Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 CH3COOLi*2H2O + 1 Ni(CH3COO)2*4H2O + 1 Co(CH3COO)3*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 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 Ni(CH3COO)2*4H2O + 1 Co(CH3COO)3*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Ni не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 35 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ni с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ni(CH3COO)2*4H2O на 35 115 CH3COOLi*2H2O + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 1 Co(CH3COO)3*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Co не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co(CH3COO)3*2H2O на 5 115 CH3COOLi*2H2O + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 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 + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Al не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Al с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Al(NO3)3*9H2O на 5 115 CH3COOLi*2H2O + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 1 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Ti не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ti с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C4H8N2O9Ti*H2O на 5 115 CH3COOLi*2H2O + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 1 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 1 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Mo не сбалансирован: 7 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mo с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для (NH4)6Mo7O24*4H2O на 5 Умножить коэффициент для Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 на 7 115 CH3COOLi*2H2O + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Li не сбалансирован: 115 атомов в реагентах и 805 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CH3COOLi*2H2O на 7 805 CH3COOLi*2H2O + 35 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Ni не сбалансирован: 35 атомов в реагентах и 245 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ni с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ni(CH3COO)2*4H2O на 7 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 30 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Mn не сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 210 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mn(CH3COO)2*4H2O на 7 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 5 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Co не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 35 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co(CH3COO)3*2H2O на 7 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 5 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Al не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 35 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Al с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Al(NO3)3*9H2O на 7 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 5 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
Ti не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 35 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ti с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C4H8N2O9Ti*H2O на 7 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 1 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
N не сбалансирован: 205 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для NO2 на 205 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 205 NO2 + 1 CO2 + 1 H2O
C не сбалансирован: 3780 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 3780 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 205 NO2 + 3780 CO2 + 1 H2O
H не сбалансирован: 13600 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 6800 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 1 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 205 NO2 + 3780 CO2 + 6800 H2O
O не сбалансирован: 8262 атомов в реагентах и 16170 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 3955 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 3955 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 205 NO2 + 3780 CO2 + 6800 H2O
All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 3955 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 205 NO2 + 3780 CO2 + 6800 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 Ni(CH3COO)2*4H2O + c Co(CH3COO)3*2H2O + d Mn(CH3COO)2*4H2O + e Al(NO3)3*9H2O + f C4H8N2O9Ti*H2O + g (NH4)6Mo7O24*4H2O + h O2 = i Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + j NO2 + k CO2 + l H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: C: a * 2 + b * 4 + c * 6 + d * 4 + f * 4 = k * 1 H: a * 7 + b * 14 + c * 13 + d * 14 + e * 18 + f * 10 + g * 32 = l * 2 O: a * 4 + b * 8 + c * 8 + d * 8 + e * 18 + f * 10 + g * 28 + h * 2 = i * 200 + j * 2 + k * 2 + l * 1 Li: a * 1 = i * 115 Ni: b * 1 = i * 35 Co: c * 1 = i * 5 Mn: d * 1 = i * 30 Al: e * 1 = i * 5 N: e * 3 + 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 * 6 + d * 4 + f * 4 = k a * 7 + b4 + c3 + d4 + e8 + f0 + g * 32 = l * 2 a * 4 + b * 8 + c * 8 + d * 8 + e8 + f0 + g * 28 + h * 2 = i * 200 + j * 2 + k * 2 + l a = i15 b = i * 35 c = i * 5 d = i * 30 e = i * 5 e * 3 + 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 = 0.30434782608696 c = 0.043478260869565 d = 0.26086956521739 e = 0.043478260869565 f = 0.043478260869565 g = 0.0062111801242236 h = 4.9130434782609 i = 0.008695652173913 j = 0.25465838509317 k = 4.695652173913 l = 8.4472049689441
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 805. a = 805 b = 245 c = 35 d = 210 e = 35 f = 35 g = 5 h = 3955 i = 7 j = 205 k = 3780 l = 6800
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 805 CH3COOLi*2H2O + 245 Ni(CH3COO)2*4H2O + 35 Co(CH3COO)3*2H2O + 210 Mn(CH3COO)2*4H2O + 35 Al(NO3)3*9H2O + 35 C4H8N2O9Ti*H2O + 5 (NH4)6Mo7O24*4H2O + 3955 O2 = 7 Li115Ni35Mn30Co5Al5Ti5Mo5O200 + 205 NO2 + 3780 CO2 + 6800 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.