Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Na20000C10000O30000 + 1 Nb20000O50000 + 1 Ba10000C10000O30000 + 1 Ca10000C10000O30000 + 1 Ti10000O20000 = 1 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Na не сбалансирован: 20000 атомов в реагентах и 7750 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na20000C10000O30000 на 31 Умножить коэффициент для Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 на 80 31 Na20000C10000O30000 + 1 Nb20000O50000 + 1 Ba10000C10000O30000 + 1 Ca10000C10000O30000 + 1 Ti10000O20000 = 80 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Nb не сбалансирован: 20000 атомов в реагентах и 620000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Nb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Nb20000O50000 на 31 31 Na20000C10000O30000 + 31 Nb20000O50000 + 1 Ba10000C10000O30000 + 1 Ca10000C10000O30000 + 1 Ti10000O20000 = 80 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Ba не сбалансирован: 10000 атомов в реагентах и 162000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ba с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ba10000C10000O30000 на 81 Умножить коэффициент для Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 на 5 31 Na20000C10000O30000 + 31 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 1 Ca10000C10000O30000 + 1 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Ca не сбалансирован: 10000 атомов в реагентах и 90000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca10000C10000O30000 на 9 31 Na20000C10000O30000 + 31 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 1 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Ti не сбалансирован: 10000 атомов в реагентах и 900000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ti с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ti10000O20000 на 90 31 Na20000C10000O30000 + 31 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 90 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Na не сбалансирован: 620000 атомов в реагентах и 3100000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na20000C10000O30000 на 5 155 Na20000C10000O30000 + 31 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 90 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
Nb не сбалансирован: 620000 атомов в реагентах и 3100000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Nb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Nb20000O50000 на 5 155 Na20000C10000O30000 + 155 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 90 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 1 C10000O20000
C не сбалансирован: 2450000 атомов в реагентах и 10000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C10000O20000 на 245 155 Na20000C10000O30000 + 155 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 90 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 245 C10000O20000
O сбалансирован: 16900000 атомов в реагентах и 16900000 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 155 Na20000C10000O30000 + 155 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 90 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 245 C10000O20000
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Na20000C10000O30000 + b Nb20000O50000 + c Ba10000C10000O30000 + d Ca10000C10000O30000 + e Ti10000O20000 = f Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + g C10000O20000
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Na: a * 20000 = f * 7750 C: a * 10000 + c * 10000 + d * 10000 = g * 10000 O: a * 30000 + b * 50000 + c * 30000 + d * 30000 + e * 20000 = f * 30000 + g * 20000 Nb: b * 20000 = f * 7750 Ba: c * 10000 = f * 2025 Ca: d * 10000 = f * 225 Ti: e * 10000 = f * 2250
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 20000 = f * 7750 a0000 + c0000 + d0000 = g0000 a * 30000 + b * 50000 + c * 30000 + d * 30000 + e * 20000 = f * 30000 + g * 20000 b * 20000 = f * 7750 c0000 = f * 2025 d0000 = f * 225 e0000 = f * 2250 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1 c = 0.52258064516129 d = 0.058064516129032 e = 0.58064516129032 f = 2.5806451612903 g = 1.5806451612903
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 155. a = 155 b = 155 c = 81 d = 9 e = 90 f = 400 g = 245
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 155 Na20000C10000O30000 + 155 Nb20000O50000 + 81 Ba10000C10000O30000 + 9 Ca10000C10000O30000 + 90 Ti10000O20000 = 400 Na7750Ba2025Ca225Nb7750Ti2250O30000 + 245 C10000O20000
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.