigste, zuurstof: O₂ heeft 2 zuurstofatomen en Fe₂O₃ heeft er 3. Het kleinste getal waar zowel 2 als 3 in past is 6, dus schrijf 3O₂ (6 zuurstofatomen) en 2Fe₂O₃ (6 zuurstofatomen). De rechterkant heeft nu 2 × 2 = 4 ijzeratomen, dus schrijf 4Fe links. De kloppende vergelijking is 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃, met aan elke kant 4 Fe en 6 O.
Kernpunten
- Een kloppende vergelijking heeft aan beide kanten van de pijl evenveel atomen van elk element.
- Atomen worden herschikt, niet gemaakt of vernietigd, dus massa blijft behouden bij elke reactie.
- Maak een vergelijking kloppend door alleen coëfficiënten te veranderen, want een subscript veranderen verandert de stof.
- Maak één element tegelijk kloppend, laat losse elementen zoals O₂ en Fe meestal voor het laatst, en tel dan alles opnieuw.
- Drie kloppende voorbeelden: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O en 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃.
Test jezelf
Drie snelle vragen over deze les.
1. Wat mag je veranderen wanneer je een reactievergelijking kloppend maakt?
Toon het antwoord
De coëfficiënten voor de formules — Alleen de coëfficiënten mogen veranderen, want als je een index verandert, wordt de stof een andere stof.2. Welke coëfficiënt staat er in de kloppende vergelijking voor de verbranding van methaan voor O₂?
Toon het antwoord
2 — De producten bevatten 4 zuurstofatomen (2 in CO₂ en 2 in 2H₂O), dus links is 2O₂ nodig.3. Hoeveel zuurstofatomen staan er aan elke kant van 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃?