Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 K5Al + 1 Ca2Si + 1 Na3P + 1 MgS = 1 K4Si + 1 Ca3P2 + 1 Na2S + 1 Mg5Al2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. K не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для K5Al на 4 Умножить коэффициент для K4Si на 5 4 K5Al + 1 Ca2Si + 1 Na3P + 1 MgS = 5 K4Si + 1 Ca3P2 + 1 Na2S + 1 Mg5Al2
Al не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Al с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg5Al2 на 2 4 K5Al + 1 Ca2Si + 1 Na3P + 1 MgS = 5 K4Si + 1 Ca3P2 + 1 Na2S + 2 Mg5Al2
Ca не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca2Si на 3 Умножить коэффициент для Ca3P2 на 2 4 K5Al + 3 Ca2Si + 1 Na3P + 1 MgS = 5 K4Si + 2 Ca3P2 + 1 Na2S + 2 Mg5Al2
Si не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Si с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca2Si на 5 Умножить коэффициент для K4Si на 3 4 K5Al + 15 Ca2Si + 1 Na3P + 1 MgS = 15 K4Si + 2 Ca3P2 + 1 Na2S + 2 Mg5Al2
Na не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na3P на 2 Умножить коэффициент для Na2S на 3 4 K5Al + 15 Ca2Si + 2 Na3P + 1 MgS = 15 K4Si + 2 Ca3P2 + 3 Na2S + 2 Mg5Al2
P не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать P с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na3P на 2 4 K5Al + 15 Ca2Si + 4 Na3P + 1 MgS = 15 K4Si + 2 Ca3P2 + 3 Na2S + 2 Mg5Al2
Mg не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MgS на 10 4 K5Al + 15 Ca2Si + 4 Na3P + 10 MgS = 15 K4Si + 2 Ca3P2 + 3 Na2S + 2 Mg5Al2
S не сбалансирован: 10 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать S с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MgS на 3 Умножить коэффициент для Na2S на 10 4 K5Al + 15 Ca2Si + 4 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 2 Ca3P2 + 30 Na2S + 2 Mg5Al2
Ca не сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 6 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca3P2 на 5 4 K5Al + 15 Ca2Si + 4 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 10 Ca3P2 + 30 Na2S + 2 Mg5Al2
K не сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для K5Al на 3 12 K5Al + 15 Ca2Si + 4 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 10 Ca3P2 + 30 Na2S + 2 Mg5Al2
Na не сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na3P на 5 12 K5Al + 15 Ca2Si + 20 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 10 Ca3P2 + 30 Na2S + 2 Mg5Al2
Mg не сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg5Al2 на 3 12 K5Al + 15 Ca2Si + 20 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 10 Ca3P2 + 30 Na2S + 6 Mg5Al2
P сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. Al сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 12 K5Al + 15 Ca2Si + 20 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 10 Ca3P2 + 30 Na2S + 6 Mg5Al2
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a K5Al + b Ca2Si + c Na3P + d MgS = e K4Si + f Ca3P2 + g Na2S + h Mg5Al2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: K: a * 5 = e * 4 Al: a * 1 = h * 2 Ca: b * 2 = f * 3 Si: b * 1 = e * 1 Na: c * 3 = g * 2 P: c * 1 = f * 2 Mg: d * 1 = h * 5 S: d * 1 = g * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 5 = e * 4 a = h * 2 b * 2 = f * 3 b = e c * 3 = g * 2 c = f * 2 d = h * 5 d = g a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1.25 c = 1.6666666666667 d = 2.5 e = 1.25 f = 0.83333333333333 g = 2.5 h = 0.5
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 12. a = 12 b = 15 c = 20 d = 30 e = 15 f = 10 g = 30 h = 6
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 12 K5Al + 15 Ca2Si + 20 Na3P + 30 MgS = 15 K4Si + 10 Ca3P2 + 30 Na2S + 6 Mg5Al2
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.
