Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Fe(NO3)3*9H2O + b Zn(NO3)2*6H2O + c Mg(NO3)2*6H2O + d Mn(NO3)2*4H2O + e Co(NO3)2*6H2O + f Ni(NO3)2*6H2O = g Zn166Mn166Fe166Ni166Co166Mg166Fe2000O4000 + h O2 + i H2O + j N2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Fe: a * 1 = g * 2166 H: a * 18 + b * 12 + c * 12 + d * 8 + e * 12 + f * 12 = i * 2 O: a * 18 + b * 12 + c * 12 + d * 10 + e * 12 + f * 12 = g * 4000 + h * 2 + i * 1 N: a * 3 + b * 2 + c * 2 + d * 2 + e * 2 + f * 2 = j * 2 Zn: b * 1 = g * 166 Mg: c * 1 = g * 166 Mn: d * 1 = g * 166 Co: e * 1 = g * 166 Ni: f * 1 = g * 166
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = g * 2166 a8 + b2 + c2 + d * 8 + e2 + f2 = i * 2 a8 + b2 + c2 + d0 + e2 + f2 = g * 4000 + h * 2 + i a * 3 + b * 2 + c * 2 + d * 2 + e * 2 + f * 2 = j * 2 b = g66 c = g66 d = g66 e = g66 f = g66 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.076638965835642 c = 0.076638965835642 d = 0.076638965835642 e = 0.076638965835642 f = 0.076638965835642 g = 0.00046168051708218 h = 4.7262234533703 i = 11.145891043398 j = 1.8831948291782
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 2166. a = 2166 b = 166 c = 166 d = 166 e = 166 f = 166 g = 1 h = 10237 i = 24142 j = 4079
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 2166 Fe(NO3)3*9H2O + 166 Zn(NO3)2*6H2O + 166 Mg(NO3)2*6H2O + 166 Mn(NO3)2*4H2O + 166 Co(NO3)2*6H2O + 166 Ni(NO3)2*6H2O = Zn166Mn166Fe166Ni166Co166Mg166Fe2000O4000 + 10237 O2 + 24142 H2O + 4079 N2
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.
