Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 CaCO3 + 1 SrCO3 + 1 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 1 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Ca не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CaCO3 на 5 5 CaCO3 + 1 SrCO3 + 1 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 1 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Sr не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Sr с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для SrCO3 на 5 5 CaCO3 + 5 SrCO3 + 1 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 1 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Ru не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 9 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ru с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для RuO2 на 9 5 CaCO3 + 5 SrCO3 + 9 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 1 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Cr не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cr с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca5Sr5Ru9CrO60 на 2 5 CaCO3 + 5 SrCO3 + 9 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 2 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Ca не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CaCO3 на 2 10 CaCO3 + 5 SrCO3 + 9 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 2 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Sr не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Sr с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для SrCO3 на 2 10 CaCO3 + 10 SrCO3 + 9 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 2 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
Ru не сбалансирован: 9 атомов в реагентах и 18 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ru с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для RuO2 на 2 10 CaCO3 + 10 SrCO3 + 18 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 2 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 1 CO2
C не сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 20 10 CaCO3 + 10 SrCO3 + 18 RuO2 + 1 Cr2O3 + 1 O2 = 2 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 20 CO2
O не сбалансирован: 101 атомов в реагентах и 160 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 61 Умножьте коэффициент(ы) для Ca5Sr5Ru9CrO60, CO2, CaCO3, SrCO3, RuO2, Cr2O3 на 2 20 CaCO3 + 20 SrCO3 + 36 RuO2 + 2 Cr2O3 + 61 O2 = 4 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 40 CO2
Ca сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. Sr сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. Ru сбалансирован: 36 атомов в реагентах и 36 атомов в продуктах. Cr сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. C сбалансирован: 40 атомов в реагентах и 40 атомов в продуктах. Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 20 CaCO3 + 20 SrCO3 + 36 RuO2 + 2 Cr2O3 + 61 O2 = 4 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 40 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 SrCO3 + c RuO2 + d Cr2O3 + e O2 = f Ca5Sr5Ru9CrO60 + g CO2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Ca: a * 1 = f * 5 C: a * 1 + b * 1 = g * 1 O: a * 3 + b * 3 + c * 2 + d * 3 + e * 2 = f * 60 + g * 2 Sr: b * 1 = f * 5 Ru: c * 1 = f * 9 Cr: d * 2 = f * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = f * 5 a + b = g a * 3 + b * 3 + c * 2 + d * 3 + e * 2 = f * 60 + g * 2 b = f * 5 c = f * 9 d * 2 = f a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1 c = 1.8 d = 0.1 e = 3.05 f = 0.2 g = 2
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 20. a = 20 b = 20 c = 36 d = 2 e = 61 f = 4 g = 40
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 20 CaCO3 + 20 SrCO3 + 36 RuO2 + 2 Cr2O3 + 61 O2 = 4 Ca5Sr5Ru9CrO60 + 40 CO2
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.
