1. fejezet
Reakcióegyenletek rendezése alapfokon

1.1. Rendezés "ránézésre", próbálgatással

A legelemibb reakcióegyenlet-rendezési eljárás. Alapja a gyakorlás közben rögzült motivumok felismerése és felhasználása. Az esetek nagy részében megreked az implicit ismeret szintjén, tehát az alkalmazók többsége nem tudja megmondani, hogyan is rendezte a reakcióegyenletet. Noha csak kevesekben alakul át explicit tudássá, jelentõségét nem szabad lebecsülni, mert egyrészt az egyenletrendezés során nem az algoritmikus elemek, hanem az emberi gondolkodásra inkább jellemzõ asszociatív és iteratív elemek dominálnak, így alkalmas eszköze lehet az induktív gondolkodás fejlesztésének, másrészt a kémiát tanulók vagy kémiával foglalkozók jelentõs része eredményesen használja ezt az eljárást különösen egyszerû reakcióegyenletek esetén, harmadrészt - tapasztalataim szerint - a fejlett logikával rendelkezõ tanulók meglepõen bonyolult reakcióegyenletek rendezésére is képesek pusztán próbálgatás útján.

Néhány példa

- Általában könnyen rendezhetõek a két anyag egyesülésével (vagy két anyagra történõ bomlással) kapcsolatos reakcióegyenletek, amennyiben az alkotó atomok mindegyike a reakcióegyenlet mindkét oldalán csak egy-egy anyagban fordul elõ:

S + O2 = SO2

H2 + Cl2 = 2 HCl

2 Mg + O2 = 2 MgO

4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2O3

- Nehezíti a rendezést, ha az alkotó atomok valamelyike három anyagban is elõfordul:

2 H2O2 = 2 H2O + O2

C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2

- Lényegesen nehezebbek a négy anyagot tartalmazó reakcióegyenletek:

C2H4 + 3 O2 = 2 CO2 + 2 H2O

CH4 + 2 Cl2 = CH2Cl2 + 2 HCl

4 NH3 + 3 O2 = 6 H2O + 2 N2

C2H6O + 3 O2 = 2 CO2 + 3 H2O

5 HI + HIO3 = 3 I2 + 3 H2O

4 HNO3 = 4 NO2 + 2 H2O + O2

Tipikus rendezési hibák

- Három vagy több alkotó atom esetén egymással közvetlenül nem kapcsolódó atomokra történõ rendezés.

Például a

NH3 + O2 ---> H2O + N2

reakcióegyenlet rendezése esetén elõször rendezés a N-atomra:

2 NH3 + O2 ---> H2O + 1 N2

majd a N-atommal közvetlenül nem kapcsolódó O-atomra:

2 NH3 + 1 O2 ---> 2 H2O + 1 N2.

Mivel a keresett négy együtthatót "megkaptuk", nem vesszük észre, hogy a H-re vonatkozó anyagmérleggel baj van.

- Gyakori hiba - különösen kezdõ egyenletrendezõk esetén -, hogy a rendezés könnyítése érdekében a hiányzó együtthatók némelyike helyébe önkényesen 1-et gondolnak.

Például a

CH4 + Cl2 ---> CHCl3 + HCl

reakcióegyenlet rendezésekor látszik, hogy az egyenlet C-re "jó", és Cl-ra is "jó" lesz, ha a jobboldalon szereplõ anyagok elé 1-es együtthatót írunk:

1 CH4 + 2 Cl2 ---> 1 CHCl3 + 1 HCl

Mivel mind a négy együtthatót megkaptuk, ezért a rendezést befejezettnek tekintjük, és nem vesszük észre, hogy a H-re vonatkozó anyagmérleg nem teljesül.

A

HI + HIO3 ---> I2 + H2O

reakcióegyenletet felületesen szemlélve pedig úgy tünhet, hogy a jobboldalon szereplõ 2 I-atom és 2 H-atom a baloldalon felírt képletek együttesében megtalálható, tehát a "rendezett" egyenlet:

1 HI + 1 HIO3 ---> 1 I2 + 1 H2O.

Itt - a kapott négy együttható fölötti örömünkben - elfeledkeztünk az O-re vonatkozó anyagmérlegrõl.

(A kétévi általános iskolai kémiatanulás után kialakult implicit egyenletrendezés eredményességérõl és hibáiról olvashat részletesebben az F.2. Egy felmérés tanulságai c. fejezetben.)

Tovább: 1.2. Egy egyszerû algoritmus: a láncszabály

Vissza a tartalomjegyzékhez

Vissza az Elôadóba