Закончить уравнение реакций онлайн калькулятор: Онлайн калькулятор: Уравнивание химических реакций

Содержание

Онлайн калькулятор: Уравнивание химических реакций

УчебаХимия

Калькулятор для уравнивания, или балансирования химических реакций.

Калькулятор ниже предназначен для уравнивания химических реакций.

Как известно, существует несколько методов уравнивания химических реакций:

Метод подбора коэффициентов
Математический метод
Метод Гарсиа
Метод электронного баланса
Метод электронно-ионного баланса (метод полуреакций)

Последние два применяются для окислительно-восстановительных реакций

Данный калькулятор использует математический метод — как правило, в случае сложных химических уравнений он достаточно трудоемок для ручных вычислений, но зато прекрасно работает, если все за вас рассчитывает компьютер.

Математический метод основан на законе сохранения массы. Закон сохранения массы гласит, что количество вещества каждого элемента до реакции равняется количеству вещества каждого элемента после реакции.

Таким образом, левая и правая части химического уравнения должны иметь одинаковое количество атомов того или иного элемента. Это дает возможность балансировать уравнения любых реакций (в том числе и окислительно-восстановительных). Для этого необходимо записать уравнение реакции в общем виде, на основе материального баланса (равенства масс определенного химического элемента в исходных и полученных веществах) составить систему математических уравнений и решить ее.

Рассмотрим этот метод на примере:

Пусть дана химическая реакция:

Обозначим неизвестные коэффициенты:

Составим уравнения числа атомов каждого элемента, участвующего в химической реакции:
Для Fe:
Для Cl:
Для Na:
Для P:
Для O:

Запишем их в виде общей системы:

В данном случае имеем пять уравнений для четырех неизвестных, причем пятое можно получить умножением четвертого на четыре, так что его можно смело отбросить.

Перепишем эту систему линейных алгебраических уравнений в виде матрицы:

Эту систему можно решить методом Гаусса. Собственно, не всегда будет так везти, что число уравнений будет совпадать с числом неизвестных. Однако прелесть метода Гаусса в том, что он как раз и позволяет решать системы с любым числом уравнений и неизвестных. Специально для этого был написан калькулятор Решение системы линейных уравнений методом Гаусса с нахождением общего решения, который и используется при уравнивании химических реакций.
То есть калькулятор ниже разбирает формулу реакции, составляет СЛАУ и передает калькулятору по ссылке выше, решающему СЛАУ методом Гаусса. Решение потом используется для отображения сбалансированного уравнения.

Химические элементы следует писать так, как они написаны в таблице Менделеева, т. е. учитывать большие и маленькие буквы (Na3PO4 — правильно, na3po4 — неправильно).

Уравнение химической реакции

Сбалансированное уравнение

Ссылка скопирована в буфер обмена

Уравнивание окислительно-восстановительной реакции: онлайн калькулятор

Окислительно-восстановительные реакции — это процесс «перетекания» электронов от одних атомов к другим. В результате происходит окисление или восстановление химических элементов, входящих в состав реагентов.

Основные понятия

Ключевой термин при рассмотрении окислительно-восстановительных реакций — это степень окисления, которая представляет собой условный заряд атома и количество перераспределяемых электронов. Окисление — процесс потери электронов, при котором увеличивается заряд атома. Восстановление, наоборот, представляет собой процесс присоединения электронов, при котором степень окисления уменьшается. Соответственно, окислитель принимает новые электроны, а восстановитель — теряет их, при этом такие реакции всегда происходят одновременно.

Определение степени окисления

Вычисление данного параметра — одна из самых популярных задач в школьном курсе химии. Поиск зарядов атомов может быть как элементарным вопросом, так и задачей, требующей скрупулезных расчетов: все зависит от сложности химической реакции и количества составляющих соединений. Хотелось бы, чтобы степени окисления указывались в периодической таблице и были всегда под рукой, однако этот параметр приходится либо запоминать, либо вычислять для конкретной реакции. Итак, существует два однозначных свойства:

Сумма зарядов сложного соединения всегда равна нулю. Это значит, что часть атомов будет иметь положительную степень, а часть — отрицательную.
Степень окисления элементарных соединений всегда равна нулю. Простыми называются соединения, которые состоят из атомов одного элемента, то есть железо Fe2, кислород O2 или октасера S8.

Существуют химические элементы, электрический заряд которых однозначен в любых соединениях. К таким относятся:

-1 — F;
-2 — О;
+1 — H, Li, Ag, Na, K;
+2 — Ba, Ca, Mg, Zn;
+3 — Al.

Несмотря на однозначность, существуют некоторые исключения. Фтор F —уникальный элемент, степень окисления которого всегда составляет -1. Благодаря этому свойству многие элементы изменяют свой заряд в паре с фтором. Например, кислород в соединении с фтором имеет заряд +1 (O₂F₂) или +2 (ОF2). Кроме того, кислород меняет свою степень в перекисных соединениях (в перекиси водорода h302 заряд равен -1). И, естественно, кислород имеет нулевую степень в своем простом соединении O2.

При рассмотрении окислительно-восстановительных реакций важно учитывать вещества, которые состоят из ионов. Атомы ионных химических элементов имеют степень окисления, равную заряду иона. Например, в соединении гидрида натрия NaH по идее водород имеет степень +1, однако ион натрия также имеет заряд +1. Так как соединение должно быть электрически нейтральным, то атом водорода принимает заряд -1. Отдельно в этой ситуации стоят ионы металлов, так как атомы таких элементов ионизируются на разные величины. К примеру, железо F ионизируется и на +2, и на +3 в зависимости от состава химического вещества.

Пример определения степеней окисления

Для простых соединений, которые включают в себя атомы с однозначным зарядом, распределение степеней окисления не составляет труда. Например, для воды h3O атом кислорода имеет заряд -2, а атом водорода +1, что в сумме дает нейтральный нуль. В более сложных соединениях встречаются атомы, которые могут иметь разный заряд и для определения степеней окисления приходится использовать метод исключения. Рассмотрим пример.

Сульфат натрия Na₂SO₄ имеет в своем составе атом серы, заряд которого может принимать значения -2, +4 или +6. Какое значение выбрать? Первым делом определяем, что ион натрия имеет заряд +1. Кислород в подавляющем большинстве случаев имеет заряд –2. Составляем простое уравнение:

+1 × 2 + S + (–2) × 4 = 0

2 + S – 8 = 0

S = 8 − 2

S = 6

Таким образом, заряд серы в сульфате натрия равен +6.

Расстановка коэффициентов по схеме реакции

Теперь, когда вы знаете, как определять заряды атомов, вы можете расставлять коэффициенты в окислительно-восстановительных реакциях для их балансировки. Стандартное задание по химии: подобрать коэффициенты реакции при помощи метода электронного баланса. В этих заданиях вам нет нужды определять, какие вещества образуются на выходе реакции, так как результат уже известен. Например, определите пропорции в простой реакции:

Na + O2 → Na₂O

Итак, определим заряд атомов. Так как натрий и кислород в левой части уравнения — простые вещества, то их заряд равен нулю. В оксиде натрия Na2O кислород имеет заряд -2, а натрий +1. Мы видим, что в левой части уравнения натрий имеет нулевой заряд, а в правой – положительный +1. То же самое с кислородом, который изменил степень окисления с нуля до -2. Запишем это «химическим» языком, указав в скобках заряды элементов:

Na(0) – 1e = Na(+1)

O(0) + 2e = O(–2)

Для балансировки реакции требуется уравновесить кислород и добавить коэффициент 2 к оксиду натрия. Получим реакцию:

Na + O2 → 2Na2O

Теперь у нас дисбаланс по натрию, уравновесим его при помощи коэффициента 4:

4Na + O2 → 2Na2O

Теперь количество атомов элементов совпадают с обеих сторон уравнения, следовательно, реакция сбалансирована. Все это мы проделали вручную, и это было несложно, так как реакция сама по себе элементарна. Но что делать, если требуется сбалансировать реакцию вида K₂Cr₂O₇ + KI + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)3 + I2 + H₂O + K₂SO₄? Ответ прост: используйте калькулятор.

Калькулятор балансирования окислительно-восстановительных реакций

Наша программа позволяет автоматически расставить коэффициенты для самых распространенных химических реакций. Для этого вам необходимо вписать в поле программы реакцию или выбрать ее из раскрывающегося списка. Для решения выше представленной окислительно-восстановительной реакции вам достаточно выбрать ее из списка и нажать на кнопку «Рассчитать». Калькулятор мгновенно выдаст результат:

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)3 + 3I2 + 7H₂O + 4K₂SO₄

Использование калькулятора поможет вам быстро сбалансировать наиболее сложные химические реакции.

Заключение

Умение балансировать реакции необходимо всем школьникам и студентам, которые мечтают связать свою жизнь с химией. В целом расчеты выполняются по строго определенным правилам, для понимания которых достаточно элементарных знаний по химии и алгебре: помнить, что сумма степеней окисления атомов соединения всегда равна нулю и уметь решать линейные уравнения.

Вольфрам|Альфа Примеры: Химические реакции

Ого! Wolfram|Alpha не работает без JavaScript.

Пожалуйста, включите JavaScript. Если вы не знаете, как это сделать, вы можете найти инструкции здесь. Как только вы это сделаете, обновите эту страницу, чтобы начать использовать Wolfram|Alpha.

Примеры для

Химические реакции, превращение одной молекулярной структуры в другую, происходят повсеместно в окружающем нас мире. Все, от двигателей внутреннего сгорания и сложных производственных установок до геологических процессов и самой жизни, зависит от химических реакций. Используйте Wolfram|Alpha, чтобы сбалансировать химические уравнения, определить стехиометрию реакции и предсказать продукты.

Балансировка уравнений

Используйте Wolfram|Alpha, чтобы найти правильные коэффициенты для балансировки химической реакции.

Баланс химического уравнения:

Al + O2 -> Al2O3 соляная кислота + гидроксид кальция -> хлорид кальция + октан воды + O2 -> вода + CO2

Равновесие

Составьте выражения, необходимые для моделирования химических равновесий.

Научитесь строить константу равновесия:

константа равновесия CoO(s) + CO(g) -> Co(s) + CO2(g)PbCl2(s) -> свинец(2)(aq) + Cl-(aq ) константа равновесия

Составить реакционный коэффициент:

реакционный коэффициент азот (г) + кислород (г) -> NO (г) NaOH (водн.) + HCl (водн.) -> вода (л) + NaCl (водн.) реакционный коэффициент

Стехиометрия реакции

Когда вы указываете количество одного или нескольких реагентов или продуктов, Wolfram|Alpha может рассчитать свойства реакции, такие как теоретический выход, процентный выход и предельный реагент.

Найдите необходимое количество реагентов:

бензол + нитроний -> 0,02 моль нитробензола + водородный ион карбоната меди(II) -> 1,500 кг оксида меди(II) + CO2

Определить теоретический выход:

22 г NaOH + 16 г MgCl2 -> Mg(OH)2 + NaClCl2 + 10,0 г Na -> NaCl

Рассчитать выход в процентах:

0,2 моль Ch5 + O2 -> 7 мл h3O + CO20,4031 г Na2C2O4 +1,481 г UO2(NO3)2 + h3O -> 1,073 г UO2(C2O4)(h3O)3 + NaNO3

Поиск реакции

Поиск в базе данных реакций Wolfram|Alpha.

Найдите химические реакции с использованием реагентов или продуктов:

водород + кислород ->-> нитрат KOH -> h3O

Найдите примеры реакций по типу:

реакции гидрирования

Поиск по классам химических реакций с использованием реагентов:

горение глюкозыокисление меди

ДАЛЬШЕ

Пошаговые решения для химии

СВЯЗАННЫЕ ПРИМЕРЫ

Химические соединения

Химические вещества

Функциональные группы

Pro
Мобильные приложения
Продукты
Бизнес
API и решения для разработчиков
Решения LLM 9
Контакты 0071

Условия
Конфиденциальность

wolfram.com
Wolfram Language
Mathematica
Демонстрации Wolfram
Wolfram for Education
MathWorld

Калькулятор констант скорости

Автор: Люция Заборовска, доктор медицинских наук, кандидат наук

Отзыв от Bogna Szyk и Jack Bowater

Последнее обновление: 17 января 2023 г.

Содержание:

Как пользоваться калькулятором постоянной скорости?
Как рассчитать константу скорости?
Теория калькулятора закона скорости
Часто задаваемые вопросы

Наш калькулятор констант скорости вычисляет скорость и период полураспада реакции . Это также позволяет вам узнать константу скорости и концентрацию данного вещества, если ваш запрос основан на ставка законов , т.е.

Помните, что наши калькуляторы работают в обе стороны . Что бы вы ни пытались рассчитать, мы здесь, чтобы помочь. 🙋

В статье ниже мы сосредоточимся на поиске константы скорости и теоретических основах калькулятора порядка реакции.

Как пользоваться калькулятором постоянной скорости?

Вначале подумайте о том, что вы пытаетесь найти — найдите все полезные данные, представленные в вашем запросе.

Выберите сколько молекул взаимодействует на элементарном шаге.
Выберите порядок реакции для каждой молекулы :
- Зеро — скорость реакции не зависит от концентрации реагента, например, 2NH₃(газ) → N₂(газ) + 3H₂(газ) , фотохимические реакции. Обратите внимание, что вы не можете установить ноль для любого из реагентов на бимолекулярной или тримолекулярной стадии. В этих случаях считайте реагент нулевого порядка несуществующим.
- Первый — скорость реакции зависит от концентрации одного реагента , например, C₂H₆(г) → 2CH3(г)
  , реакции радиоактивного распада.
- Вторая — Может быть описана как реакция, где скорость зависит от двух молекул . Это могут быть либо два разных реагента , либо молекула, реагирующая сама с собой, например, H₂(г) + I₂(г) → 2HI(г) или 2NO₂(г) → 2NO(г) + O₂(г) .

🙋 Знакомы ли вы с константой равновесия приведенных выше реакций? Если нет, попробуйте наш калькулятор константы равновесия!

Введите концентрацию вещества.
Выберите желаемый результат:
- Вы пытаетесь рассчитать значение константы скорости k? Если да, оставьте этот раздел калькулятора пустым .
- Сколько угодно играйте с калькулятором, чтобы узнать, как различные значения влияют на конечный результат .

Что такое период полураспада (T½)?

Период полураспада – это период, в течение которого половина субстрата подвергается химическому превращению. Давайте изобразим это на быстром примере. Наша начальная концентрация [S] составляет 20 М, а Т½ = 2 мин.

Введите концентрацию вещества.
Выберите желаемый результат:
- Вы пытаетесь рассчитать значение константы скорости k? Если да, оставьте этот раздел калькулятора пустым .
- Сколько угодно играйте с калькулятором, чтобы узнать, как различные значения влияют на конечный результат .

Что такое период полураспада (T½)?

90 299

[S]	20	10	5 900 04	2,5	1,25	…
90 005 Время (мин)	0	2	4	6	…

Какова скорость реакции?

Скорость реакции характеризует скорость реакции, выраженную в М/сек , М/мин , или моль/(сек·л) , то есть сколько молей реагирует на литр вещества в секунду.

(Молярная концентрация [M] = моль/л.)

Какова константа скорости реакции?

Константа скорости — это просто коэффициент пропорциональности, специфичный для данной температуры и типа реакции. Он описывается многими различными уравнениями и обычно находится экспериментально (см. Раздел ниже).

📚 Готовишься к экзамену? Попробуйте наши полезные инструменты для других типов реакций:

Калькулятор нейтрализации 🧯
Реакции, катализируемые ферментами: калькулятор уравнения Михаэлиса-Ментен 🔐
Калькулятор процентного выхода — для всех типов реакций!

Как рассчитать константу скорости?

Самый очевидный ответ на вопрос «Как найти константу скорости?» состоит в том, чтобы изменить уравнения скорости реакции или периода ее полураспада .0136 . Если вы знаете порядок реакции, концентрацию вещества или скорость/период полураспада реакции, этот метод может подойти вам. (Это также самый простой метод для реакций нулевого порядка, поскольку скорость реакции
равна константе скорости! )
Зависимость константы скорости от температуры хорошо определяется уравнением Аррениуса :
k = A × exp (-E / (R × T)) .
Если вам интересно, как определить константу скорости обратимых реакций, вот простое уравнение, которое подходит для большинства случаев: K = k₁ / k₋₁ , где K = константа равновесия реакции, k₁ и k₋₁ = константы скорости прямой и обратной реакций соответственно.

Теория расчета закона скорости

Ниже вы найдете все необходимые уравнения для расчета скорости реакции нулевого, первого и второго порядка. Посмотрите на формулы ниже

и сравните их с наклонами на графиках ниже. Имейте в виду, что все эти формулы могут служить уравнениями констант скорости.
Будьте осторожны с наклоном реакции первого порядка: он может выглядеть похожим на нулевой, но на самом деле он содержит натуральный логарифм от [A] по оси Y !
Нулевой порядок
Период полураспада = A / (2 × k)
Скорость реакции = k
Первый заказ
Период полураспада = 0,693/к
Скорость реакции = k × A
Второй заказ
Период полураспада = 1 / (k × A)
Одно вещество: Скорость реакции = k × A × A
Два вещества: Скорость реакции = k × A × B

Часто задаваемые вопросы
Как найти константу скорости?
Чтобы найти константу скорости:
Определить сколько атомов участвует в элементарной стадии реакции.
Найдите порядок реакции для каждого атома, участвующего в реакции.
Увеличьте начальную концентрацию каждого реагента до его порядка реакции, затем умножьте их всех вместе.
Разделите скорость на результат предыдущего шага.
Единицы вашей константы скорости будут зависеть от общего порядка реакции.
Какие факторы влияют на константу скорости?
Только температура влияет на константу скорости. Вы можете подумать, что изменение начальной концентрации повлияет на константу скорости, но это изменит только скорость. Вы можете ввести катализатор , чтобы обеспечить другой путь реакции с более низкой энергией активации, но на самом деле это будет другая реакция.
Как найти энергию активации из константы скорости?
Чтобы найти энергию активации из константы скорости:
Найдите константу Аррениуса для реакции.

No related posts.