Reactievergelijkingbalanceerder
Typ een ongebalanceerde vergelijking en krijg de kleinste gehele coëfficiënten, een tabel die elk atoom en elke lading aan beide kanten telt, en de matrixberekening achter het antwoord. Het verwerkt ionen, elektronen en redoxreacties, en als er geen enkele balans bestaat, vertelt het waarom. Draait volledig in je browser. Gratis, zonder registratie.
Scheid stoffen met +, en reactanten van producten met ->, → of =. Schrijf ionen met een teken (Fe3+, SO4^2-, OH-) en elektronen als e-. Coëfficiënten en (s)/(aq)-labels die je typt, worden genegeerd.
Resultaat
Gebalanceerde vergelijking
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Coëfficiënten
| Stof | Kant | Coëfficiënt |
|---|---|---|
| C₃H₈ | Reactant | 1 |
| O₂ | Reactant | 5 |
| CO₂ | Product | 3 |
| H₂O | Product | 4 |
Atoomcontrole
| Element | Linkerkant | Rechterkant |
|---|---|---|
| C | 3 | 3 |
| H | 8 | 8 |
| O | 10 | 10 |
Elke rij klopt, dus atomen en lading blijven behouden.
De berekening
Elke kolom is een stof en elke rij een element. Atomen van reactanten tellen positief en atomen van producten negatief, dus coëfficiënten balanceren de vergelijking precies wanneer elke rij op nul uitkomt.
| Rij | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | -1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | -2 |
| O | 0 | 2 | -2 | -1 |
Nulruimte-vector: (1/4, 5/4, 3/4, 1)
Vermenigvuldig met 4 om breuken weg te werken: (1, 5, 3, 4)
Zo gebruik je de reactievergelijkingbalanceerder
- 1. Typ de ongebalanceerde vergelijking. Zet de reactanten links en de producten rechts, met + tussen de stoffen en een pijl (->, → of =) in het midden. Schrijf formules gewoon zoals ze zijn: C3H8, Ca(OH)2, CuSO4·5H2O.
- 2. Voeg ladingen en elektronen toe als je die hebt. Schrijf een ion met zijn teken, zoals Fe3+, OH- of SO4^2-, en een vrij elektron als e-. Er wordt automatisch een ladingsrij aan de berekening toegevoegd, dus ionvergelijkingen en halfreacties worden ook kloppend gemaakt.
- 3. Lees het resultaat. De gebalanceerde vergelijking verschijnt bovenaan, met een coëfficiëntentabel en een atoomcontrole die elk element en de netto lading aan beide kanten telt.
- 4. Open de berekening. De matrix laat zien hoe de vergelijking is omgezet in een lineair stelsel en exact is opgelost, zodat je elke stap kunt volgen.
Zo werkt de nulruimte-methode
Kloppend maken door proberen en uitproberen is trial-and-error. De nulruimte-methode maakt van hetzelfde probleem algebra. Geef elke stof een onbekende coëfficiënt en schrijf dan voor elk element een vergelijking op die zegt dat de atomen links gelijk zijn aan die rechts. De coëfficiënten die alle vergelijkingen tegelijk oplossen, vormen de nulruimte van de matrix met atoomaantallen.
In de matrix is elke kolom een stof en elke rij een element. Atomen van reactanten tellen positief en atomen van producten negatief, dus een set coëfficiënten maakt de vergelijking precies kloppend wanneer elke rij op nul uitkomt. Lading is nog één rij extra: de lading van elk ion, op dezelfde manier met een teken.
De oplosser gebruikt exacte breuken, niet decimalen, dus er is geen afrondingsfout die je voor een echt antwoord zou aanzien. Voor het verbranden van propaan, C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O, zijn de rijen:
| Rij | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | −1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | −2 |
| O | 0 | 2 | −2 | −1 |
De nulruimte is hier één vector, (1, 5, 3, 4), dus de gebalanceerde vergelijking is C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. Voor H₂ + O₂ → H₂O komt de vector uit op (1, ½, 1); vermenigvuldigen met 2 haalt de breuk weg en geeft 2H₂ + O₂ → 2H₂O, de kleinste gehele getallen. De matrix is nooit groter dan 30 elementen bij 20 stoffen, dus het antwoord is direct er.
Ionvergelijkingen en redoxreacties kloppend maken
Een ionvergelijking moet twee keer kloppen: één keer voor de atomen en één keer voor de lading. Voer de ionen met hun lading in en de balanceerder doet beide. Voor de permanganaat-ijzerreactie in zuur, MnO₄⁻ + Fe²⁺ + H⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺ + H₂O, geeft hij MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O, met +17 aan elke kant.
Zure en basische oplossingen
De balanceerder maakt de stoffen die je opgeeft kloppend; hij beslist niet welke je toevoegt. Voor een reactie in zuur neem je H⁺ en H₂O op. In base neem je OH⁻ en H₂O op. Voor een halfreactie zet je e⁻ aan de juiste kant, en het aantal elektronen komt er voor je uit. Om de oxidatiegetallen te vinden die laten zien welke atomen elektronen opnemen of afstaan, gebruik je de Oxidatiegetalcalculator.
Wanneer een vergelijking geen unieke balans heeft
De meeste schoolvergelijkingen hebben precies één balans. Wanneer dat niet zo is, laat de nulruimte zien wat er misging:
- Helemaal geen balans. De enige oplossing is nul van alles. Meestal komt een element maar aan één kant voor — chloor in NaCl → Na — en de tool noemt het.
- Meerdere onafhankelijke balansen. In H₂ + O₂ → H₂O + H₂O₂ zijn twee reacties met elkaar verstrengeld, dus elke mix daarvan klopt. De tool toont elke reactie; splits je vergelijking in afzonderlijke reacties.
- Een stof aan de verkeerde kant. In H₂ + H₂O → O₂ is de enige balans 2H₂O → O₂ + 2H₂. De tool toont de gecorrigeerde vergelijking en zegt welke stof is verplaatst.
- Een stof die niet meedoet. In H₂ + O₂ + N₂ → H₂O heeft de stikstof nergens heen, dus N₂ krijgt een coëfficiënt nul, terwijl 2H₂ + O₂ → 2H₂O zonder hem klopt. De tool noemt de inactieve stof.
Veelgestelde vragen
- Hoe maak je een reactievergelijking stap voor stap kloppend?
- Tel de atomen van elk element aan beide kanten en pas dan de coëfficiënten aan (nooit de indices), één element tegelijk, tot de aantallen gelijk zijn en de kleinste gehele getallen overblijven. Deze calculator doet hetzelfde werk algebraïsch: hij stelt voor elk element één vergelijking op en lost het hele stelsel tegelijk op, wat ook werkt als uitproberen vastloopt.
- Waarom mag je de indices niet veranderen om een vergelijking kloppend te maken?
- Een index is een deel van de identiteit van een stof: H₂O is water, maar H₂O₂ is waterstofperoxide. Het veranderen ervan beschrijft een andere verbinding. Coëfficiënten geven alleen aan hoeveel eenheden van de stof reageren, dus dat zijn de enige getallen die je vrij mag veranderen.
- Hoe maak je een vergelijking met ladingen kloppend?
- Maak de atomen en de netto lading samen kloppend. De totale lading links moet gelijk zijn aan die rechts, net zoals het aantal van elk element. Schrijf elk ion met zijn lading (Fe3+, SO4^2-) en de balanceerder voegt een ladingsrij toe aan zijn berekening, zodat ionische en redoxvergelijkingen voor beide kloppen.
- Wat betekent 'geen unieke balans'?
- Het betekent dat de coëfficiënten niet alleen door de atomen worden bepaald. Ofwel werken er geen positieve coëfficiënten, ofwel zijn twee of meer onafhankelijke reacties als één vergelijking geschreven, waardoor oneindig veel mixen kloppen. Controleer op een ontbrekende stof, een verkeerde formule of twee reacties die afzonderlijk genoteerd moeten worden.
- Hoe maak ik een redoxreactie in zure of basische oplossing kloppend?
- Voeg de extra stoffen toe die de halfreactiemethode zou toevoegen: H⁺ en H₂O in zuur, of OH⁻ en H₂O in base, plus e⁻ voor een halfreactie. Voer de hele vergelijking in met die stoffen aan de juiste kanten, en de balanceerder lost atomen en lading samen op. Jij kiest welke stoffen je toevoegt.
- Kunnen coëfficiënten breuken zijn?
- Alleen als tussenstap in de berekening. De calculator vindt eerst een vector die breuken kan bevatten, zoals (1, ½, 1), en vermenigvuldigt dan met de kleinste gemene noemer om gehele getallen te krijgen. Sommige leerboeken laten ½O₂ staan in thermochemische vergelijkingen, maar voor het balanceren is het standaardantwoord de kleinste set gehele coëfficiënten.
- Accepteert hij toestandsaanduidingen zoals (aq) en (g)?
- Ja. Labels zoals (s), (l), (g) en (aq) worden verwijderd vóór het balanceren, net als coëfficiënten die je voor een formule typte. De balanceerder berekent zijn eigen waarden, dus een verkeerde gok in je invoer doet geen kwaad.