Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 (CH3CO2)3Y + 1 (CH3COO)2Ba + 1 Cu(CO2CH3)2 + 1 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 1 CO + 1 H2O
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Y не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 300 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Y с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для (CH3CO2)3Y на 300 300 (CH3CO2)3Y + 1 (CH3COO)2Ba + 1 Cu(CO2CH3)2 + 1 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 1 CO + 1 H2O
Ba не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 500 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ba с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для (CH3COO)2Ba на 500 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 1 Cu(CO2CH3)2 + 1 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 1 CO + 1 H2O
Cu не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 797 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cu с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Cu(CO2CH3)2 на 797 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 1 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 1 CO + 1 H2O
Zn не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Zn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Zn(CH3COO)2 на 3 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 3 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 1 CO + 1 H2O
C не сбалансирован: 7000 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO на 7000 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 3 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 7000 CO + 1 H2O
H не сбалансирован: 10500 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 5250 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 3 Zn(CH3COO)2 + 1 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 7000 CO + 5250 H2O
O не сбалансирован: 7001 атомов в реагентах и 14050 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O на 7050 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 3 Zn(CH3COO)2 + 7050 O = 1 Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 7000 CO + 5250 H2O
Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 3 Zn(CH3COO)2 + 7050 O = Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 7000 CO + 5250 H2O
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a (CH3CO2)3Y + b (CH3COO)2Ba + c Cu(CO2CH3)2 + d Zn(CH3COO)2 + e O = f Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + g CO + h H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Y: a * 1 = f * 300 C: a * 6 + b * 4 + c * 4 + d * 4 = g * 1 H: a * 9 + b * 6 + c * 6 + d * 6 = h * 2 O: a * 6 + b * 4 + c * 4 + d * 4 + e * 1 = f * 1800 + g * 1 + h * 1 Ba: b * 1 = f * 500 Cu: c * 1 = f * 797 Zn: d * 1 = f * 3
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = f * 300 a * 6 + b * 4 + c * 4 + d * 4 = g a * 9 + b * 6 + c * 6 + d * 6 = h * 2 a * 6 + b * 4 + c * 4 + d * 4 + e = f800 + g + h b = f * 500 c = f * 797 d = f * 3 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1.6666666666667 c = 2.6566666666667 d = 0.01 e = 23.5 f = 0.0033333333333333 g = 23.333333333333 h = 17.5
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 300. a = 300 b = 500 c = 797 d = 3 e = 7050 f = 1 g = 7000 h = 5250
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 300 (CH3CO2)3Y + 500 (CH3COO)2Ba + 797 Cu(CO2CH3)2 + 3 Zn(CH3COO)2 + 7050 O = Y300Ba500Cu797Zn3O1800 + 7000 CO + 5250 H2O
Прямая ссылка на это сбалансированное уравнение:
Расскажите, пожалуйста, об этом бесплатном химическом портале вашим друзьям.
Инструкция по балансировке химических уравнений:
Введите уравнение химической реакции и нажмите "Уравнять". Ответ на этот вопрос появится ниже
Всегда используйте верхний регистр для первого символа в названии химического элемента и нижнем регистре для второго символа. Например: Fe, Au, Co, C, O, N, F. Сравните: Co - кобальт и CO - угарный газ
Для уравнивания полуреакции окислительно-восстановительного процесса используйте {-} или е
Для обозначения зарядов ионов используйте фигурные скобки: {+3} или {3+} или {3}. Пример: Fe {3 +} +. I {-} = Fe {2 +} + I2
В случае сложных соединений с повторяющимися группами, замените неизменные части в формуле реагентов. Например, уравнение C6H5C2H5 + O2 = C6H5OH + CO2 + H2O не будет сбалансированно, но если C6H5 заменить на X, то все получится PhC2H5 + O2 = PhOH + CO2 + H2O
Химическое уравнение представляет собой химическую реакцию. На нем показаны реагенты (вещества, которые начинают реакцию) и продукты (вещества, образующиеся в результате реакции). Например, в реакции водорода (H₂) с кислородом (O₂) с образованием воды (H₂O) химическое уравнение имеет вид:
Однако это уравнение не сбалансировано, поскольку количество атомов каждого элемента не одинаково в обеих частях уравнения. Сбалансированное уравнение подчиняется Закону сохранения массы, который гласит, что материя не создается и не уничтожается в ходе химической реакции.
Балансировка методом проверки или методом проб и ошибок.
Это самый простой метод. Он включает в себя рассмотрение уравнения и корректировку коэффициентов, чтобы получить одинаковое количество атомов каждого типа в обеих частях уравнения.
Подходит для: простых уравнений с небольшим количеством атомов.
Процесс: начните с самой сложной молекулы или молекулы с наибольшим количеством элементов и корректируйте коэффициенты реагентов и продуктов, пока уравнение не станет сбалансированным.
Проверьте баланс. Теперь обе стороны имеют по 4 атома H и 2 атома O. Уравнение сбалансировано.
Балансировка алгебраическим методом
Этот метод использует алгебраические уравнения для поиска правильных коэффициентов. Коэффициент каждой молекулы представлен переменной (например, x, y, z), и ряд уравнений составляется на основе количества атомов каждого типа.
Подходит для: более сложных уравнений, которые нелегко сбалансировать при проверке.
Процесс: присвойте переменные каждому коэффициенту, напишите уравнения для каждого элемента, а затем решите систему уравнений, чтобы найти значения переменных.
Запишите уравнения, основанные на сохранении атомов:
2 a = c
6 a = 2 d
2 b = 2c + d
Присвойте одному из коэффициентов значение 1 и решите систему.
a = 1
c = 2 a = 2
d = 6 a / 2 = 4
b = (2 c + d) / 2 = (2 * 2 + 3) / 2 = 3.5
Отрегулируйте коэффициент, чтобы убедиться, что все они являются целыми числами. b = 3,5, поэтому нам нужно умножить все коэффициенты на 2, чтобы получить сбалансированное уравнение с целыми коэффициентами:
Этот метод полезен для окислительно-восстановительных реакций и включает в себя балансировку уравнения на основе изменения степени окисления.
Подходит для: окислительно-восстановительных реакций, при которых происходит перенос электрона.
Процесс: определить степени окисления, определить изменения степени окисления, сбалансировать атомы, меняющие свою степень окисления, а затем сбалансировать оставшиеся атомы и заряды.
Балансировка методом ионно-электронной полуреакции
Этот метод разделяет реакцию на две полуреакции – одну на окисление и одну на восстановление. Каждая полуреакция уравновешивается отдельно, а затем объединяется.
Лучше всего подходит для: сложных окислительно-восстановительных реакций, особенно в кислых или основных растворах.
Процесс: разделить реакцию на две полуреакции, сбалансировать атомы и заряды в каждой полуреакции, а затем соединить полуреакции, обеспечив баланс электронов.
