Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Na2000C1000O3000 + 1 Nb2000O5000 + 1 Ba1000C1000O3000 + 1 Ca1000C1000O3000 + 1 Ti1000O2000 = 1 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Na не сбалансирован: 2000 атомов в реагентах и 980 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2000C1000O3000 на 49 Умножить коэффициент для Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 на 100 49 Na2000C1000O3000 + 1 Nb2000O5000 + 1 Ba1000C1000O3000 + 1 Ca1000C1000O3000 + 1 Ti1000O2000 = 100 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Nb не сбалансирован: 2000 атомов в реагентах и 98000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Nb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Nb2000O5000 на 49 49 Na2000C1000O3000 + 49 Nb2000O5000 + 1 Ba1000C1000O3000 + 1 Ca1000C1000O3000 + 1 Ti1000O2000 = 100 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Ba не сбалансирован: 1000 атомов в реагентах и 1400 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ba с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ba1000C1000O3000 на 7 Умножить коэффициент для Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 на 5 49 Na2000C1000O3000 + 49 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 1 Ca1000C1000O3000 + 1 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Ca не сбалансирован: 1000 атомов в реагентах и 3000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ca с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ca1000C1000O3000 на 3 49 Na2000C1000O3000 + 49 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 1 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Ti не сбалансирован: 1000 атомов в реагентах и 10000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ti с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Ti1000O2000 на 10 49 Na2000C1000O3000 + 49 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 10 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Na не сбалансирован: 98000 атомов в реагентах и 490000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2000C1000O3000 на 5 245 Na2000C1000O3000 + 49 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 10 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
Nb не сбалансирован: 98000 атомов в реагентах и 490000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Nb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Nb2000O5000 на 5 245 Na2000C1000O3000 + 245 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 10 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 1 C1000O2000
C не сбалансирован: 255000 атомов в реагентах и 1000 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для C1000O2000 на 255 245 Na2000C1000O3000 + 245 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 10 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 255 C1000O2000
O сбалансирован: 2010000 атомов в реагентах и 2010000 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 245 Na2000C1000O3000 + 245 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 10 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 255 C1000O2000
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Na2000C1000O3000 + b Nb2000O5000 + c Ba1000C1000O3000 + d Ca1000C1000O3000 + e Ti1000O2000 = f Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + g C1000O2000
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Na: a * 2000 = f * 980 C: a * 1000 + c * 1000 + d * 1000 = g * 1000 O: a * 3000 + b * 5000 + c * 3000 + d * 3000 + e * 2000 = f * 3000 + g * 2000 Nb: b * 2000 = f * 980 Ba: c * 1000 = f * 14 Ca: d * 1000 = f * 6 Ti: e * 1000 = f * 20
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2000 = f * 980 a000 + c000 + d000 = g000 a * 3000 + b * 5000 + c * 3000 + d * 3000 + e * 2000 = f * 3000 + g * 2000 b * 2000 = f * 980 c000 = f4 d000 = f * 6 e000 = f * 20 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 1 c = 0.028571428571429 d = 0.012244897959184 e = 0.040816326530612 f = 2.0408163265306 g = 1.0408163265306
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 245. a = 245 b = 245 c = 7 d = 3 e = 10 f = 500 g = 255
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 245 Na2000C1000O3000 + 245 Nb2000O5000 + 7 Ba1000C1000O3000 + 3 Ca1000C1000O3000 + 10 Ti1000O2000 = 500 Na980Ba14Ca6Nb980Ti20O3000 + 255 C1000O2000
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.