Balanceren chemische reactiesvergelijkingen
Laten we voor deze uitleg een eenvoudig voorbeeld nemen: de verbranding van methaan. Daarbij ontstaat water en
koolstofdioxide:   CH₄ + O₂   -->   H₂O + CO₂

Vermenigvuldig elk molecuul met een variabele a, b, c, d:   aCH₄ + bO₂   -->   cH₂O + dCO₂

De 'reactievergelijking balanceren' betekent het bepalen van de kleinste gehele getallen a, b, c en d, zodat het totaal aantal atomen
van elk element aan beide zijden van de vergelijking gelijk is.

Dat leidt tot een stelsel van 3 vergelijkingen met 4 onbekenden:
-  per element (C, H en O) een vergelijking
-  per variabele (a, b, c, d) een onbekende.

Vergelijkingen:

(1)	voor C:	a = d	-->	a - d = 0
(2)	voor H:	4a = 2c	-->	4a - 2c = 0
(3)	voor O:	2b = c + 2d	-->	2b - c - 2d = 0

De benodigde matrix bestaat uit 3 rijen en 4 kolommen, plus een 5e kolom voor het rechter lid van de vergelijkingen:

-->

Oplossing:
De matrix in gereduceerde echelonvorm (rechts) toont aan dat het stelsel oneindig veel oplossingen heeft, aangezien de waarde
voor d vrij gekozen kan worden, dus:   a = d,   b = 2d,   c = 2d,   d = vrij.

We zijn echter op zoek naar de kleinste gehele waarden voor a, b, c en d, dus kies d = 1   -->   a = 1,   b = 2,   c = 2.

De gebalanceerde reactievergelijking wordt:   CH₄ + 2O₂   -->   2H₂O + CO₂

Bij andere waarden, bijv. a = 1/2, b = 9/8, c = 1/4, d = vrij, kiezen we voor het kleinste gemene veelvoud van de noemers,
dus d = kgv(2, 8, 4) = 8  -->  oplossing:  a = 4,  b = 9,  c = 2,  d = 8

Met name bij het balanceren van ingewikkelde reactievergelijkingen met veel elementen bewijzen matrices goede diensten,
zie de voorbeelden 4 en 5.

Het balanceren van reactievergelijkingen is een onderwerp uit de Stoichiometrie  (Gr. stoicheion = element).

sluit

Ongebalanceerde reactievergelijking invoeren

-  elke reagens invoeren met letters voor de elementen, en cijfers voor de aantallen atomen,
    bijv. H2SO4 voor zwavelzuur

-  elk element invoeren als een hoofdletter, zonodig gevolgd door een kleine letter,
    bijv. C voor koolstof,  Fe voor ijzer

-  let op het gebruik van hoofdletters en kleine letters: CO is koolmonoxide, Co is kobalt

-  een repeterende groep invoeren met haakjes eromheen, bijv. (NH₄)₂SO₄

-  tussen de reagentia een + teken
    tussen de linker-  en rechterzijde van de vergelijking een = teken

-  links en rechts van de vergelijking moeten dezelfde elementen voorkomen:
    de vergelijking Na2CO3 + C + N = NaCN + H2O kan niet gebalanceerd worden omdat H alleen rechts voorkomt

-  de reagentia zonder voorgetallen invoeren, die worden immers berekend tijdens het balanceren
   (dus niet 4H2O of iets dergelijks, maar H2O)

-  de tussenliggende spaties zijn alleen voor de duidelijkheid (kunnen ook weggelaten worden)

-  voorbeeld (1):
    de vorming van natriumcyanide uit natriumcarbonaat, koolstof en stikstofgas:   Na2CO3 + C + N2 = NaCN + CO2

-  voorbeeld (2):
    carbonzuren worden genoteerd met COOH-groep, dus met een dubbele O, zoals bij benzoëzuur C6H5COOH:
    C6H5COOH + O2 = CO2 + H2O

Voorbeelden

Klik op één van de voorbeelden en daarna op de balanceer-knop: