2 - Балансировка химического уравнения - онлайн балансировкa

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

Примеры полных уравнений химического баланса:

• Fe + Cl2 = FeCl3
• KMnO4 + HCl = KCl + MnCl2 + H2O + Cl2
• K4Fe(CN)6 + H2SO4 + H2O = K2SO4 + FeSO4 + (NH4)2SO4 + CO
• C6H5COOH + O2 = CO2 + H2O
• K4Fe(CN)6 + KMnO4 + H2SO4 = KHSO4 + Fe2(SO4)3 + MnSO4 + HNO3 + CO2 + H2O
• Cr2O7{-2} + H{+} + {-} = Cr{+3} + H2O
• S{-2} + I2 = I{-} + S
• PhCH3 + KMnO4 + H2SO4 = PhCOOH + K2SO4 + MnSO4 + H2O
• CuSO4*5H2O = CuSO4 + H2O
• гидроксид кальция + углекислый газ = карбонат кальция + вода
• сера + озон = диоксид серы

Примеры химических уравнений реагентов (полное уравнение будет предложено):

• H2SO4 + K4Fe(CN)6 + KMnO4
• Ca(OH)2 + H3PO4
• Na2S2O3 + I2
• C8H18 + O2
• водород + кислород
• пропан + кислород

Понимание химических уравнений

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:

H2 + O2 = H2O

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.

Пример:H2 + O2 = H2O

1. Подсчитайте количество атомов H и O с обеих сторон. Слева 2 атома H, а справа 2 атома H. Слева находятся 2 атома О, а справа — 1 атом О.
2. Сбалансируйте атомы кислорода, поставив перед H 2 O коэффициент 2: H2 + O2 = 2H2O
3. Теперь с правой стороны есть 4 атома H, поэтому мы подгоняем левую часть так, чтобы она соответствовала: 2H2 + O2 = 2H2O
4. 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.

Пример: C2H6 + O2 = CO2 + H2O

1. Присвойте переменные коэффициентам:a C2H6 + b O2 = c CO2 + d H2O
2. Запишите уравнения, основанные на сохранении атомов:
   • 2 a = c
   • 6 a = 2 d
   • 2 b = 2c + d
3. 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
4. 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: 2 C2H6 + 7 O 2 = 4 CO2 + 6 H2O

Балансировка методом степени окисления

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.

Пример: Ca + P = Ca3P2

1. Присвойте степени окисления:
   • Кальций (Ca) в элементарной форме имеет степень окисления 0.
   • Фосфор (P) также имеет степень окисления 0 в своей элементарной форме.
   • В Ca 3 P 2 кальций имеет степень окисления +2, а фосфор имеет степень окисления -3.
2. Определите изменение степени окисления:
   • Кальций переходит от 0 к +2, теряя 2 электрона (окисление).
   • Фосфор переходит от 0 к -3, приобретая 3 электрона (восстановление).
3. Сбалансируйте изменения с помощью электронов: Multiply the number of calcium atoms by 3 and the number of phosphorus atoms by 2.
4. Напишите сбалансированное уравнение:3 Ca + 2 P = Ca3P2

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.

Пример: Cu + HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O

1. Запишите и уравновесьте полуреакции:Cu = Cu{2+} + 2{e}H{+} + HNO3 + {e} = NO2 + H2O
2. Объедините полуреакции, чтобы сбалансировать электроны. Для этого умножим вторую половину реакции на 2 и прибавим ее к первой:Cu + 2H{+} + 2HNO3 + 2{e} = Cu{2+} + 2NO2 + 2H2O + 2{e}
3. Погасите электроны с обеих сторон и добавьте ионы NO 3 {-}. H{+} с NO 3 {-} образует HNO 3 , а Cu{2+} с NO 3 {-} образует Cu(NO 3 ) 3 :Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Практикуйте то, чему вы научились:

• Практика балансировки химических уравнений

Сопутствующие химические инструменты:

• Вычисление молярной массы
• рН-решатель