Hoe maak je een reactievergelijking kloppend?

Het kloppend maken van reactievergelijkingen, ook wel balanceren genoemd, is essentieel om te voldoen aan de wet van behoud van massa (de wet van Lavoisier). Dit betekent dat het aantal atomen van elk element aan de linkerkant van de reactiepijl precies gelijk moet zijn aan het aantal atomen van hetzelfde element aan de rechterkant. Atomen gaan namelijk niet verloren tijdens een chemische reactie; ze worden alleen anders gerangschikt.

Hier zijn enkele handige stappen en tips om dit makkelijker te maken:

1. Pas coëfficiënten aan, nooit indices: Het belangrijkste principe is dat je alleen de grote getallen (coëfficiënten) vóór de molecuulformules mag aanpassen. Je mag nooit de kleine cijfertjes (indices) in de molecuulformule veranderen, want dan verander je de stof zelf.

   • Voorbeeld: Als je $H_2O$ hebt, mag je er $2H_2O$ van maken, maar nooit $H_4O$ of $H_2O_2$.

2. Begin met complexe moleculen of unieke elementen: Start met het balanceren van elementen die slechts in één stof aan de linkerkant van de pijl en in één stof aan de rechterkant van de pijl voorkomen. Dit zijn vaak de meest complexe moleculen.

   • Voorbeeld: Bij de reactie $CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$, begin je bijvoorbeeld met koolstof (C), omdat het alleen in $CH_4$ en $CO_2$ voorkomt.

3. Balanceer waterstof (H) en zuurstof (O) vaak als laatste: Deze elementen komen vaak in meerdere stoffen voor, waardoor ze lastiger zijn om als eerste te balanceren. Door ze als laatste te doen, voorkom je dat je eerder gebalanceerde elementen weer moet aanpassen.

4. Onthoud de twee-atomige elementen: Er zijn zeven elementen die in hun elementaire vorm altijd als twee-atomige moleculen voorkomen. Dit zijn waterstof ($H_2$), stikstof ($N_2$), zuurstof ($O_2$), fluor ($F_2$), chloor ($Cl_2$), broom ($Br_2$) en jood ($I_2$). Een ezelsbruggetje zoals "Klever fietst naar haar oma in Brussel" (Cl, F, N, H, O, I, Br) kan hierbij helpen.

Voorbeeld: De vorming van ammoniak Laten we de reactie $N_2 + H_2 \rightarrow NH_3$ kloppend maken.

1. Stikstof (N):

   • Aan de linkerkant heb je $N_2$, dus 2 stikstofatomen.
   • Aan de rechterkant, in $NH_3$, heb je maar 1 stikstofatoom. Om de stikstofatomen kloppend te maken, moeten we dus twee $NH_3$-moleculen vormen. We zetten een 2 voor $NH_3$, wat $2NH_3$ maakt. Nu heb je $2 \times N = 2$ stikstofatomen aan de rechterkant.

2. Waterstof (H):

   • Aan de rechterkant, met $2NH_3$, heb je $2 \times 3 =$ 6 waterstofatomen.
   • Aan de linkerkant heb je $H_2$. Om 6 waterstofatomen te krijgen, moeten we $3H_2$ hebben ($3 \times 2 = 6$).

De kloppende reactievergelijking is dus: $N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

Zo zie je dat zowel het aantal stikstofatomen als het aantal waterstofatomen aan beide kanten van de pijl gelijk is.

Oefening: Stel je voor dat glucose ($C_6H_{12}O_6$) verbrandt in de lucht. Bij deze reactie ontstaan koolstofdioxide ($CO_2$) en water ($H_2O$). De ongebalanceerde reactievergelijking ziet er zo uit: $C_6H_{12}O_6 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$ Kun jij deze reactievergelijking kloppend maken?

Door deze stappen toe te passen en veel te oefenen, zul je merken dat het kloppend maken van reactievergelijkingen steeds makkelijker wordt.