Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 PbO2 + 1 HNO3 + 1 MnSO4 = 1 Pb(NO3)2 + 1 H2O + 1 HMnO4 + 1 H2SO4
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Pb сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. N не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для HNO3 на 2 1 PbO2 + 2 HNO3 + 1 MnSO4 = 1 Pb(NO3)2 + 1 H2O + 1 HMnO4 + 1 H2SO4
Mn сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. S сбалансирован: 1 атом в реагентах и 1 атом в продуктах. H не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать H с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для HNO3 на 5 Умножьте коэффициент(ы) для H2O, HMnO4, H2SO4 на 2 1 PbO2 + 10 HNO3 + 1 MnSO4 = 1 Pb(NO3)2 + 2 H2O + 2 HMnO4 + 2 H2SO4
N не сбалансирован: 10 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать N с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Pb(NO3)2 на 5 1 PbO2 + 10 HNO3 + 1 MnSO4 = 5 Pb(NO3)2 + 2 H2O + 2 HMnO4 + 2 H2SO4
Mn не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Mn с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для MnSO4 на 2 1 PbO2 + 10 HNO3 + 2 MnSO4 = 5 Pb(NO3)2 + 2 H2O + 2 HMnO4 + 2 H2SO4
S сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Pb не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Pb с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для PbO2 на 5 5 PbO2 + 10 HNO3 + 2 MnSO4 = 5 Pb(NO3)2 + 2 H2O + 2 HMnO4 + 2 H2SO4
O сбалансирован: 48 атомов в реагентах и 48 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 5 PbO2 + 10 HNO3 + 2 MnSO4 = 5 Pb(NO3)2 + 2 H2O + 2 HMnO4 + 2 H2SO4
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a PbO2 + b HNO3 + c MnSO4 = d Pb(NO3)2 + e H2O + f HMnO4 + g H2SO4
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Pb: a * 1 = d * 1 O: a * 2 + b * 3 + c * 4 = d * 6 + e * 1 + f * 4 + g * 4 H: b * 1 = e * 2 + f * 1 + g * 2 N: b * 1 = d * 2 Mn: c * 1 = f * 1 S: c * 1 = g * 1
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a = d a * 2 + b * 3 + c * 4 = d * 6 + e + f * 4 + g * 4 b = e * 2 + f + g * 2 b = d * 2 c = f c = g a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 2 c = 0.4 d = 1 e = 0.4 f = 0.4 g = 0.4
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 5. a = 5 b = 10 c = 2 d = 5 e = 2 f = 2 g = 2
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 5 PbO2 + 10 HNO3 + 2 MnSO4 = 5 Pb(NO3)2 + 2 H2O + 2 HMnO4 + 2 H2SO4
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.
