Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Cr(CH3COO)3 + 1 CH3COOLi*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li116Cr50Mn34O200 + 1 CO2 + 1 H2O
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Cr не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 50 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cr с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Cr(CH3COO)3 на 50 50 Cr(CH3COO)3 + 1 CH3COOLi*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li116Cr50Mn34O200 + 1 CO2 + 1 H2O
Li не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 116 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CH3COOLi*2H2O на 116 50 Cr(CH3COO)3 + 116 CH3COOLi*2H2O + 1 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li116Cr50Mn34O200 + 1 CO2 + 1 H2O
Mn не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 34 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mn(CH3COO)2*4H2O на 34 50 Cr(CH3COO)3 + 116 CH3COOLi*2H2O + 34 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li116Cr50Mn34O200 + 1 CO2 + 1 H2O
C не сбалансирован: 668 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 668 50 Cr(CH3COO)3 + 116 CH3COOLi*2H2O + 34 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li116Cr50Mn34O200 + 668 CO2 + 1 H2O
H не сбалансирован: 1738 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 869 50 Cr(CH3COO)3 + 116 CH3COOLi*2H2O + 34 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1 O2 = 1 Li116Cr50Mn34O200 + 668 CO2 + 869 H2O
O не сбалансирован: 1038 атомов в реагентах и 2405 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 1369 Умножьте коэффициент(ы) для Li116Cr50Mn34O200, CO2, H2O, Cr(CH3COO)3, CH3COOLi*2H2O, Mn(CH3COO)2*4H2O на 2 100 Cr(CH3COO)3 + 232 CH3COOLi*2H2O + 68 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1369 O2 = 2 Li116Cr50Mn34O200 + 1336 CO2 + 1738 H2O
Li сбалансирован: 232 атомов в реагентах и 232 атомов в продуктах. Cr сбалансирован: 100 атомов в реагентах и 100 атомов в продуктах. Mn сбалансирован: 68 атомов в реагентах и 68 атомов в продуктах. C сбалансирован: 1336 атомов в реагентах и 1336 атомов в продуктах. H сбалансирован: 3476 атомов в реагентах и 3476 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 100 Cr(CH3COO)3 + 232 CH3COOLi*2H2O + 68 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1369 O2 = 2 Li116Cr50Mn34O200 + 1336 CO2 + 1738 H2O
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Cr(CH3COO)3 + b CH3COOLi*2H2O + c Mn(CH3COO)2*4H2O + d O2 = e Li116Cr50Mn34O200 + f CO2 + g H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Cr: a * 1 = e * 50 C: a * 6 + b * 2 + c * 4 = f * 1 H: a * 9 + b * 7 + c * 14 = g * 2 O: a * 6 + b * 4 + c * 8 + d * 2 = e * 200 + f * 2 + g * 1 Li: b * 1 = e * 116 Mn: c * 1 = e * 34
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = e * 50 a * 6 + b * 2 + c * 4 = f a * 9 + b * 7 + c4 = g * 2 a * 6 + b * 4 + c * 8 + d * 2 = e * 200 + f * 2 + g b = e16 c = e * 34 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 2.32 c = 0.68 d = 13.69 e = 0.02 f = 13.36 g = 17.38
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 100. a = 100 b = 232 c = 68 d = 1369 e = 2 f = 1336 g = 1738
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 100 Cr(CH3COO)3 + 232 CH3COOLi*2H2O + 68 Mn(CH3COO)2*4H2O + 1369 O2 = 2 Li116Cr50Mn34O200 + 1336 CO2 + 1738 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.