Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Si140810Al16899Mg418S134Ca399Mn5064P112K4273Na604V37Cu48Ti421O316952 + b O2 = c SiO2 + d Al2O3 + e MgO + f SO3 + g CaO + h MnO + i P2O5 + j K2O + k Na2O + l V2O5 + m CuO + n TiO2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Si: a * 140810 = c * 1 Al: a * 16899 = d * 2 Mg: a * 418 = e * 1 S: a * 134 = f * 1 Ca: a * 399 = g * 1 Mn: a * 5064 = h * 1 P: a * 112 = i * 2 K: a * 4273 = j * 2 Na: a * 604 = k * 2 V: a * 37 = l * 2 Cu: a * 48 = m * 1 Ti: a * 421 = n * 1 O: a * 316952 + b * 2 = c * 2 + d * 3 + e * 1 + f * 3 + g * 1 + h * 1 + i * 5 + j * 1 + k * 1 + l * 5 + m * 1 + n * 2
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a40810 = c a6899 = d * 2 a * 418 = e a34 = f a * 399 = g a * 5064 = h a12 = i * 2 a * 4273 = j * 2 a * 604 = k * 2 a * 37 = l * 2 a * 48 = m a * 421 = n a * 316952 + b * 2 = c * 2 + d * 3 + e + f * 3 + g + h + i * 5 + j + k + l * 5 + m + n * 2 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 0.25 c = 140810 d = 8449.5 e = 418 f = 134 g = 399 h = 5064 i = 56 j = 2136.5 k = 302 l = 18.5 m = 48 n = 421
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 20004. a = 20004 b = 5001 c = 2816763240 d = 169023798 e = 8361672 f = 2680536 g = 7981596 h = 101300256 i = 1120224 j = 42738546 k = 6041208 l = 370074 m = 960192 n = 8421684
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 20004 Si140810Al16899Mg418S134Ca399Mn5064P112K4273Na604V37Cu48Ti421O316952 + 5001 O2 = 2816763240 SiO2 + 169023798 Al2O3 + 8361672 MgO + 2680536 SO3 + 7981596 CaO + 101300256 MnO + 1120224 P2O5 + 42738546 K2O + 6041208 Na2O + 370074 V2O5 + 960192 CuO + 8421684 TiO2
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.
