Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a O2 + b Ba10(NO3)20 + c Pb10(NO3)20 + d Sr10(NO3)20 + e Bi10(NO3)30(H2O)50 + f La10(NO3)30(H2O)60 + g Ce10(NO3)30(H2O)60 + h Na10O10H10 = i Ba50Pb25Sr25Bi50La25Ce25O300 + j Na10N10O30 + k H20O10
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: O: a * 2 + b * 60 + c * 60 + d * 60 + e * 140 + f * 150 + g * 150 + h * 10 = i * 300 + j * 30 + k * 10 Ba: b * 10 = i * 50 N: b * 20 + c * 20 + d * 20 + e * 30 + f * 30 + g * 30 = j * 10 Pb: c * 10 = i * 25 Sr: d * 10 = i * 25 Bi: e * 10 = i * 50 H: e * 100 + f * 120 + g * 120 + h * 10 = k * 20 La: f * 10 = i * 25 Ce: g * 10 = i * 25 Na: h * 10 = j * 10
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 + b * 60 + c * 60 + d * 60 + e40 + f50 + g50 + h0 = i * 300 + j * 30 + k0 b0 = i * 50 b * 20 + c * 20 + d * 20 + e * 30 + f * 30 + g * 30 = j0 c0 = i * 25 d0 = i * 25 e0 = i * 50 e00 + f20 + g20 + h0 = k * 20 f0 = i * 25 g0 = i * 25 h0 = j0 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.2 c = 0.1 d = 0.1 e = 0.2 f = 0.1 g = 0.1 h = 2 i = 0.04 j = 2 k = 3.2
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 50. a = 50 b = 10 c = 5 d = 5 e = 10 f = 5 g = 5 h = 100 i = 2 j = 100 k = 160
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 50 O2 + 10 Ba10(NO3)20 + 5 Pb10(NO3)20 + 5 Sr10(NO3)20 + 10 Bi10(NO3)30(H2O)50 + 5 La10(NO3)30(H2O)60 + 5 Ce10(NO3)30(H2O)60 + 100 Na10O10H10 = 2 Ba50Pb25Sr25Bi50La25Ce25O300 + 100 Na10N10O30 + 160 H20O10
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.
