Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 CaCO3 + 1 CuO + 1 RuO2 + 1 Ga2O3 + 1 O2 = 1 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 1 CO2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Ca не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 100 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CaCO3 на 100 100 CaCO3 + 1 CuO + 1 RuO2 + 1 Ga2O3 + 1 O2 = 1 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 1 CO2
C не сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 100 100 CaCO3 + 1 CuO + 1 RuO2 + 1 Ga2O3 + 1 O2 = 1 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
Cu не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 300 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cu с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CuO на 300 100 CaCO3 + 300 CuO + 1 RuO2 + 1 Ga2O3 + 1 O2 = 1 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
Ru не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 395 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ru с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для RuO2 на 395 100 CaCO3 + 300 CuO + 395 RuO2 + 1 Ga2O3 + 1 O2 = 1 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
Ga не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ga с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ga2O3 на 5 Умножить коэффициент для Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 на 2 100 CaCO3 + 300 CuO + 395 RuO2 + 5 Ga2O3 + 1 O2 = 2 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
Ca не сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CaCO3 на 2 200 CaCO3 + 300 CuO + 395 RuO2 + 5 Ga2O3 + 1 O2 = 2 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
Cu не сбалансирован: 300 атомов в реагентах и 600 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cu с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CuO на 2 200 CaCO3 + 600 CuO + 395 RuO2 + 5 Ga2O3 + 1 O2 = 2 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
Ru не сбалансирован: 395 атомов в реагентах и 790 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ru с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для RuO2 на 2 200 CaCO3 + 600 CuO + 790 RuO2 + 5 Ga2O3 + 1 O2 = 2 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 100 CO2
C не сбалансирован: 200 атомов в реагентах и 100 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 2 200 CaCO3 + 600 CuO + 790 RuO2 + 5 Ga2O3 + 1 O2 = 2 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 200 CO2
O не сбалансирован: 2797 атомов в реагентах и 2800 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 5 Умножьте коэффициент(ы) для Ca100Cu300Ru395Ga005O1200, CO2, CaCO3, CuO, RuO2, Ga2O3 на 2 400 CaCO3 + 1200 CuO + 1580 RuO2 + 10 Ga2O3 + 5 O2 = 4 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 400 CO2
Ca сбалансирован: 400 атомов в реагентах и 400 атомов в продуктах. Cu сбалансирован: 1200 атомов в реагентах и 1200 атомов в продуктах. Ru сбалансирован: 1580 атомов в реагентах и 1580 атомов в продуктах. Ga сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. C сбалансирован: 400 атомов в реагентах и 400 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 400 CaCO3 + 1200 CuO + 1580 RuO2 + 10 Ga2O3 + 5 O2 = 4 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 400 CO2
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a CaCO3 + b CuO + c RuO2 + d Ga2O3 + e O2 = f Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + g CO2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Ca: a * 1 = f * 100 C: a * 1 = g * 1 O: a * 3 + b * 1 + c * 2 + d * 3 + e * 2 = f * 1200 + g * 2 Cu: b * 1 = f * 300 Ru: c * 1 = f * 395 Ga: d * 2 = f * 5
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = f00 a = g a * 3 + b + c * 2 + d * 3 + e * 2 = f200 + g * 2 b = f * 300 c = f * 395 d * 2 = f * 5 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 3 c = 3.95 d = 0.025 e = 0.0125 f = 0.01 g = 1
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 400. a = 400 b = 1200 c = 1580 d = 10 e = 5 f = 4 g = 400
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 400 CaCO3 + 1200 CuO + 1580 RuO2 + 10 Ga2O3 + 5 O2 = 4 Ca100Cu300Ru395Ga005O1200 + 400 CO2
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.
