Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 K2CO3 + 1 TiO2 + 1 Nb2O5 + 1 Bi2O3 + 1 Na2CO3 + 1 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. K не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 4644 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для K2CO3 на 2322 2322 K2CO3 + 1 TiO2 + 1 Nb2O5 + 1 Bi2O3 + 1 Na2CO3 + 1 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
Ti не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 400 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ti с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для TiO2 на 400 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 1 Nb2O5 + 1 Bi2O3 + 1 Na2CO3 + 1 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
Nb не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 9120 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Nb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Nb2O5 на 4560 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 1 Bi2O3 + 1 Na2CO3 + 1 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
Bi не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Bi с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Bi2O3 на 100 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 1 Na2CO3 + 1 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
Na не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 5156 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2CO3 на 2578 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 2578 Na2CO3 + 1 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
Sb не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 480 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Sb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Sb2O3 на 240 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 2578 Na2CO3 + 240 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 1 CO2
C не сбалансирован: 4900 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 4900 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 2578 Na2CO3 + 240 Sb2O3 + 1 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 4900 CO2
O не сбалансирован: 39321 атомов в реагентах и 39800 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O на 480 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 2578 Na2CO3 + 240 Sb2O3 + 480 O = 1 K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 4900 CO2
Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 2578 Na2CO3 + 240 Sb2O3 + 480 O = K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 4900 CO2
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a K2CO3 + b TiO2 + c Nb2O5 + d Bi2O3 + e Na2CO3 + f Sb2O3 + g O = h K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + i CO2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: K: a * 2 = h * 4644 C: a * 1 + e * 1 = i * 1 O: a * 3 + b * 2 + c * 5 + d * 3 + e * 3 + f * 3 + g * 1 = h * 30000 + i * 2 Ti: b * 1 = h * 400 Nb: c * 2 = h * 9120 Bi: d * 2 = h * 200 Na: e * 2 = h * 5156 Sb: f * 2 = h * 480
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 = h * 4644 a + e = i a * 3 + b * 2 + c * 5 + d * 3 + e * 3 + f * 3 + g = h * 30000 + i * 2 b = h * 400 c * 2 = h * 9120 d * 2 = h * 200 e * 2 = h * 5156 f * 2 = h * 480 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.17226528854436 c = 1.9638242894057 d = 0.04306632213609 e = 1.1102497846684 f = 0.10335917312661 g = 0.20671834625323 h = 0.0004306632213609 i = 2.1102497846684
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 2322. a = 2322 b = 400 c = 4560 d = 100 e = 2578 f = 240 g = 480 h = 1 i = 4900
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 2322 K2CO3 + 400 TiO2 + 4560 Nb2O5 + 100 Bi2O3 + 2578 Na2CO3 + 240 Sb2O3 + 480 O = K4644Na5156Nb9120Sb480O30000Ti400Bi200 + 4900 CO2
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.
