Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 CH3COOLi*2H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Li не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 115 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CH3COOLi*2H2O на 115 115 CH3COOLi*2H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Al не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 55 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Al с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Al(NO3)3*9H2O на 55 115 CH3COOLi*2H2O + 55 Al(NO3)3*9H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
N не сбалансирован: 165 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для NO2 на 165 115 CH3COOLi*2H2O + 55 Al(NO3)3*9H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 165 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Mn не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 30 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mn(CH3COO)2*4H2O на 30 115 CH3COOLi*2H2O + 55 Al(NO3)3*9H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 165 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
C не сбалансирован: 350 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 350 115 CH3COOLi*2H2O + 55 Al(NO3)3*9H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 165 NO2 + 350 CO2 + 1 H2O
H не сбалансирован: 2215 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножьте коэффициенты для CH3COOLi*2H2O, Al(NO3)3*9H2O, Mn(CH3COO)2*4H2O на 2 Умножить коэффициент для H2O на 2215 230 CH3COOLi*2H2O + 110 Al(NO3)3*9H2O + 60 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Al55Mn30O200 + 165 NO2 + 350 CO2 + 2215 H2O
Li не сбалансирован: 230 атомов в реагентах и 115 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li115Al55Mn30O200 на 2 230 CH3COOLi*2H2O + 110 Al(NO3)3*9H2O + 60 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 2 Li115Al55Mn30O200 + 165 NO2 + 350 CO2 + 2215 H2O
Al сбалансирован: 110 атомов в реагентах и 110 атомов в продуктах. N не сбалансирован: 330 атомов в реагентах и 165 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для NO2 на 2 230 CH3COOLi*2H2O + 110 Al(NO3)3*9H2O + 60 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 2 Li115Al55Mn30O200 + 330 NO2 + 350 CO2 + 2215 H2O
Mn сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. C не сбалансирован: 700 атомов в реагентах и 350 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 2 230 CH3COOLi*2H2O + 110 Al(NO3)3*9H2O + 60 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 2 Li115Al55Mn30O200 + 330 NO2 + 700 CO2 + 2215 H2O
O не сбалансирован: 3382 атомов в реагентах и 4675 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 1295 Умножьте коэффициент(ы) для Li115Al55Mn30O200, NO2, CO2, H2O, CH3COOLi*2H2O, Al(NO3)3*9H2O, Mn(CH3COO)2*4H2O на 2 460 CH3COOLi*2H2O + 220 Al(NO3)3*9H2O + 120 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1295 O2 = 4 Li115Al55Mn30O200 + 660 NO2 + 1400 CO2 + 4430 H2O
Li сбалансирован: 460 атомов в реагентах и 460 атомов в продуктах. Al сбалансирован: 220 атомов в реагентах и 220 атомов в продуктах. Mn сбалансирован: 120 атомов в реагентах и 120 атомов в продуктах. N сбалансирован: 660 атомов в реагентах и 660 атомов в продуктах. C сбалансирован: 1400 атомов в реагентах и 1400 атомов в продуктах. H сбалансирован: 8860 атомов в реагентах и 8860 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 460 CH3COOLi*2H2O + 220 Al(NO3)3*9H2O + 120 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1295 O2 = 4 Li115Al55Mn30O200 + 660 NO2 + 1400 CO2 + 4430 H2O
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a CH3COOLi*2H2O + b Al(NO3)3*9H2O + c Mn(CH3COO)2*4H2O + d O2 = e Li115Al55Mn30O200 + f NO2 + g CO2 + h H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: C: a * 2 + c * 4 = g * 1 H: a * 7 + b * 18 + c * 14 = h * 2 O: a * 4 + b * 18 + c * 8 + d * 2 = e * 200 + f * 2 + g * 2 + h * 1 Li: a * 1 = e * 115 Al: b * 1 = e * 55 N: b * 3 = f * 1 Mn: c * 1 = e * 30
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 + c * 4 = g a * 7 + b8 + c4 = h * 2 a * 4 + b8 + c * 8 + d * 2 = e * 200 + f * 2 + g * 2 + h a = e15 b = e * 55 b * 3 = f c = e * 30 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.47826086956522 c = 0.26086956521739 d = 2.8152173913043 e = 0.008695652173913 f = 1.4347826086957 g = 3.0434782608696 h = 9.6304347826087
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 460. a = 460 b = 220 c = 120 d = 1295 e = 4 f = 660 g = 1400 h = 4430
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 460 CH3COOLi*2H2O + 220 Al(NO3)3*9H2O + 120 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1295 O2 = 4 Li115Al55Mn30O200 + 660 NO2 + 1400 CO2 + 4430 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.