Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Fe(NO3)3*9H2O + 1 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 1 SrF2 + 1 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 1 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Fe не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Fe с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Fe(NO3)3*9H2O на 4 4 Fe(NO3)3*9H2O + 1 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 1 SrF2 + 1 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 1 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
La не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 8 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать La с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для La(NO3)3*6H2O на 8 4 Fe(NO3)3*9H2O + 8 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 1 SrF2 + 1 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 1 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
C сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. F не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать F с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для SrF2 на 3 Умножить коэффициент для La8Sr2Fe4Co6O30F3 на 2 4 Fe(NO3)3*9H2O + 8 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 3 SrF2 + 1 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 2 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
Co не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co(NO3)2*6H2O на 12 4 Fe(NO3)3*9H2O + 8 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 3 SrF2 + 12 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 2 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
La не сбалансирован: 8 атомов в реагентах и 16 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать La с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для La(NO3)3*6H2O на 2 4 Fe(NO3)3*9H2O + 16 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 3 SrF2 + 12 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 2 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
Fe не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 8 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Fe с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Fe(NO3)3*9H2O на 2 8 Fe(NO3)3*9H2O + 16 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 3 SrF2 + 12 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 2 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 1 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
Sr сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. H не сбалансирован: 480 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 240 8 Fe(NO3)3*9H2O + 16 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 3 SrF2 + 12 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 2 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 240 H2O + 1 N2O5 + 1 CO6
N не сбалансирован: 96 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для N2O5 на 48 8 Fe(NO3)3*9H2O + 16 La(NO3)3*6H2O + 1 SrCO3 + 3 SrF2 + 12 Co(NO3)2*6H2O + 1 O2 = 2 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 240 H2O + 48 N2O5 + 1 CO6
O не сбалансирован: 533 атомов в реагентах и 546 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 15 Умножьте коэффициент(ы) для La8Sr2Fe4Co6O30F3, H2O, N2O5, CO6, Fe(NO3)3*9H2O, La(NO3)3*6H2O, SrCO3, SrF2, Co(NO3)2*6H2O на 2 16 Fe(NO3)3*9H2O + 32 La(NO3)3*6H2O + 2 SrCO3 + 6 SrF2 + 24 Co(NO3)2*6H2O + 15 O2 = 4 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 480 H2O + 96 N2O5 + 2 CO6
La сбалансирован: 32 атомов в реагентах и 32 атомов в продуктах. Fe сбалансирован: 16 атомов в реагентах и 16 атомов в продуктах. Co сбалансирован: 24 атомов в реагентах и 24 атомов в продуктах. F сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. C сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Sr сбалансирован: 8 атомов в реагентах и 8 атомов в продуктах. H сбалансирован: 960 атомов в реагентах и 960 атомов в продуктах. N сбалансирован: 192 атомов в реагентах и 192 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 16 Fe(NO3)3*9H2O + 32 La(NO3)3*6H2O + 2 SrCO3 + 6 SrF2 + 24 Co(NO3)2*6H2O + 15 O2 = 4 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 480 H2O + 96 N2O5 + 2 CO6
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Fe(NO3)3*9H2O + b La(NO3)3*6H2O + c SrCO3 + d SrF2 + e Co(NO3)2*6H2O + f O2 = g La8Sr2Fe4Co6O30F3 + h H2O + i N2O5 + j CO6
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Fe: a * 1 = g * 4 H: a * 18 + b * 12 + e * 12 = h * 2 O: a * 18 + b * 15 + c * 3 + e * 12 + f * 2 = g * 30 + h * 1 + i * 5 + j * 6 N: a * 3 + b * 3 + e * 2 = i * 2 La: b * 1 = g * 8 Sr: c * 1 + d * 1 = g * 2 C: c * 1 = j * 1 F: d * 2 = g * 3 Co: e * 1 = g * 6
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = g * 4 a8 + b2 + e2 = h * 2 a8 + b5 + c * 3 + e2 + f * 2 = g * 30 + h + i * 5 + j * 6 a * 3 + b * 3 + e * 2 = i * 2 b = g * 8 c + d = g * 2 c = j d * 2 = g * 3 e = g * 6 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 2 c = 0.125 d = 0.375 e = 1.5 f = 0.9375 g = 0.25 h = 30 i = 6 j = 0.125
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 16. a = 16 b = 32 c = 2 d = 6 e = 24 f = 15 g = 4 h = 480 i = 96 j = 2
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 16 Fe(NO3)3*9H2O + 32 La(NO3)3*6H2O + 2 SrCO3 + 6 SrF2 + 24 Co(NO3)2*6H2O + 15 O2 = 4 La8Sr2Fe4Co6O30F3 + 480 H2O + 96 N2O5 + 2 CO6
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.