Hvad er en kemisk ligning, hvor både reaktant og produkt har lige mange atomer givet grundstof?

En kemisk ligning, hvor både reaktant og produkt har lige mange atomer af hvert grundstof, kaldes en afbalanceret kemisk ligning. I en sådan ligning er antallet af atomer af hvert grundstof på reaktantsiden lig med antallet af atomer af det samme grundstof på produktsiden. Dette støkiometriske princip sikrer, at loven om bevarelse af masse er opfyldt, og siger, at stof ikke kan skabes eller ødelægges i en kemisk reaktion.

For at afbalancere en kemisk ligning tilføjes koefficienter til reaktanterne og produkterne for at justere deres støkiometri. Disse koefficienter repræsenterer de relative mængder eller mol af hvert stof involveret i reaktionen. Afbalancering af en ligning involverer ændring af disse koefficienter, samtidig med at den kemiske identitet af reaktanterne og produkterne opretholdes.

Overvej for eksempel den ubalancerede kemiske ligning for forbrænding af metan:

$$CH_4 + O_2 → CO_2 + H_2O$$

For at balancere denne ligning tilføjer vi koefficienter til reaktanterne og produkterne som følger:

$$CH_4 + 2O_2 → CO_2 + 2H_2O$$

Nu har både reaktant- og produktsiden af ​​ligningen lige mange carbon-, hydrogen- og oxygenatomer:

Reaktanter:1 C, 4 H, 2 O

Produkter:1 C, 4 H, 2 O

Ved at afbalancere ligningen sikrer vi, at der ikke er nogen nettoændring i antallet af atomer af hvert element under reaktionen, hvilket opretholder loven om bevarelse af masse.