Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Li5B + 1 Be4C2 + 1 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 1 Be3N2 + 1 Li4C + 1 MgF2 + 1 Na2O + 1 Ca5B2 + 1 K4Si
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Li не сбалансирован: 5 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li5B на 4 Умножить коэффициент для Li4C на 5 4 Li5B + 1 Be4C2 + 1 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 1 Be3N2 + 5 Li4C + 1 MgF2 + 1 Na2O + 1 Ca5B2 + 1 K4Si
B не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать B с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca5B2 на 2 4 Li5B + 1 Be4C2 + 1 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 1 Be3N2 + 5 Li4C + 1 MgF2 + 1 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
Be не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Be с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Be4C2 на 3 Умножить коэффициент для Be3N2 на 4 4 Li5B + 3 Be4C2 + 1 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 5 Li4C + 1 MgF2 + 1 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
C не сбалансирован: 6 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Be4C2 на 5 Умножить коэффициент для Li4C на 6 4 Li5B + 15 Be4C2 + 1 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 1 MgF2 + 1 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
Na не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na3N на 2 Умножить коэффициент для Na2O на 3 4 Li5B + 15 Be4C2 + 2 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 1 MgF2 + 3 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
N не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 8 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na3N на 4 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 1 MgF2 + 3 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
Mg не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MgF2 на 2 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 1 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 3 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
O не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 3 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg2O2 на 3 Умножить коэффициент для Na2O на 2 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 1 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 6 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
K не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KF на 4 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 1 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 6 Na2O + 2 Ca5B2 + 1 K4Si
F сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Ca не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca4Si2 на 5 Умножить коэффициент для Ca5B2 на 2 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 6 Na2O + 4 Ca5B2 + 1 K4Si
Si не сбалансирован: 10 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Si с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для K4Si на 10 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 4 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 6 Na2O + 4 Ca5B2 + 10 K4Si
Be не сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Be с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Be3N2 на 5 4 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 6 Na2O + 4 Ca5B2 + 10 K4Si
Li не сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 120 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Li с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Li5B на 6 24 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 6 Na2O + 4 Ca5B2 + 10 K4Si
Na не сбалансирован: 24 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2O на 2 24 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 2 MgF2 + 12 Na2O + 4 Ca5B2 + 10 K4Si
Mg не сбалансирован: 6 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MgF2 на 3 24 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 6 MgF2 + 12 Na2O + 4 Ca5B2 + 10 K4Si
B не сбалансирован: 24 атомов в реагентах и 8 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать B с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca5B2 на 3 24 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 4 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 6 MgF2 + 12 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
K не сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 40 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KF на 10 24 Li5B + 15 Be4C2 + 8 Na3N + 3 Mg2O2 + 40 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 6 MgF2 + 12 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
N не сбалансирован: 8 атомов в реагентах и 40 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na3N на 5 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 3 Mg2O2 + 40 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 6 MgF2 + 12 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
O не сбалансирован: 6 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg2O2 на 2 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 6 Mg2O2 + 40 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 6 MgF2 + 12 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
F не сбалансирован: 40 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать F с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для KF на 3 Умножить коэффициент для MgF2 на 10 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 6 Mg2O2 + 120 KF + 5 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 12 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
Ca не сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca4Si2 на 3 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 6 Mg2O2 + 120 KF + 15 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 12 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
Na не сбалансирован: 120 атомов в реагентах и 24 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2O на 5 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 6 Mg2O2 + 120 KF + 15 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 60 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
Mg не сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mg с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Mg2O2 на 5 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 30 Mg2O2 + 120 KF + 15 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 60 Na2O + 12 Ca5B2 + 10 K4Si
K не сбалансирован: 120 атомов в реагентах и 40 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать K с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для K4Si на 3 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 30 Mg2O2 + 120 KF + 15 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 60 Na2O + 12 Ca5B2 + 30 K4Si
Si сбалансирован: 30 атомов в реагентах и 30 атомов в продуктах. O сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 30 Mg2O2 + 120 KF + 15 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 60 Na2O + 12 Ca5B2 + 30 K4Si
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Li5B + b Be4C2 + c Na3N + d Mg2O2 + e KF + f Ca4Si2 = g Be3N2 + h Li4C + i MgF2 + j Na2O + k Ca5B2 + l K4Si
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Li: a * 5 = h * 4 B: a * 1 = k * 2 Be: b * 4 = g * 3 C: b * 2 = h * 1 Na: c * 3 = j * 2 N: c * 1 = g * 2 Mg: d * 2 = i * 1 O: d * 2 = j * 1 K: e * 1 = l * 4 F: e * 1 = i * 2 Ca: f * 4 = k * 5 Si: f * 2 = l * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 5 = h * 4 a = k * 2 b * 4 = g * 3 b * 2 = h c * 3 = j * 2 c = g * 2 d * 2 = i d * 2 = j e = l * 4 e = i * 2 f * 4 = k * 5 f * 2 = l a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.625 c = 1.6666666666667 d = 1.25 e = 5 f = 0.625 g = 0.83333333333333 h = 1.25 i = 2.5 j = 2.5 k = 0.5 l = 1.25
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 24. a = 24 b = 15 c = 40 d = 30 e = 120 f = 15 g = 20 h = 30 i = 60 j = 60 k = 12 l = 30
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 24 Li5B + 15 Be4C2 + 40 Na3N + 30 Mg2O2 + 120 KF + 15 Ca4Si2 = 20 Be3N2 + 30 Li4C + 60 MgF2 + 60 Na2O + 12 Ca5B2 + 30 K4Si
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.