วิธีการ ดุลสมการเคมี

ต้องการเรียนรู้สมการเคมี? ปัญหาเหล่านี้อาจดูยากในทีแรก แต่พอได้เรียนรู้กฎและขั้นตอนพื้นฐานในการดุลสมการแล้ว มันก็ง่ายมาก เราจะพาคุณไปดูวิธีการไขปัญหานี้ไม่ว่าโจทย์จะมีอะตอมหรือโมเลกุลจำนวนมากเท่าใด ถ้าเจอสมการที่สลับซับซ้อนนะเหรอ? เราก็บอกวิธีไว้เหมือนกัน แค่เลื่อนไปในขั้นตอนที่ 2 เพื่อทำการดุลสมการเชิงพีชคณิต

วิธีการ 1

วิธีการ 1 ของ 2:

ดุลสมการแบบทั่วไป

ดาวน์โหลดบทความ

1
เขียนสมการ. ในตัวอย่าง คุณจะดุลสมการนี้:
- C₃H₈ + O₂ --> H₂O + CO₂
- ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเมื่อโพรเพน (C₃H₈) เผาไหม้กับออกซิเจน และได้ผลผลิตเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์
2
เขียนจำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุ. ทั้งด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ. จำนวนอะตอมในสมการ ดูได้จากตัวห้อยที่อยู่ด้านล่างของแต่ละอะตอม เวลาเขียน เป็นความคิดที่ดีถ้าจะเชื่อมมันกลับไปยังสมการเดิม ดูว่าธาตุแต่ละตัวปรากฏอย่างไร^{[1]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- เช่น คุณมีอะตอมออกซิเจน 3 ตัวทางขวา แต่นั่นคือผลรวมจากการบวก
- ด้านซ้าย: คาร์บอน 3 อะตอม(C3), ไฮโดรเจน 8 อะตอม (H8) และออกซิเจน 2 อะตอม (O2)
- ด้านขวา: คาร์บอน 1 อะตอม (C), ไฮโดรเจน 2 อะตอม (H2) และออกซิเจน 3 อะตอม (O + O2)
3
เก็บจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนไว้ดุลตอนท้ายสุดทุกครั้ง เพราะมันมักอยู่ทางสองข้าง. ไฮโดรเจนและออกซิเจนพบบ่อย คุณจึงมักเจอมันอยู่ทั้งสองด้านของสมการ ทางที่ดีจึงควรเก็บไว้ทีหลัง^{[2]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- คุณจะต้องนับอะตอมก่อนทำการดุลไฮโดรเจนและออกซิเจน เพราะต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์ในการดุลธาตุอื่นในสมการ
ถ้ายังเหลือธาตุที่ต้องดุลมากกว่า1 ธาตุ ให้เลือกธาตุที่ปรากฏอยู่ในสารตั้งต้นโมเลกุลหนึ่งและสารผลิตภัณฑ์โมเลกุลหนึ่ง. ดังนั้น ในที่นี้ คุณต้องดุลอะตอมคาร์บอนก่อนเป็นอันดับแรก^{[3]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
5
เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ให้กับคาร์บอน 1 อะตอมทางด้านขวาของสมการ เพื่อให้สมดุลกับคาร์บอน 3 อะตอมทางด้านซ้าย.^{[4]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- C₃H₈ + O₂ --> H₂O + 3CO₂
- ตัวเลข 3 ที่เป็นค่าสัมประสิทธิ์หน้าคาร์บอนทางด้านขวา หมายถึง คาร์บอน 3 อะตอม เช่นเดียวกับตัวห้อยเลข 3 ที่อยู่ด้านล่างของคาร์บอนด้านซ้าย ซึ่งหมายถึง คาร์บอนจำนวน 3 อะตอม
- ในสมการเคมีหนึ่ง คุณเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์ได้ แต่ไม่สามารถเปลี่ยนตัวห้อยด้านล่างได้
6
จากนั้นจึงดุลอะตอมไฮโดรเจน. มีไฮโดรเจน 8 อะตอมทางด้านซ้าย ดังนั้นจึงต้องมีไฮโดรเจนอีก 8 อะตอมทางด้านขวา^{[5]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- C₃H₈ + O₂ --> 4H₂O + 3CO₂
- เพิ่ม 4 เป็นค่าสัมประสิทธิ์หน้าไฮโดรเจนทางด้านขวา เพราะเดิมมีไฮโดรเจน 2 อะตอมอยู่แล้ว ซึ่งเห็นได้จากตัวห้อยด้านล่าง
- พอนำค่าสัมประสิทธิ์ 4 ไปคูณกับตัวห้อย 2 ก็จะได้ผลลัพธ์เป็น 8
- ออกซิเจนอีก 6 อะตอมนั้นมาจาก 3CO₂(3x2=6 อะตอมออกซิเจน+ อะตอมที่เหลือ 4=10)
7
ดุลอะตอมออกซิเจน. ก่อนหน้านี้คุณเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ให้โมเลกุลด้านขวาของสมการไปแล้ว จำนวนอะตอมของออกซิเจนจึงเปลี่ยนแปลงไป ตอนนี้มีออกซิเจน 4 อะตอมในโมเลกุลน้ำ และมีออกซิเจน 6 อะตอมในโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ รวมจำนวนออกซิเจนทั้งหมดเป็น 10 อะตอม^{[6]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- เพิ่มค่าสัมประสิทธิ์ของโมเลกุลออกซิเจนทางด้านซ้ายของสมการเป็น 5 แล้วทั้งด้านซ้ายและขวาก็จะมีออกซิเจน 10 อะตอมเท่ากัน
- C₃H₈ + 5O₂ --> 4H₂O + 3CO₂.
- อะตอมคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจนมีจำนวนเท่ากันแล้ว การดุลสมการเป็นอันเสร็จ
โฆษณา

วิธีการ 2

วิธีการ 2 ของ 2:

ดุลสมการเชิงพีชคณิต

ดาวน์โหลดบทความ

วิธีนี้รู้จักกันในอีกชื่อว่าวิธีของบอตตอมลีย์ (Bottomley's method) มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับปฏิกิริยาที่มีความซับซ้อนมากกว่า แม้จะมีขั้นตอนยาวกว่าก็ตาม

1
เขียนสมการลงไป. สำหรับตัวอย่างนี้ เราจะใช้:
- PCl₅ + H₂O --> H₃PO₄ + HCl
2
ใส่ธาตุแต่ละตัวลงไปตามตัวอักษร.
- aPCl₅ + bH₂O --> cH₃PO₄ + dHCl
3
ตรวจดูจำนวนของธาตุแต่ละตัวที่พบทั้งสองด้าน แล้วจัดให้มันดุลกัน.^{[7]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- aPCl₅ + bH₂O --> cH₃PO₄ + dHCl
- ทางด้านซ้าย มีอะตอมของไฮโดรเจน 2b (2 สำหรับทุกโมเลกุลของ H₂O), ในขณะที่ทางด้านขวา มีอะตอมของไฮโดรเจน 3c+d (3 สำหรับทุกโมเลกุลของ H₃PO₄และ 1 สำหรับทุกโมเลกุลของ HCl) เนื่องจากจำนวนอะตอมของฟอสฟอรัสจะต้องเท่ากันทั้งสองด้าน 2b จะต้องเท่ากับ 3c+d
- ทำเช่นนี้กับธาตุทุกตัว
  - P: a=c
  - Cl: 5a=d
  - H: 2b=3c+d
4
แก้ระบบสมการนี้เพื่อให้ได้ค่าตัวเลขสำหรับสัมประสิทธิ์. เนื่องจากมีตัวแปรมากกว่าสมการ จึงมีคำตอบได้หลายจำนวน คุณจะต้องหาคำตอบหนึ่งเดียวที่ทุกตัวแปรอยู่ในรูปแบบที่มีค่าต่ำที่สุดจนแตกย่อยลงไปอีกไม่ได้แล้ว^{[8]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ถ้าจะทำเร็วๆ ให้ใส่ค่าลงในตัวแปร สมมติแทนค่า b=1 จากนั้นเริ่มแก้ระบบสมการเพื่อให้ได้ค่าตามต่อไปนี้:
  - a=1/4
  - b=1
  - c=1/4
  - d= 5/4
- คูณทุกตัวด้วย 4 เพื่อให้ได้ค่าต่ำที่สุดจนแตกย่อยลงไปอีกไม่ได้แล้ว
  - a=1
  - b=4
  - c=1
  - d= 5
- หากค่าที่คุณแทนออกมาเป็นเศษส่วน แค่คูณสัมประสิทธิ์ทั้งหมด (รวมไปถึงสัมประสิทธฺ์ของ 1) โดยตัวคูณร่วมน้อยของตัวส่วนเพื่อถอดเศษส่วนออก ถ้ามีแค่เศษส่วนเดียว ให้คูณตัวเลขทั้งหมดด้วยตัวส่วนในเศษส่วนนั้น
- หากค่าที่คุณแทนออกมามีตัวหารร่วมมาก ทำให้สมการง่ายขึ้นโดยการหารตัวเลขแต่ละตัว (รวมไปถึงสัมประสิทธฺ์ของ 1) โดยตัวหารร่วมมาก
โฆษณา

เคล็ดลับ

อย่าลืมทำสมการให้ง่าย
ถ้าคิดไม่ออก ให้ใช้ตัวดุลสมการออนไลน์ แต่อย่าลืมไปว่าคุณใช้ตัวดุลสมการออนไลน์ในห้องสอบไม่ได้ ดังนั้นอย่าใช้มันบ่อยนัก

โฆษณา

ข้อควรระวัง

ในขณะที่ดุลสมการจะใช้เศษส่วนมาช่วยก็ได้ แต่สมการจะไม่ดุลกันถ้ายังมีค่าสัมประสิทธิ์ที่ติดเศษส่วนอยู่
วิธีกำจัดเศษส่วนก็คือ นำสมการทั้งหมด (ทั้งด้านซ้ายและขวา) มาคูณกับตัวหารของเศษส่วน
ห้ามใช้เศษส่วนเป็นค่าสัมประสิทธิ์ในสมการเคมี เพราะจะไม่มีการเกิดครึ่งโมเลกุลหรือครึ่งอะตอมในปฏิกิริยาเคมี