Vyčíslování chemických rovnic

V rámci chemických reakcí z výchozích látek vznikají produkty. Chemické reakce se popisují chemickými rovnicemi.

Zákon zachování hmotnosti

V rámci chemických reakcí dochází ke změnám chemických vazeb mezi částicemi. Částice samotné se ale nemění, jen se jinak přeskupí a navzájem navážou. Platí tedy zákon zachování hmotnosti: počet a typ částic v rámci výchozích látek odpovídá počtu a typu částic v produktech. Stejně tak hmotnost výchozích látek musí odpovídat hmotnosti produktů.

Vyčíslování rovnic

Mějme rovnici: \mathrm{Fe + O_2 \longrightarrow Fe_2O_3}

Zákon zachování hmotnosti výše není dodržen, rovnici je potřeba vyrovnat (vyčíslit) tak, aby si počty částic ve výchozích látkách a produktech odpovídaly. To se učiní přidáním tzv. stechiometrických koeficientů. Stechiometrické koeficienty jsou čísla, která se píší před vzorce určitých látek v reakci. Popisují, v jakém poměru spolu určité látky reagují. Je-li koeficient 1, nepíše se.

Vyrovnaná rovnice bude vypadat takto: \mathrm{4\;Fe + 3\;O_2 \longrightarrow 2\;Fe_2O_3}

Rovnici je pak možné přečíst takto: 4 mol („díly“) železa reagují se 3 mol dvouatomových molekul kyslíku, vznikají 2 mol oxidu železitého.

Při vyrovnávání rovnic nelze zasahovat do samotných vzorců látek. Mohlo by tak dojít ke změně na vzorec zcela jiné (či nereálné) látky. Např. ze vzorce oxidu železitého výše nelze udělat vzorec neexistujícího „oxidu železičitého“ ().

Jak vyčíslovat rovnice

Při kompletním vyčíslování neredoxních rovnic je nutné postupně vyrovnávat bilance jednotlivých prvků, případně si sestavit soustavu matematických rovnic.

Při vyčíslování redoxních rovnic lze vycházet z toho, že se mezi atomy myšleně přesune určité množství elektronů. Mějme nevyčíslenou reakci:
\mathrm{\overset{0}{P} + {H}\overset{V}{I}{O_3} + H_2O \longrightarrow {H_3}\overset{V}{P}{O_4} + H\overset{-I}{I}}

V rámci ní probíhají následující poloreakce. Aby bylo zajištěno zachování náboje, použijeme křížové pravidlo:

Získaná čísla zapíšeme před látky obsahující daný prvek: \mathrm{6\,P + 5\,HIO_3 + H_2O \longrightarrow 6\,H_3PO_4 + 5\,HI}

Nakonec rovnici dovyčíslíme, v tomto případě přidáním koeficientu ke vzorci vody: \mathrm{6\,P + 5\,HIO_3 + 9\,H_2O \longrightarrow 6\,H_3PO_4 + 5\,HI}