Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a La1000(N1000O3000)3*6H2000O1000 + b Ca1000(N1000O3000)2*4H2000O1000 + c Ni1000(N1000O3000)2*6H2000O1000 + d Fe1000(N1000O3000)3*9H2000O1000 = e La975Ca25Ni750Fe250O3000 + f N1000O1000 + g O2000 + h H2000O1000
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: La: a * 1000 = e * 975 H: a * 12000 + b * 8000 + c * 12000 + d * 18000 = h * 2000 O: a * 15000 + b * 10000 + c * 12000 + d * 18000 = e * 3000 + f * 1000 + g * 2000 + h * 1000 N: a * 3000 + b * 2000 + c * 2000 + d * 3000 = f * 1000 Ca: b * 1000 = e * 25 Ni: c * 1000 = e * 750 Fe: d * 1000 = e * 250
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a000 = e * 975 a2000 + b * 8000 + c2000 + d8000 = h * 2000 a5000 + b0000 + c2000 + d8000 = e * 3000 + f000 + g * 2000 + h000 a * 3000 + b * 2000 + c * 2000 + d * 3000 = f000 b000 = e * 25 c000 = e * 750 d000 = e * 250 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.025641025641026 c = 0.76923076923077 d = 0.25641025641026 e = 1.025641025641 f = 5.3589743589744 g = 3.8205128205128 h = 13.025641025641
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 39. a = 39 b = 1 c = 30 d = 10 e = 40 f = 209 g = 149 h = 508
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 39 La1000(N1000O3000)3*6H2000O1000 + Ca1000(N1000O3000)2*4H2000O1000 + 30 Ni1000(N1000O3000)2*6H2000O1000 + 10 Fe1000(N1000O3000)3*9H2000O1000 = 40 La975Ca25Ni750Fe250O3000 + 209 N1000O1000 + 149 O2000 + 508 H2000O1000
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.
