Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a H2 + b Ca(CN)2 + c NaAlF4 + d FeSO4 + e MgSiO3 + f KI + g H3PO4 + h PbCr4 + i BrCl + j CF2Cl2 + k SO2 = l MgCO3 + m PbBr2 + n CrCl3 + o KAl(OH)4 + p Fe(SCN)3 + q PI3 + r Na2SiO3 + s CaF2 + t H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: H: a * 2 + g * 3 = o * 4 + t * 2 Ca: b * 1 = s * 1 C: b * 2 + j * 1 = l * 1 + p * 3 N: b * 2 = p * 3 Na: c * 1 = r * 2 Al: c * 1 = o * 1 F: c * 4 + j * 2 = s * 2 Fe: d * 1 = p * 1 S: d * 1 + k * 1 = p * 3 O: d * 4 + e * 3 + g * 4 + k * 2 = l * 3 + o * 4 + r * 3 + t * 1 Mg: e * 1 = l * 1 Si: e * 1 = r * 1 K: f * 1 = o * 1 I: f * 1 = q * 3 P: g * 1 = q * 1 Pb: h * 1 = m * 1 Cr: h * 4 = n * 1 Br: i * 1 = m * 2 Cl: i * 1 + j * 2 = n * 3
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 + g * 3 = o * 4 + t * 2 b = s b * 2 + j = l + p * 3 b * 2 = p * 3 c = r * 2 c = o c * 4 + j * 2 = s * 2 d = p d + k = p * 3 d * 4 + e * 3 + g * 4 + k * 2 = l * 3 + o * 4 + r * 3 + t e = l e = r f = o f = q * 3 g = q h = m h * 4 = n i = m * 2 i + j * 2 = n * 3 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.234375 c = 0.09375 d = 0.15625 e = 0.046875 f = 0.09375 g = 0.03125 h = 0.009375 i = 0.01875 j = 0.046875 k = 0.3125 l = 0.046875 m = 0.009375 n = 0.0375 o = 0.09375 p = 0.15625 q = 0.03125 r = 0.046875 s = 0.234375 t = 0.859375
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 320. a = 320 b = 75 c = 30 d = 50 e = 15 f = 30 g = 10 h = 3 i = 6 j = 15 k = 100 l = 15 m = 3 n = 12 o = 30 p = 50 q = 10 r = 15 s = 75 t = 275
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 320 H2 + 75 Ca(CN)2 + 30 NaAlF4 + 50 FeSO4 + 15 MgSiO3 + 30 KI + 10 H3PO4 + 3 PbCr4 + 6 BrCl + 15 CF2Cl2 + 100 SO2 = 15 MgCO3 + 3 PbBr2 + 12 CrCl3 + 30 KAl(OH)4 + 50 Fe(SCN)3 + 10 PI3 + 15 Na2SiO3 + 75 CaF2 + 275 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.
