Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a CH3COOLi*2H2O + b Ni(CH3COO)2*4H2O + c Co(CH3COO)2*4H2O + d Mn(CH3COO)2*4H2O + e Al(CH3COO)3*2H2O + f C4H8N2O9Ti*H2O + g (NH4)6Mo7O24*4H2O + h O2 = i Li110Ni20Mn30Co10Al10Ti5Mo5O200 + j NO2 + k CO2 + l H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: C: a * 2 + b * 4 + c * 4 + d * 4 + e * 6 + f * 4 = k * 1 H: a * 7 + b * 14 + c * 14 + d * 14 + e * 13 + f * 10 + g * 32 = l * 2 O: a * 4 + b * 8 + c * 8 + d * 8 + e * 8 + f * 10 + g * 28 + h * 2 = i * 200 + j * 2 + k * 2 + l * 1 Li: a * 1 = i * 110 Ni: b * 1 = i * 20 Co: c * 1 = i * 10 Mn: d * 1 = i * 30 Al: e * 1 = i * 10 N: f * 2 + g * 6 = j * 1 Ti: f * 1 = i * 5 Mo: g * 7 = i * 5
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 + b * 4 + c * 4 + d * 4 + e * 6 + f * 4 = k a * 7 + b4 + c4 + d4 + e3 + f0 + g * 32 = l * 2 a * 4 + b * 8 + c * 8 + d * 8 + e * 8 + f0 + g * 28 + h * 2 = i * 200 + j * 2 + k * 2 + l a = i10 b = i * 20 c = i0 d = i * 30 e = i0 f * 2 + g * 6 = j f = i * 5 g * 7 = i * 5 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.18181818181818 c = 0.090909090909091 d = 0.27272727272727 e = 0.090909090909091 f = 0.045454545454545 g = 0.0064935064935065 h = 5.2045454545455 i = 0.0090909090909091 j = 0.12987012987013 k = 4.9090909090909 l = 8.2402597402597
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 1540. a = 1540 b = 280 c = 140 d = 420 e = 140 f = 70 g = 10 h = 8015 i = 14 j = 200 k = 7560 l = 12690
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 1540 CH3COOLi*2H2O + 280 Ni(CH3COO)2*4H2O + 140 Co(CH3COO)2*4H2O + 420 Mn(CH3COO)2*4H2O + 140 Al(CH3COO)3*2H2O + 70 C4H8N2O9Ti*H2O + 10 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 8015 O2 = 14 Li110Ni20Mn30Co10Al10Ti5Mo5O200 + 200 NO2 + 7560 CO2 + 12690 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.