Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 CH3COOLi*2H2O + 1 Ni(CH3COO)2*4H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1 CO2 + 1 NO2 + 1 H2O
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Li не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 113 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CH3COOLi*2H2O на 113 113 CH3COOLi*2H2O + 1 Ni(CH3COO)2*4H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1 CO2 + 1 NO2 + 1 H2O
Ni не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 45 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ni с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ni(CH3COO)2*4H2O на 45 113 CH3COOLi*2H2O + 45 Ni(CH3COO)2*4H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1 CO2 + 1 NO2 + 1 H2O
Mn не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 32 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mn(CH3COO)2*4H2O на 32 113 CH3COOLi*2H2O + 45 Ni(CH3COO)2*4H2O + 32 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1 CO2 + 1 NO2 + 1 H2O
Al не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Al с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Al(NO3)3*9H2O на 10 113 CH3COOLi*2H2O + 45 Ni(CH3COO)2*4H2O + 32 Mn(CH3COO)2*4H2O + 10 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1 CO2 + 1 NO2 + 1 H2O
N не сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для NO2 на 30 113 CH3COOLi*2H2O + 45 Ni(CH3COO)2*4H2O + 32 Mn(CH3COO)2*4H2O + 10 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1 CO2 + 30 NO2 + 1 H2O
C не сбалансирован: 534 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 534 113 CH3COOLi*2H2O + 45 Ni(CH3COO)2*4H2O + 32 Mn(CH3COO)2*4H2O + 10 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 534 CO2 + 30 NO2 + 1 H2O
H не сбалансирован: 2049 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножьте коэффициенты для CH3COOLi*2H2O, Ni(CH3COO)2*4H2O, Mn(CH3COO)2*4H2O, Al(NO3)3*9H2O на 2 Умножить коэффициент для H2O на 2049 226 CH3COOLi*2H2O + 90 Ni(CH3COO)2*4H2O + 64 Mn(CH3COO)2*4H2O + 20 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 1 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 534 CO2 + 30 NO2 + 2049 H2O
Li не сбалансирован: 226 атомов в реагентах и 113 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li113Ni45Al10Mn32O200 на 2 226 CH3COOLi*2H2O + 90 Ni(CH3COO)2*4H2O + 64 Mn(CH3COO)2*4H2O + 20 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 2 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 534 CO2 + 30 NO2 + 2049 H2O
Ni сбалансирован: 90 атомов в реагентах и 90 атомов в продуктах. Mn сбалансирован: 64 атомов в реагентах и 64 атомов в продуктах. Al сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. N не сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 30 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для NO2 на 2 226 CH3COOLi*2H2O + 90 Ni(CH3COO)2*4H2O + 64 Mn(CH3COO)2*4H2O + 20 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 2 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 534 CO2 + 60 NO2 + 2049 H2O
C не сбалансирован: 1068 атомов в реагентах и 534 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 2 226 CH3COOLi*2H2O + 90 Ni(CH3COO)2*4H2O + 64 Mn(CH3COO)2*4H2O + 20 Al(NO3)3*9H2O + 1 O2 = 2 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 1068 CO2 + 60 NO2 + 2049 H2O
O не сбалансирован: 2498 атомов в реагентах и 4705 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 2209 Умножьте коэффициент(ы) для Li113Ni45Al10Mn32O200, CO2, NO2, H2O, CH3COOLi*2H2O, Ni(CH3COO)2*4H2O, Mn(CH3COO)2*4H2O, Al(NO3)3*9H2O на 2 452 CH3COOLi*2H2O + 180 Ni(CH3COO)2*4H2O + 128 Mn(CH3COO)2*4H2O + 40 Al(NO3)3*9H2O + 2209 O2 = 4 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 2136 CO2 + 120 NO2 + 4098 H2O
Li сбалансирован: 452 атомов в реагентах и 452 атомов в продуктах. Ni сбалансирован: 180 атомов в реагентах и 180 атомов в продуктах. Al сбалансирован: 40 атомов в реагентах и 40 атомов в продуктах. Mn сбалансирован: 128 атомов в реагентах и 128 атомов в продуктах. N сбалансирован: 120 атомов в реагентах и 120 атомов в продуктах. C сбалансирован: 2136 атомов в реагентах и 2136 атомов в продуктах. H сбалансирован: 8196 атомов в реагентах и 8196 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 452 CH3COOLi*2H2O + 180 Ni(CH3COO)2*4H2O + 128 Mn(CH3COO)2*4H2O + 40 Al(NO3)3*9H2O + 2209 O2 = 4 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 2136 CO2 + 120 NO2 + 4098 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 Mn(CH3COO)2*4H2O + d Al(NO3)3*9H2O + e O2 = f Li113Ni45Al10Mn32O200 + g CO2 + h NO2 + i H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: C: a * 2 + b * 4 + c * 4 = g * 1 H: a * 7 + b * 14 + c * 14 + d * 18 = i * 2 O: a * 4 + b * 8 + c * 8 + d * 18 + e * 2 = f * 200 + g * 2 + h * 2 + i * 1 Li: a * 1 = f * 113 Ni: b * 1 = f * 45 Mn: c * 1 = f * 32 Al: d * 1 = f * 10 N: d * 3 = h * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 + b * 4 + c * 4 = g a * 7 + b4 + c4 + d8 = i * 2 a * 4 + b * 8 + c * 8 + d8 + e * 2 = f * 200 + g * 2 + h * 2 + i a = f13 b = f * 45 c = f * 32 d = f0 d * 3 = h a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.39823008849558 c = 0.28318584070796 d = 0.088495575221239 e = 4.8871681415929 f = 0.0088495575221239 g = 4.7256637168142 h = 0.26548672566372 i = 9.0663716814159
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 452. a = 452 b = 180 c = 128 d = 40 e = 2209 f = 4 g = 2136 h = 120 i = 4098
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 452 CH3COOLi*2H2O + 180 Ni(CH3COO)2*4H2O + 128 Mn(CH3COO)2*4H2O + 40 Al(NO3)3*9H2O + 2209 O2 = 4 Li113Ni45Al10Mn32O200 + 2136 CO2 + 120 NO2 + 4098 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.