Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 BPO4 + 1 KF + 1 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 1 CO2 + 1 H2O + 1 KCl + 1 N2 + 1 F2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. B сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. P сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. K сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. F не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать F с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KF на 2 1 BPO4 + 2 KF + 1 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 1 CO2 + 1 H2O + 1 KCl + 1 N2 + 1 F2
C не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 5 1 BPO4 + 2 KF + 1 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 5 CO2 + 1 H2O + 1 KCl + 1 N2 + 1 F2
H не сбалансирован: 14 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 7 1 BPO4 + 2 KF + 1 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 5 CO2 + 7 H2O + 1 KCl + 1 N2 + 1 F2
N не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C5H14NCl на 2 1 BPO4 + 2 KF + 2 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 5 CO2 + 7 H2O + 1 KCl + 1 N2 + 1 F2
Cl не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cl с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KCl на 2 1 BPO4 + 2 KF + 2 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 5 CO2 + 7 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
Zn сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. K сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. C не сбалансирован: 10 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 2 1 BPO4 + 2 KF + 2 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 10 CO2 + 7 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
H не сбалансирован: 28 атомов в реагентах и 14 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 2 1 BPO4 + 2 KF + 2 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 10 CO2 + 14 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
O не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 34 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для BPO4 на 17 Умножьте коэффициент(ы) для CO2, H2O на 2 17 BPO4 + 2 KF + 2 C5H14NCl + 1 Zn = 1 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
B не сбалансирован: 17 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать B с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для ZnBP на 17 17 BPO4 + 2 KF + 2 C5H14NCl + 1 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
P сбалансирован: 17 атомов в реагентах и 17 атомов в продуктах. C не сбалансирован: 10 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C5H14NCl на 2 17 BPO4 + 2 KF + 4 C5H14NCl + 1 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
H сбалансирован: 56 атомов в реагентах и 56 атомов в продуктах. Zn не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 17 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Zn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Zn на 17 17 BPO4 + 2 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 2 KCl + 1 N2 + 1 F2
N не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для N2 на 2 17 BPO4 + 2 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 2 KCl + 2 N2 + 1 F2
Cl не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cl с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KCl на 2 17 BPO4 + 2 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 4 KCl + 2 N2 + 1 F2
K не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KF на 2 17 BPO4 + 4 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 4 KCl + 2 N2 + 1 F2
F не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать F с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для F2 на 2 17 BPO4 + 4 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 4 KCl + 2 N2 + 2 F2
Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 17 BPO4 + 4 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 4 KCl + 2 N2 + 2 F2
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a BPO4 + b KF + c C5H14NCl + d Zn = e ZnBP + f CO2 + g H2O + h KCl + i N2 + j F2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: B: a * 1 = e * 1 P: a * 1 = e * 1 O: a * 4 = f * 2 + g * 1 K: b * 1 = h * 1 F: b * 1 = j * 2 C: c * 5 = f * 1 H: c * 14 = g * 2 N: c * 1 = i * 2 Cl: c * 1 = h * 1 Zn: d * 1 = e * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = e a = e a * 4 = f * 2 + g b = h b = j * 2 c * 5 = f c4 = g * 2 c = i * 2 c = h d = e a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.23529411764706 c = 0.23529411764706 d = 1 e = 1 f = 1.1764705882353 g = 1.6470588235294 h = 0.23529411764706 i = 0.11764705882353 j = 0.11764705882353
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 17. a = 17 b = 4 c = 4 d = 17 e = 17 f = 20 g = 28 h = 4 i = 2 j = 2
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 17 BPO4 + 4 KF + 4 C5H14NCl + 17 Zn = 17 ZnBP + 20 CO2 + 28 H2O + 4 KCl + 2 N2 + 2 F2
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.
