Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Ca100C100O300 + 1 Co300O400 + 1 Ce100O200 + 1 O200 = 1 Ca295Ce5Co400O900 + 1 C100O200
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Ca не сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 295 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca100C100O300 на 59 Умножить коэффициент для Ca295Ce5Co400O900 на 20 59 Ca100C100O300 + 1 Co300O400 + 1 Ce100O200 + 1 O200 = 20 Ca295Ce5Co400O900 + 1 C100O200
C не сбалансирован: 5900 атомов в реагентах и 100 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C100O200 на 59 59 Ca100C100O300 + 1 Co300O400 + 1 Ce100O200 + 1 O200 = 20 Ca295Ce5Co400O900 + 59 C100O200
Co не сбалансирован: 300 атомов в реагентах и 8000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co300O400 на 80 Умножить коэффициент для Ca295Ce5Co400O900 на 3 59 Ca100C100O300 + 80 Co300O400 + 1 Ce100O200 + 1 O200 = 60 Ca295Ce5Co400O900 + 59 C100O200
Ce не сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 300 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ce с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ce100O200 на 3 59 Ca100C100O300 + 80 Co300O400 + 3 Ce100O200 + 1 O200 = 60 Ca295Ce5Co400O900 + 59 C100O200
Ca не сбалансирован: 5900 атомов в реагентах и 17700 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca100C100O300 на 3 177 Ca100C100O300 + 80 Co300O400 + 3 Ce100O200 + 1 O200 = 60 Ca295Ce5Co400O900 + 59 C100O200
C не сбалансирован: 17700 атомов в реагентах и 5900 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C100O200 на 3 177 Ca100C100O300 + 80 Co300O400 + 3 Ce100O200 + 1 O200 = 60 Ca295Ce5Co400O900 + 177 C100O200
O не сбалансирован: 85900 атомов в реагентах и 89400 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O200 на 37 Умножьте коэффициент(ы) для Ca295Ce5Co400O900, C100O200, Ca100C100O300, Co300O400, Ce100O200 на 2 354 Ca100C100O300 + 160 Co300O400 + 6 Ce100O200 + 37 O200 = 120 Ca295Ce5Co400O900 + 354 C100O200
Ca сбалансирован: 35400 атомов в реагентах и 35400 атомов в продуктах. Ce сбалансирован: 600 атомов в реагентах и 600 атомов в продуктах. Co сбалансирован: 48000 атомов в реагентах и 48000 атомов в продуктах. C сбалансирован: 35400 атомов в реагентах и 35400 атомов в продуктах. Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 354 Ca100C100O300 + 160 Co300O400 + 6 Ce100O200 + 37 O200 = 120 Ca295Ce5Co400O900 + 354 C100O200
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Ca100C100O300 + b Co300O400 + c Ce100O200 + d O200 = e Ca295Ce5Co400O900 + f C100O200
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Ca: a * 100 = e * 295 C: a * 100 = f * 100 O: a * 300 + b * 400 + c * 200 + d * 200 = e * 900 + f * 200 Co: b * 300 = e * 400 Ce: c * 100 = e * 5
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a00 = e * 295 a00 = f00 a * 300 + b * 400 + c * 200 + d * 200 = e * 900 + f * 200 b * 300 = e * 400 c00 = e * 5 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.45197740112994 c = 0.016949152542373 d = 0.1045197740113 e = 0.33898305084746 f = 1
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 354. a = 354 b = 160 c = 6 d = 37 e = 120 f = 354
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 354 Ca100C100O300 + 160 Co300O400 + 6 Ce100O200 + 37 O200 = 120 Ca295Ce5Co400O900 + 354 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.
