Давайте сбалансируем это уравнение, используя метод проверки. Сначала мы устанавливаем все коэффициенты равными 1: 1 Y2O3 + 1 SrCO3 + 1 BaCO3 + 1 CuO + 1 Co3O4 + 1 O2 = 1 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Для каждого элемента мы проверяем, сбалансировано ли количество атомов в обеих частях уравнения. Y не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 5 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Y с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Y2O3 на 5 Умножить коэффициент для Y5Sr9BaCu10Co5O35 на 2 5 Y2O3 + 1 SrCO3 + 1 BaCO3 + 1 CuO + 1 Co3O4 + 1 O2 = 2 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Sr не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 18 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Sr с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для SrCO3 на 18 5 Y2O3 + 18 SrCO3 + 1 BaCO3 + 1 CuO + 1 Co3O4 + 1 O2 = 2 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Ba не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 2 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ba с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для BaCO3 на 2 5 Y2O3 + 18 SrCO3 + 2 BaCO3 + 1 CuO + 1 Co3O4 + 1 O2 = 2 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Cu не сбалансирован: 1 атомов в реагентах и 20 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cu с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CuO на 20 5 Y2O3 + 18 SrCO3 + 2 BaCO3 + 20 CuO + 1 Co3O4 + 1 O2 = 2 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Co не сбалансирован: 3 атомов в реагентах и 10 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Co с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Co3O4 на 10 Умножить коэффициент для Y5Sr9BaCu10Co5O35 на 3 5 Y2O3 + 18 SrCO3 + 2 BaCO3 + 20 CuO + 10 Co3O4 + 1 O2 = 6 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Y не сбалансирован: 10 атомов в реагентах и 30 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Y с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для Y2O3 на 3 15 Y2O3 + 18 SrCO3 + 2 BaCO3 + 20 CuO + 10 Co3O4 + 1 O2 = 6 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Sr не сбалансирован: 18 атомов в реагентах и 54 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Sr с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для SrCO3 на 3 15 Y2O3 + 54 SrCO3 + 2 BaCO3 + 20 CuO + 10 Co3O4 + 1 O2 = 6 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Ba не сбалансирован: 2 атомов в реагентах и 6 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Ba с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для BaCO3 на 3 15 Y2O3 + 54 SrCO3 + 6 BaCO3 + 20 CuO + 10 Co3O4 + 1 O2 = 6 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
Cu не сбалансирован: 20 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать Cu с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CuO на 3 15 Y2O3 + 54 SrCO3 + 6 BaCO3 + 60 CuO + 10 Co3O4 + 1 O2 = 6 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 1 CO2
C не сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 1 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать C с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для CO2 на 60 15 Y2O3 + 54 SrCO3 + 6 BaCO3 + 60 CuO + 10 Co3O4 + 1 O2 = 6 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 60 CO2
O не сбалансирован: 327 атомов в реагентах и 330 атомов в продуктах. Чтобы сбалансировать O с обеих сторон, мы: Умножить коэффициент для O2 на 5 Умножьте коэффициент(ы) для Y5Sr9BaCu10Co5O35, CO2, Y2O3, SrCO3, BaCO3, CuO, Co3O4 на 2 30 Y2O3 + 108 SrCO3 + 12 BaCO3 + 120 CuO + 20 Co3O4 + 5 O2 = 12 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 120 CO2
Y сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. Sr сбалансирован: 108 атомов в реагентах и 108 атомов в продуктах. Ba сбалансирован: 12 атомов в реагентах и 12 атомов в продуктах. Cu сбалансирован: 120 атомов в реагентах и 120 атомов в продуктах. Co сбалансирован: 60 атомов в реагентах и 60 атомов в продуктах. C сбалансирован: 120 атомов в реагентах и 120 атомов в продуктах. All atoms are now balanced and the whole equation is fully balanced: 30 Y2O3 + 108 SrCO3 + 12 BaCO3 + 120 CuO + 20 Co3O4 + 5 O2 = 12 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 120 CO2
Балансировка шаг за шагом алгебраическим методом
Давайте уравновесим это уравнение алгебраическим методом. Сначала мы присваиваем всем коэффициентам переменные a, b, c, d,... a Y2O3 + b SrCO3 + c BaCO3 + d CuO + e Co3O4 + f O2 = g Y5Sr9BaCu10Co5O35 + h CO2
Теперь запишем алгебраические уравнения баланса каждого атома: Y: a * 2 = g * 5 O: a * 3 + b * 3 + c * 3 + d * 1 + e * 4 + f * 2 = g * 35 + h * 2 Sr: b * 1 = g * 9 C: b * 1 + c * 1 = h * 1 Ba: c * 1 = g * 1 Cu: d * 1 = g * 10 Co: e * 3 = g * 5
Теперь присвоим a=1 и решим систему уравнений линейной алгебры: a * 2 = g * 5 a * 3 + b * 3 + c * 3 + d + e * 4 + f * 2 = g * 35 + h * 2 b = g * 9 b + c = h c = g d = g0 e * 3 = g * 5 a = 1
Решая эту систему линейной алгебры, мы приходим к: a = 1 b = 3.6 c = 0.4 d = 4 e = 0.66666666666667 f = 0.16666666666667 g = 0.4 h = 4
Чтобы получить целые коэффициенты, мы умножаем всю переменную на 30. a = 30 b = 108 c = 12 d = 120 e = 20 f = 5 g = 12 h = 120
Теперь заменим переменные в исходных уравнениях на значения, полученные в результате решения системы линейной алгебры, и придем к полностью сбалансированному уравнению: 30 Y2O3 + 108 SrCO3 + 12 BaCO3 + 120 CuO + 20 Co3O4 + 5 O2 = 12 Y5Sr9BaCu10Co5O35 + 120 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 = 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.