NaMnO4 + NH4OH = MnO2 + N2 + NaOH + H2O - 균형 잡힌 화학 반응식, 제한 시약 및 화학량론

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균형 방정식:

2 NaMnO₄ + 2 NH₄OH = 2 MnO₂ + N₂ + 2 NaOH + 4 H₂O

반응 화학량론			한계 반응물
화합물	계수	몰 질량	몰	무게
NaMnO₄	2	141.93
NH₄OH	2	35.05

MnO₂	2	86.94
N₂	1	28.01
NaOH	2	40.00
H₂O	4	18.02

단위: 몰 질량 - g/mol, 질량 - g.

단어 방정식
2 과망간산나트륨 + 2 수산화 암모늄 = 2 망간(IV) 산화물 + 질소 + 2 수산화 나트륨 + 4 물

전체 이온 방정식
2 Na^{+} + 2 MnO₄^{-} + 2 NH₄^{+} + 2 OH^{-} = 2 Mn^{+2} + 2 O₂^{-2} + N₂ + 2 Na^{+} + 2 OH^{-} + 4 H₂O
순 이온 방정식
2 MnO₄^{-} + 2 NH₄^{+} = 2 Mn^{+2} + 2 O₂^{-2} + N₂ + 4 H₂O

대수적 방법을 사용하여 단계별 균형 잡기
대수적 방법을 사용하여 이 방정식의 균형을 맞춰봅시다. 먼저 모든 계수를 변수 a, b, c, d, ...로 설정합니다. a NaMnO₄ + b NH₄OH = c MnO₂ + d N₂ + e NaOH + f H₂O 이제 각 원자의 균형을 맞추기 위해 대수 방정식을 작성합니다. Na: a * 1 = e * 1 Mn: a * 1 = c * 1 O: a * 4 + b * 1 = c * 2 + e * 1 + f * 1 N: b * 1 = d * 2 H: b * 5 = e * 1 + f * 2 이제 a=1을 할당하고 선형 대수 방정식 시스템을 풉니다. a = e a = c a * 4 + b = c * 2 + e + f b = d * 2 b * 5 = e + f * 2 a = 1 이 선형 대수 시스템을 풀면 다음과 같은 결과에 도달합니다. a = 1 b = 1 c = 1 d = 0.5 e = 1 f = 2 정수 계수를 얻으려면 모든 변수에 2를 곱합니다. a = 2 b = 2 c = 2 d = 1 e = 2 f = 4 이제 원래 방정식의 변수를 선형 대수 시스템을 풀어 얻은 값으로 대체하고 완전 균형 방정식에 도달합니다. 2 NaMnO₄ + 2 NH₄OH = 2 MnO₂ + N₂ + 2 NaOH + 4 H₂O

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화학 방정식을 균형에 대한 지침 :

balance_instructions

완전한 비례값이 계산된 화학 방정식의 예 :

화학 방정식 시약 (전체 방정식을 권장)의 예 :

화학 방정식 이해

화학 반응식은 화학 반응을 나타냅니다. 반응물(반응을 시작하는 물질)과 생성물(반응에 의해 형성된 물질)을 보여줍니다. 예를 들어, 수소(H2)와 산소(O2)가 반응하여 물(H2O)을 생성하는 반응식은 다음과 같습니다.

H₂ + O₂ = H₂O

그러나 이 방정식은 각 원소의 원자 수가 방정식의 양쪽에서 동일하지 않기 때문에 균형이 맞지 않습니다. 균형 잡힌 방정식은 화학 반응에서 물질이 생성되거나 파괴되지 않는다는 질량 보존의 법칙을 따릅니다.

검사 또는 시행착오 방법과의 균형

이것이 가장 간단한 방법입니다. 여기에는 방정식을 보고 계수를 조정하여 방정식의 양쪽에 있는 각 유형의 원자에 대해 동일한 수를 얻는 것이 포함됩니다.

최적의 용도: 적은 수의 원자를 사용한 간단한 방정식.

과정: 가장 복잡한 분자나 가장 많은 원소를 가진 분자로 시작하고 방정식이 균형을 이룰 때까지 반응물과 생성물의 계수를 조정합니다.

예:H₂ + O₂ = H₂O

양쪽에 있는 H와 O 원자의 수를 세어보세요. 왼쪽에 2개의 H 원자가 있고 오른쪽에 2개의 H 원자가 있습니다. 왼쪽에는 O 원자 2개, 오른쪽에는 O 원자 1개가 있습니다.
H ₂ O 앞에 계수 2를 배치하여 산소 원자의 균형을 맞춥니다.
H₂ + O₂ = 2H₂O
이제 오른쪽에 4개의 H 원자가 있으므로 일치하도록 왼쪽을 조정합니다.
2H₂ + O₂ = 2H₂O
잔액을 확인하세요. 이제 양쪽에는 4개의 H 원자와 2개의 O 원자가 있습니다. 방정식은 균형을 이루고 있습니다.

대수적 방법으로 균형 잡기

이 방법은 대수 방정식을 사용하여 올바른 계수를 찾습니다. 각 분자의 계수는 변수(예: x, y, z)로 표시되며, 각 원자 유형의 수를 기반으로 일련의 방정식이 설정됩니다.

최적의 대상: 더 복잡하고 검사를 통해 쉽게 균형을 맞출 수 없는 방정식.

과정: 각 계수에 변수를 할당하고 각 요소에 대한 방정식을 작성한 다음 방정식 시스템을 풀어 변수의 값을 찾습니다.

예: C₂H₆ + O₂ = CO₂ + H₂O

계수에 변수를 할당합니다.
a C₂H₆ + b O₂ = c CO₂ + d H₂O
원자 보존에 기초한 방정식을 적어보세요.
- 2 a = c
- 6 a = 2 d
- 2 b = 2c + d
계수 중 하나를 1에 할당하고 시스템을 풉니다.
- a = 1
- c = 2 a = 2
- d = 6 a / 2 = 4
- b = (2 c + d) / 2 = (2 * 2 + 3) / 2 = 3.5
계수를 조정하여 모두 정수인지 확인합니다. b = 3.5이므로 정수 계수를 갖는 균형 방정식을 얻으려면 모든 계수에 2를 곱해야 합니다.
2 C₂H₆ + 7 O 2 = 4 CO₂ + 6 H₂O

산화수법을 이용한 밸런싱

산화환원 반응에 유용한 이 방법은 산화수 변화에 따라 방정식의 균형을 맞추는 과정을 포함합니다.

최적의 용도: 전자 이동이 일어나는 산화환원 반응.

과정: 산화수를 식별하고, 산화 상태의 변화를 결정하고, 산화 상태를 변화시키는 원자의 균형을 맞춘 다음, 나머지 원자와 전하의 균형을 맞춥니다.

예: Ca + P = Ca₃P₂

산화수 지정:
- 칼슘(Ca)은 원소 형태에서 산화수가 0입니다.
- 인(P)도 원소 형태에서는 산화수가 0입니다.
- Ca ₃ P ₂ 에서 칼슘의 산화수는 +2이고, 인의 산화수는 -3입니다.
산화수의 변화를 확인합니다.
- 칼슘은 2개의 전자를 잃으면서(산화) 0에서 +2로 이동합니다.
- 인은 3개의 전자를 얻어(환원) 0에서 -3으로 이동합니다.
전자를 사용하여 변화의 균형을 맞춥니다. Multiply the number of calcium atoms by 3 and the number of phosphorus atoms by 2.
균형 잡힌 방정식을 작성하십시오.
3 Ca + 2 P = Ca₃P₂

이온-전자 반반응 방법을 이용한 균형

이 방법은 반응을 두 개의 반쪽 반응(산화 반응과 환원 반응)으로 분리합니다. 각 반쪽 반응은 개별적으로 균형을 맞춘 다음 결합됩니다.

최적의 용도: 복잡한 산화환원 반응, 특히 산성 또는 염기성 용액에서.

과정: 반응을 두 개의 반쪽 반응으로 나누고, 각 반쪽 반응에서 원자와 전하의 균형을 맞춘 다음 반쪽 반응을 결합하여 전자의 균형을 유지합니다.

예: Cu + HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

반쪽 반응을 적고 균형을 맞추세요.
Cu = Cu{2+} + 2{e}
H{+} + HNO₃ + {e} = NO₂ + H₂O
전자의 균형을 맞추기 위해 반쪽 반응을 결합합니다. 이를 달성하기 위해 후반 반응에 2를 곱하고 이를 첫 번째 반응에 추가합니다.
Cu + 2H{+} + 2HNO₃ + 2{e} = Cu{2+} + 2NO₂ + 2H₂O + 2{e}
양쪽의 전자를 취소하고 NO ₃ {-} 이온을 추가합니다. NO ₃ {-}가 포함된 H{+}는 HNO _3를 만들고, NO ₃ 이 포함된 Cu{2+} {-}는 Cu(NO ₃ ) _3을 만듭니다.
Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

배운 것을 연습해 보세요:

화학 방정식의 균형 맞추기 연습