Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Bi200O300 + 1 Fe200O300 + 1 Ba100C100O300 + 1 Ti100O200 + 1 K200C100O300 + 1 Nb200O500 = 1 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Bi не сбалансирован: 200 атомов в реагентах и 61 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Bi с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Bi200O300 на 61 Умножить коэффициент для Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 на 200 61 Bi200O300 + 1 Fe200O300 + 1 Ba100C100O300 + 1 Ti100O200 + 1 K200C100O300 + 1 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
Fe не сбалансирован: 200 атомов в реагентах и 12200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Fe с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Fe200O300 на 61 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 1 Ba100C100O300 + 1 Ti100O200 + 1 K200C100O300 + 1 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
Ba не сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 6600 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ba с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ba100C100O300 на 66 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 1 Ti100O200 + 1 K200C100O300 + 1 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
Ti не сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 6600 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ti с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ti100O200 на 66 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 66 Ti100O200 + 1 K200C100O300 + 1 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
K не сбалансирован: 200 атомов в реагентах и 1200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для K200C100O300 на 6 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 66 Ti100O200 + 6 K200C100O300 + 1 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
Nb не сбалансирован: 200 атомов в реагентах и 1200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Nb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Nb200O500 на 6 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 66 Ti100O200 + 6 K200C100O300 + 6 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 1 C100O200
C не сбалансирован: 7200 атомов в реагентах и 100 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C100O200 на 72 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 66 Ti100O200 + 6 K200C100O300 + 6 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 72 C100O200
O сбалансирован: 74400 атомов в реагентах и 74400 атомов в продуктах. Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 66 Ti100O200 + 6 K200C100O300 + 6 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 72 C100O200
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Bi200O300 + b Fe200O300 + c Ba100C100O300 + d Ti100O200 + e K200C100O300 + f Nb200O500 = g Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + h C100O200
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Bi: a * 200 = g * 61 O: a * 300 + b * 300 + c * 300 + d * 200 + e * 300 + f * 500 = g * 300 + h * 200 Fe: b * 200 = g * 61 Ba: c * 100 = g * 33 C: c * 100 + e * 100 = h * 100 Ti: d * 100 = g * 33 K: e * 200 = g * 6 Nb: f * 200 = g * 6
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 200 = g * 61 a * 300 + b * 300 + c * 300 + d * 200 + e * 300 + f * 500 = g * 300 + h * 200 b * 200 = g * 61 c00 = g * 33 c00 + e00 = h00 d00 = g * 33 e * 200 = g * 6 f * 200 = g * 6 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1 c = 1.0819672131148 d = 1.0819672131148 e = 0.098360655737705 f = 0.098360655737705 g = 3.2786885245902 h = 1.1803278688525
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 61. a = 61 b = 61 c = 66 d = 66 e = 6 f = 6 g = 200 h = 72
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 61 Bi200O300 + 61 Fe200O300 + 66 Ba100C100O300 + 66 Ti100O200 + 6 K200C100O300 + 6 Nb200O500 = 200 Bi61Fe61Ba33Ti33K6Nb6O300 + 72 C100O200
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.
