रासायनिक समीकरण बैलेंसर
एक असंतुलित समीकरण टाइप करें और सबसे छोटे पूर्णांक गुणांक पाएँ, एक तालिका जो दोनों ओर हर परमाणु और आवेश गिनती है, और उत्तर के पीछे का आव्यूह-विवरण। यह आयन, इलेक्ट्रॉन और रेडॉक्स समीकरण सँभालता है, और जब कोई एक संतुलन न हो तो बताता है कि क्यों। पूरी तरह आपके ब्राउज़र में चलता है। निःशुल्क, साइन-अप की ज़रूरत नहीं।
स्पीशीज़ को + से अलग करें, और अभिकारकों को उत्पादों से ->, → या = से अलग करें। आयन चिह्न के साथ लिखें (Fe3+, SO4^2-, OH-) और इलेक्ट्रॉन को e- लिखें। आपके लिखे गुणांक और (s)/(aq) लेबल अनदेखे किए जाते हैं।
परिणाम
संतुलित समीकरण
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
गुणांक
| स्पीशीज़ | ओर | गुणांक |
|---|---|---|
| C₃H₈ | अभिकारक | 1 |
| O₂ | अभिकारक | 5 |
| CO₂ | उत्पाद | 3 |
| H₂O | उत्पाद | 4 |
परमाणु जाँच
| तत्व | बाईं ओर | दाईं ओर |
|---|---|---|
| C | 3 | 3 |
| H | 8 | 8 |
| O | 10 | 10 |
हर पंक्ति मेल खाती है, इसलिए परमाणु और आवेश संरक्षित हैं।
विवरण
हर स्तंभ एक स्पीशीज़ है और हर पंक्ति एक तत्व। अभिकारकों के परमाणु धनात्मक और उत्पादों के परमाणु ऋणात्मक गिने जाते हैं, इसलिए गुणांक तब समीकरण संतुलित करते हैं जब हर पंक्ति का योग शून्य हो।
| पंक्ति | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | -1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | -2 |
| O | 0 | 2 | -2 | -1 |
शून्य-समष्टि सदिश: (1/4, 5/4, 3/4, 1)
भिन्न साफ़ करने के लिए 4 से गुणा करें: (1, 5, 3, 4)
रासायनिक समीकरण बैलेंसर का उपयोग कैसे करें
- 1. असंतुलित समीकरण टाइप करें। अभिकारक बाईं ओर और उत्पाद दाईं ओर रखें, स्पीशीज़ के बीच + और बीच में एक तीर (->, → या =) लगाएँ। सूत्र सामान्य ढंग से लिखें: C3H8, Ca(OH)2, CuSO4·5H2O।
- 2. आवेश और इलेक्ट्रॉन जोड़ें, यदि हों। आयन उसके चिह्न के साथ लिखें, जैसे Fe3+, OH- या SO4^2-, और मुक्त इलेक्ट्रॉन को e-। विवरण में आवेश-पंक्ति अपने-आप जुड़ जाती है, इसलिए आयनिक और अर्ध-अभिक्रिया समीकरण भी संतुलित होते हैं।
- 3. परिणाम पढ़ें। संतुलित समीकरण सबसे ऊपर दिखता है, साथ में गुणांक-तालिका और परमाणु जाँच, जो दोनों ओर हर तत्व और शुद्ध आवेश गिनती है।
- 4. विवरण खोलें। आव्यूह दिखाता है कि समीकरण एक रैखिक तंत्र में कैसे बदला गया और सटीक रूप से कैसे हल हुआ, ताकि आप हर चरण का पालन कर सकें।
शून्य समष्टि विधि कैसे काम करती है
अनुमान से संतुलन करना आज़माने-और-गलती का काम है। शून्य समष्टि विधि उसी समस्या को बीजगणित में बदल देती है। हर स्पीशीज़ को एक अज्ञात गुणांक दें, फिर हर तत्व के लिए एक समीकरण लिखें कि बाईं ओर के परमाणु दाईं ओर के परमाणुओं के बराबर हैं। वे गुणांक जो सभी समीकरणों को एक साथ संतुष्ट करते हैं, परमाणु-गणना के आव्यूह का शून्य समष्टि हैं।
आव्यूह में हर स्तंभ एक स्पीशीज़ है और हर पंक्ति एक तत्व। अभिकारकों के परमाणु धनात्मक और उत्पादों के परमाणु ऋणात्मक गिने जाते हैं, इसलिए गुणांकों का कोई समुच्चय तभी समीकरण संतुलित करता है जब हर पंक्ति का योग शून्य हो। आवेश भी बस एक और पंक्ति है: हर आयन का आवेश उसी तरह चिह्नित होता है।
हल करने वाला सटीक भिन्नों का उपयोग करता है, दशमलव का नहीं, इसलिए गोलाई से कोई भ्रम नहीं होता। प्रोपेन के जलने के लिए, C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O, पंक्तियाँ ये हैं:
| पंक्ति | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | −1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | −2 |
| O | 0 | 2 | −2 | −1 |
इसका शून्य समष्टि एक ही सदिश है, (1, 5, 3, 4), इसलिए संतुलित समीकरण C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O है। H₂ + O₂ → H₂O के लिए सदिश (1, ½, 1) आता है; 2 से गुणा करने पर भिन्न साफ़ होता है और सबसे छोटी पूर्णांक संख्याएँ 2H₂ + O₂ → 2H₂O मिलती हैं। आव्यूह 30 तत्वों और 20 स्पीशीज़ से कभी बड़ा नहीं होता, इसलिए उत्तर तुरंत मिलता है।
आयनिक और रेडॉक्स समीकरण संतुलित करना
आयनिक समीकरण को दो बार संतुलित होना होता है: एक बार परमाणुओं के लिए और एक बार आवेश के लिए। आयनों को उनके आवेश के साथ लिखें, और बैलेंसर दोनों करता है। अम्ल में परमैंगनेट–आयरन अभिक्रिया, MnO₄⁻ + Fe²⁺ + H⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺ + H₂O, के लिए यह MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O लौटाता है, जिसके दोनों ओर +17 है।
अम्लीय और क्षारीय विलयन
बैलेंसर उन्हीं स्पीशीज़ को संतुलित करता है जो आप सूचीबद्ध करते हैं; यह तय नहीं करता कि कौन-सी जोड़नी है। अम्ल में अभिक्रिया के लिए H⁺ और H₂O शामिल करें। क्षार में OH⁻ और H₂O शामिल करें। अर्ध-अभिक्रिया के लिए e⁻ सही ओर शामिल करें, और इलेक्ट्रॉन की गिनती आपके लिए निकल आती है। यह जानने के लिए कि कौन-से परमाणु इलेक्ट्रॉन खोते या प्राप्त करते हैं, ऑक्सीकरण अवस्थाएँ देखें: ऑक्सीकरण संख्या कैलकुलेटर।
जब समीकरण का कोई अद्वितीय संतुलन न हो
अधिकतर पाठ्यपुस्तक के समीकरणों का ठीक एक संतुलन होता है। जब नहीं होता, तो शून्य समष्टि बताता है कि क्या गलत है:
- कोई संतुलन नहीं। एकमात्र हल यह है कि सब कुछ शून्य हो। आम तौर पर इसका अर्थ है कि कोई तत्व केवल एक ओर दिखता है — NaCl → Na में क्लोरीन — और टूल उसका नाम बताता है।
- कई स्वतंत्र संतुलन। H₂ + O₂ → H₂O + H₂O₂ में दो अभिक्रियाएँ आपस में उलझी हैं, इसलिए उनका कोई भी मिश्रण संतुलित होता है। टूल हर एक को सूचीबद्ध करता है; अपने समीकरण को अलग-अलग अभिक्रियाओं में बाँटें।
- स्पीशीज़ गलत ओर। H₂ + H₂O → O₂ में एकमात्र संतुलन 2H₂O → O₂ + 2H₂ है। टूल सुधारा हुआ समीकरण दिखाता है और बताता है कि कौन-सी स्पीशीज़ स्थानांतरित हुई।
- एक स्पीशीज़ जो भाग नहीं लेती। H₂ + O₂ + N₂ → H₂O में नाइट्रोजन के लिए कोई जगह नहीं है, इसलिए N₂ का गुणांक शून्य होता है, जबकि 2H₂ + O₂ → 2H₂O उसके बिना संतुलित हो जाता है। टूल निष्क्रिय स्पीशीज़ का नाम बताता है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- रासायनिक समीकरण को चरण-दर-चरण कैसे संतुलित करें?
- हर तत्व के परमाणु दोनों ओर गिनें, फिर गुणांक (कभी सबस्क्रिप्ट नहीं) एक-एक तत्व करके तब तक समायोजित करें जब तक गिनती मेल न खाए, और सबसे छोटी पूर्णांक संख्याएँ रखें। यह कैलकुलेटर वही काम बीजगणित से करता है: हर तत्व के लिए एक समीकरण लिखता है और पूरे तंत्र को एक साथ हल करता है, जो तब भी काम करता है जब अनुमान अटक जाए।
- समीकरण संतुलित करने के लिए सबस्क्रिप्ट क्यों नहीं बदल सकते?
- सबस्क्रिप्ट किसी पदार्थ की पहचान का हिस्सा है: H₂O पानी है, पर H₂O₂ हाइड्रोजन पेरॉक्साइड। उसे बदलने से एक अलग यौगिक का वर्णन होता है। गुणांक केवल बताते हैं कि कितनी इकाइयाँ अभिक्रिया करती हैं, इसलिए वही संख्याएँ हैं जिन्हें बदलने की आपको छूट है।
- आवेश वाले समीकरण को कैसे संतुलित करें?
- परमाणु और शुद्ध आवेश एक साथ संतुलित करें। बाईं ओर कुल आवेश दाईं ओर के कुल आवेश के बराबर होना चाहिए, जैसे हर तत्व की गिनती। हर आयन उसके आवेश के साथ लिखें (Fe3+, SO4^2-), और बैलेंसर अपनी गणना में एक आवेश-पंक्ति जोड़ देता है, इसलिए आयनिक और रेडॉक्स समीकरण दोनों सही आते हैं।
- 'कोई अद्वितीय संतुलन नहीं' का क्या अर्थ है?
- इसका अर्थ है कि गुणांक अकेले परमाणुओं से तय नहीं होते। या तो कोई धनात्मक गुणांक काम नहीं करता, या दो या अधिक स्वतंत्र अभिक्रियाएँ एक समीकरण के रूप में लिखी गई हैं, इसलिए उनके अनगिनत मिश्रण संतुलित होते हैं। किसी छूटी हुई स्पीशीज़, गलत सूत्र, या ऐसी दो अभिक्रियाओं की जाँच करें जिन्हें अलग-अलग लिखा जाना चाहिए।
- अम्लीय या क्षारीय विलयन में रेडॉक्स अभिक्रिया कैसे संतुलित करें?
- वे अतिरिक्त स्पीशीज़ शामिल करें जो अर्ध-अभिक्रिया विधि जोड़ती: अम्ल में H⁺ और H₂O, या क्षार में OH⁻ और H₂O, और अर्ध-अभिक्रिया के लिए e⁻। पूरा समीकरण उन स्पीशीज़ को सही ओर रखकर डालें, और बैलेंसर परमाणु और आवेश एक साथ हल कर देता है। कौन-सी स्पीशीज़ जोड़नी है, यह आप ही चुनते हैं।
- क्या गुणांक भिन्न हो सकते हैं?
- केवल गणना के एक चरण के रूप में। कैलकुलेटर पहले एक सदिश खोजता है जिसमें भिन्न हो सकते हैं, जैसे (1, ½, 1), फिर पूर्णांक देने के लिए सबसे छोटे सामान्य हर से गुणा करता है। कुछ पाठ्यपुस्तकें ऊष्मरसायन समीकरणों में ½O₂ छोड़ देती हैं, पर संतुलन के लिए मानक उत्तर सबसे छोटी पूर्णांक गुणांक-समुच्चय है।
- क्या यह (aq) और (g) जैसे अवस्था-चिह्न स्वीकार करता है?
- हाँ। (s), (l), (g) और (aq) जैसे लेबल संतुलन से पहले हटा दिए जाते हैं, और इसी तरह वे गुणांक भी जो आप किसी सूत्र के आगे लिखते हैं। बैलेंसर अपने गुणांक खुद निकालता है, इसलिए आपके इनपुट में कोई गलत अनुमान नुकसान नहीं करता।