طريقة وزن المعادلات الكيميائية

المعادلة الكيميائية تكون عبارة عن تمثيل رمزي يكتب يوضح التفاعل الكيميائي الحقيقي، و التفاعلات الكيميائية يتم كتابتها من الجهة اليسرى من المعادلة و تكتب النواتج في الجهة اليمنى، و قانون حفظ الكتلة ينص على أنه لا تدمر الذرات أو توجد من العدم في التفاعلات الكيميائية، و لهذا فإن عدد الذرات في التفاعلات لا بد أن يكون يساوي عدد الذرات في النواتج.

وزن المعادلات بالطريقة التقليدية
يتم كتابة المعادلة التي نريد وزنها، ويتم استخدام هذه المعادلة كنموذج.
C3H8 + O2 –> H2O + CO2

ففي هذه المعادلة يحدث التفاعل الكيميائي عند احتراق غاز البروبان (C3H8)، و هذا يحدث في وجود الأكسجين من أجل إنتاج الماء و ثاني أكسيد الكربون، يتم كتابة كل عنصر من عناصر التفاعل الكيميائي على جهتي المعادلة، و لكي يسهل إيجاد الذرّات يتم البحث عن العدد السفلي الموجود ناحية اليمين في كل ذرة من ذرّات المعادلة، ففي الجهة اليسرى من المعادلة يتم كتابة وعدد ذرّات الهيدروجين 8، وعدد ذرّات الأكسجين 2 و عدد ذرات الكربون 3، أما في الناحية اليمنى من المعادلة فيتم كتابة  عدد ذرّات الكربون 1، وعدد ذرّات الأكسجين 3 وعدد ذرّات الهيدروجين 2.

أما الأكسجين والهيدروجين، فيتم تركهما للخطوة الأخيرة. وإذا كانت هناك عنصر واحد يحتاج إلى التوازن، يتم اختيار العنصر الذي يظهر كجزيء في التفاعل الكيميائي مع جزيء واحد من المنتجات. وباستنادا إلى هذه القاعدة، يتم توازن عنصر الكربون في البداية، حيث يتم إضافة معامل لذرة الكربون، وهي الذرة الوحيدة الموجودة في الجانب الأيمن من المعادلة، وذلك لتوازنها مع الذرات الثلاثة للكربون الموجودة في الجانب الأيسر من المعادلة
C3H8 + O2 –> H2O + 3CO2

يشير معامل 3 الموجود في الجانب الأيسر من المعادلة إلى وجود ثلاث ذرات كربون، وهذا نفس الحال مع العدد السفلي الموجود على يمين ذرات الكربون من الجانب الأيمن في المعادلة، فهو يشير أيضا إلى وجود ثلاث ذرات كربون، والآن يتم موازنة ذرات الهيدروجين، وبما أن هناك ثمانية ذرات في جانب التفاعلات، فإنه يتطلب أيضا وجود ثمانية ذرات في المنتجات، C3H8 + O2 → 4H2O + 3CO
ونظرا لوجود ذرتي هيدروجين على الجانب الأيمن من المعادلة، كما يشير العدد السفلي، تمت إضافة معامل 4 إلى الهيدروجين لتوازنها مع الذرات الثمانية على الجانب الأيسر من المعادلة. بعد ضرب المعامل 4 في عدد ذرات الجزيء الواحد، والتي تكون 2 وفقا للعدد السفلي، يتم الحصول على ثمانية ذرات تعادل الهيدروجين في طرفي المعادلة.

فيما يتعلق بالذرات الستة المتبقية للأكسجين، فإنها نتيجة لـ 3CO2 (3 × 2 = 6 ذرات أكسجين + 4 ذرات أخرى = 10). ويتم موازنة ذرات الأكسجين عن طريق إضافة المعاملات إلى الجزيئات الموجودة في الجانب الأيمن من المعادلة، وبالتالي يوجد أربع ذرات أكسجين في جزيء الماء بالإضافة إلى وجود أربع ذرات أكسجين في جزيء ثاني أكسيد الكربون، وبالتالي يكون هناك عشر ذرات أكسجين في الجانب اليمين من المعادلة. ويتم إضافة المعامل الخمسة إلى جزيء الأكسجين الذي يكون في الجانب الأيسر من المعادلة، وبالتالي يوجد عشر جزيئات للأكسجين في كل جانب من المعادلة.

C3H8 + 5O2 –> 4H2O + 3CO2

وزن المعادلة بالطريقة الجبرية
تتم كتابة المعادلة الكيميائية باستخدام الرموز والصيغ، وعلى سبيل المثال، إذا كان a=1، يتم كتابة المعادلة الرياضية باستخدام الصيغ، ويتم استبدال كل عدد بالمتغير الخاص به، ويتم تحديد عدد العناصر الموجودة على جانب التفاعلات وعلى جانب النواتج.

مثلا، المعادلة aPCl5 + bH2O = cH3PO4 + Dhci، وفرضنا a=1 و b= c= d=، يتم فصل العناصر التالية: cl، h، op، وبالتالي يكون الناتج a=1 و b=4 و c=1 و d=5.

في حالة صعوبة موازنة المعادلات الكيميائية، يمكن موازنتها عن طريق الإنترنت، ولكن يجب الانتباه إلى أنه قد يكون هناك اختبار لا يمكن موازنته عن طريق الإنترنت، وفي حالة وجود كسر في المعادلة، يجب ضرب المعادلة بالعدد الكامل لمقام الكسر، ويجب تجنب استخدام أي كسر كمعامل في المعادلة الكيميائية.