Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Na2CO3 + 1 (NH4)2HPO4 + 1 PbO + 1 CuO + 1 O2 = 1 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 1 N2 + 1 H2O
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Na не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Pb32Na1Cu7(PO4)24 на 2 1 Na2CO3 + 1 (NH4)2HPO4 + 1 PbO + 1 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 1 N2 + 1 H2O
C сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. H не сбалансирован: 9 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для (NH4)2HPO4 на 2 Умножить коэффициент для H2O на 9 1 Na2CO3 + 2 (NH4)2HPO4 + 1 PbO + 1 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 1 N2 + 9 H2O
P не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 48 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать P с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для (NH4)2HPO4 на 24 1 Na2CO3 + 48 (NH4)2HPO4 + 1 PbO + 1 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 1 N2 + 9 H2O
N не сбалансирован: 96 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для N2 на 48 1 Na2CO3 + 48 (NH4)2HPO4 + 1 PbO + 1 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 48 N2 + 9 H2O
Pb не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 64 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Pb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для PbO на 64 1 Na2CO3 + 48 (NH4)2HPO4 + 64 PbO + 1 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 48 N2 + 9 H2O
Cu не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 14 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cu с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CuO на 14 1 Na2CO3 + 48 (NH4)2HPO4 + 64 PbO + 14 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 48 N2 + 9 H2O
H не сбалансирован: 432 атомов в реагентах и 18 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для H2O на 24 1 Na2CO3 + 48 (NH4)2HPO4 + 64 PbO + 14 CuO + 1 O2 = 2 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 1 CO2 + 48 N2 + 216 H2O
O не сбалансирован: 275 атомов в реагентах и 410 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 137 Умножьте коэффициент(ы) для Pb32Na1Cu7(PO4)24, CO2, N2, H2O, Na2CO3, (NH4)2HPO4, PbO, CuO на 2 2 Na2CO3 + 96 (NH4)2HPO4 + 128 PbO + 28 CuO + 137 O2 = 4 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 2 CO2 + 96 N2 + 432 H2O
Pb сбалансирован: 128 атомов в реагентах и 128 атомов в продуктах. Na сбалансирован: 4 атомов в реагентах и 4 атомов в продуктах. Cu сбалансирован: 28 атомов в реагентах и 28 атомов в продуктах. P сбалансирован: 96 атомов в реагентах и 96 атомов в продуктах. C сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. N сбалансирован: 192 атомов в реагентах и 192 атомов в продуктах. H сбалансирован: 864 атомов в реагентах и 864 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 2 Na2CO3 + 96 (NH4)2HPO4 + 128 PbO + 28 CuO + 137 O2 = 4 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 2 CO2 + 96 N2 + 432 H2O
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Na2CO3 + b (NH4)2HPO4 + c PbO + d CuO + e O2 = f Pb32Na1Cu7(PO4)24 + g CO2 + h N2 + i H2O
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Na: a * 2 = f * 1 C: a * 1 = g * 1 O: a * 3 + b * 4 + c * 1 + d * 1 + e * 2 = f * 96 + g * 2 + i * 1 H: b * 9 = i * 2 P: b * 1 = f * 24 N: b * 2 = h * 2 Pb: c * 1 = f * 32 Cu: d * 1 = f * 7
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 = f a = g a * 3 + b * 4 + c + d + e * 2 = f * 96 + g * 2 + i b * 9 = i * 2 b = f * 24 b * 2 = h * 2 c = f * 32 d = f * 7 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 48 c = 64 d = 14 e = 68.5 f = 2 g = 1 h = 48 i = 216
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 2. a = 2 b = 96 c = 128 d = 28 e = 137 f = 4 g = 2 h = 96 i = 432
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 2 Na2CO3 + 96 (NH4)2HPO4 + 128 PbO + 28 CuO + 137 O2 = 4 Pb32Na1Cu7(PO4)24 + 2 CO2 + 96 N2 + 432 H2O
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.
