Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Na2CO3 + 1 Co3O4 + 1 Sb2O3 + 1 Bi2O3 + 1 O2 = 1 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 1 CO2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Na не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 300 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2CO3 на 150 150 Na2CO3 + 1 Co3O4 + 1 Sb2O3 + 1 Bi2O3 + 1 O2 = 1 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 1 CO2
C не сбалансирован: 150 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 150 150 Na2CO3 + 1 Co3O4 + 1 Sb2O3 + 1 Bi2O3 + 1 O2 = 1 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 150 CO2
Co не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co3O4 на 200 Умножить коэффициент для Na300Co200Sb9Bi6O600 на 3 150 Na2CO3 + 200 Co3O4 + 1 Sb2O3 + 1 Bi2O3 + 1 O2 = 3 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 150 CO2
Sb не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 27 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Sb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Sb2O3 на 27 Умножить коэффициент для Na300Co200Sb9Bi6O600 на 2 150 Na2CO3 + 200 Co3O4 + 27 Sb2O3 + 1 Bi2O3 + 1 O2 = 6 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 150 CO2
Bi не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 36 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Bi с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Bi2O3 на 18 150 Na2CO3 + 200 Co3O4 + 27 Sb2O3 + 18 Bi2O3 + 1 O2 = 6 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 150 CO2
Na не сбалансирован: 300 атомов в реагентах и 1800 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Na с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Na2CO3 на 6 900 Na2CO3 + 200 Co3O4 + 27 Sb2O3 + 18 Bi2O3 + 1 O2 = 6 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 150 CO2
Co не сбалансирован: 600 атомов в реагентах и 1200 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co3O4 на 2 900 Na2CO3 + 400 Co3O4 + 27 Sb2O3 + 18 Bi2O3 + 1 O2 = 6 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 150 CO2
C не сбалансирован: 900 атомов в реагентах и 150 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 6 900 Na2CO3 + 400 Co3O4 + 27 Sb2O3 + 18 Bi2O3 + 1 O2 = 6 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 900 CO2
O не сбалансирован: 4437 атомов в реагентах и 5400 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 965 Умножьте коэффициент(ы) для Na300Co200Sb9Bi6O600, CO2, Na2CO3, Co3O4, Sb2O3, Bi2O3 на 2 1800 Na2CO3 + 800 Co3O4 + 54 Sb2O3 + 36 Bi2O3 + 965 O2 = 12 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 1800 CO2
Na сбалансирован: 3600 атомов в реагентах и 3600 атомов в продуктах. Co сбалансирован: 2400 атомов в реагентах и 2400 атомов в продуктах. Sb сбалансирован: 108 атомов в реагентах и 108 атомов в продуктах. Bi сбалансирован: 72 атомов в реагентах и 72 атомов в продуктах. C сбалансирован: 1800 атомов в реагентах и 1800 атомов в продуктах. Теперь все атомы сбалансированы, и все уравнение полностью сбалансировано: 1800 Na2CO3 + 800 Co3O4 + 54 Sb2O3 + 36 Bi2O3 + 965 O2 = 12 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 1800 CO2
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 Co3O4 + c Sb2O3 + d Bi2O3 + e O2 = f Na300Co200Sb9Bi6O600 + g CO2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Na: a * 2 = f * 300 C: a * 1 = g * 1 O: a * 3 + b * 4 + c * 3 + d * 3 + e * 2 = f * 600 + g * 2 Co: b * 3 = f * 200 Sb: c * 2 = f * 9 Bi: d * 2 = f * 6
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 = f * 300 a = g a * 3 + b * 4 + c * 3 + d * 3 + e * 2 = f * 600 + g * 2 b * 3 = f * 200 c * 2 = f * 9 d * 2 = f * 6 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.44444444444444 c = 0.03 d = 0.02 e = 0.53611111111111 f = 0.0066666666666667 g = 1
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 1800. a = 1800 b = 800 c = 54 d = 36 e = 965 f = 12 g = 1800
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 1800 Na2CO3 + 800 Co3O4 + 54 Sb2O3 + 36 Bi2O3 + 965 O2 = 12 Na300Co200Sb9Bi6O600 + 1800 CO2
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.
