Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Ca44Mg30Na26K6MnFe38Al62Ti7(HPO4)3Si180O587 + b CO2 + c H2O + d O2 = e Ca{+2} + f Mg{2+} + g Na{+} + h K{+} + i Mn{2+} + j Fe{+3}(OH)3 + k CaAl2Si7O18(H2O)6 + l Al(OH)3 + m Ti(OH)4 + n HPO4{-2} + o HCO3{-}
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Ca: a * 44 = e * 1 + k * 1 Mg: a * 30 = f * 1 Na: a * 26 = g * 1 K: a * 6 = h * 1 Mn: a * 1 = i * 1 Fe: a * 38 = j * 1 Al: a * 62 = k * 2 + l * 1 Ti: a * 7 = m * 1 Si: a * 180 = k * 7 O: a * 599 + b * 2 + c * 1 + d * 2 = k * 24 + l * 3 + m * 4 + n * 4 + o * 3 H: a * 3 + c * 2 = k * 12 + l * 3 + m * 4 + n * 1 + o * 1 P: a * 3 = n * 1 C: b * 1 = o * 1 *: = e * 2 + f * 2 + g * 1 + h * 1 + i * 2 + j * 3 + n * -2 + o * -1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 44 = e + k a * 30 = f a * 26 = g a * 6 = h a = i a * 38 = j a * 62 = k * 2 + l a * 7 = m a80 = k * 7 a * 599 + b * 2 + c + d * 2 = k * 24 + l * 3 + m * 4 + n * 4 + o * 3 a * 3 + c * 2 = k2 + l * 3 + m * 4 + n + o a * 3 = n b = o = e * 2 + f * 2 + g + h + i * 2 + j * 3 + n * -2 + o * -1 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 238.57142857143 c = 303.42857142857 d = 12.5 e = 18.285714285714 f = 30 g = 26 h = 6 i = 1 j = 38 k = 25.714285714286 l = 10.571428571429 m = 7 n = 3 o = 238.57142857143
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 14. a = 14 b = 3340 c = 4248 d = 175 e = 256 f = 420 g = 364 h = 84 i = 14 j = 532 k = 360 l = 148 m = 98 n = 42 o = 3340
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 14 Ca44Mg30Na26K6MnFe38Al62Ti7(HPO4)3Si180O587 + 3340 CO2 + 4248 H2O + 175 O2 = 256 Ca{+2} + 420 Mg{2+} + 364 Na{+} + 84 K{+} + 14 Mn{2+} + 532 Fe{+3}(OH)3 + 360 CaAl2Si7O18(H2O)6 + 148 Al(OH)3 + 98 Ti(OH)4 + 42 HPO4{-2} + 3340 HCO3{-}
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.
