Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Li3N + 1 BeS + 1 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 1 MgF2 + 1 H2S + 1 Be3N2 + 1 Li4C
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Li не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li3N на 4 Умножить коэффициент для Li4C на 3 4 Li3N + 1 BeS + 1 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 1 MgF2 + 1 H2S + 1 Be3N2 + 3 Li4C
N не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Be3N2 на 2 4 Li3N + 1 BeS + 1 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 1 MgF2 + 1 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
Be не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 6 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Be с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для BeS на 6 4 Li3N + 6 BeS + 1 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 1 MgF2 + 1 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
S не сбалансирован: 6 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать S с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2S на 6 4 Li3N + 6 BeS + 1 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 1 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
H не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для HF на 12 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 1 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
F не сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать F с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MgF2 на 6 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 1 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 6 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
Mg не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 6 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg2Si на 3 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 3 Mg2Si + 1 Al4C5 = 1 Al4Si5 + 6 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
Si не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Si с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg2Si на 5 Умножить коэффициент для Al4Si5 на 3 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 15 Mg2Si + 1 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 6 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
Al не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Al с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Al4C5 на 3 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 6 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 3 Li4C
C не сбалансирован: 15 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li4C на 5 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 6 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 15 Li4C
Mg не сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 6 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MgF2 на 5 4 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 15 Li4C
Li не сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li3N на 5 20 Li3N + 6 BeS + 12 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 15 Li4C
F не сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать F с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для HF на 5 20 Li3N + 6 BeS + 60 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 6 H2S + 2 Be3N2 + 15 Li4C
N не сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Be3N2 на 5 20 Li3N + 6 BeS + 60 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 6 H2S + 10 Be3N2 + 15 Li4C
H не сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2S на 5 20 Li3N + 6 BeS + 60 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 30 H2S + 10 Be3N2 + 15 Li4C
Be не сбалансирован: 6 атомов в реагентах и 30 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Be с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для BeS на 5 20 Li3N + 30 BeS + 60 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 30 H2S + 10 Be3N2 + 15 Li4C
S сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 30 атомов в продуктах. Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 20 Li3N + 30 BeS + 60 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 30 H2S + 10 Be3N2 + 15 Li4C
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Li3N + b BeS + c HF + d Mg2Si + e Al4C5 = f Al4Si5 + g MgF2 + h H2S + i Be3N2 + j Li4C
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Li: a * 3 = j * 4 N: a * 1 = i * 2 Be: b * 1 = i * 3 S: b * 1 = h * 1 H: c * 1 = h * 2 F: c * 1 = g * 2 Mg: d * 2 = g * 1 Si: d * 1 = f * 5 Al: e * 4 = f * 4 C: e * 5 = j * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 3 = j * 4 a = i * 2 b = i * 3 b = h c = h * 2 c = g * 2 d * 2 = g d = f * 5 e * 4 = f * 4 e * 5 = j a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1.5 c = 3 d = 0.75 e = 0.15 f = 0.15 g = 1.5 h = 1.5 i = 0.5 j = 0.75
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 20. a = 20 b = 30 c = 60 d = 15 e = 3 f = 3 g = 30 h = 30 i = 10 j = 15
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 20 Li3N + 30 BeS + 60 HF + 15 Mg2Si + 3 Al4C5 = 3 Al4Si5 + 30 MgF2 + 30 H2S + 10 Be3N2 + 15 Li4C
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 = 3
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.
