Bilanciatore di Equazioni Chimiche
Scrivi un'equazione non bilanciata e ottieni i coefficienti interi più piccoli, una tabella che conta ogni atomo e ogni carica su entrambi i lati e la matrice di calcolo dietro la risposta. Gestisce ioni, elettroni ed equazioni redox e, quando non esiste un unico bilanciamento, ti spiega perché. Funziona interamente nel tuo browser. Gratuito, senza registrazione.
Separa le specie con +, e i reagenti dai prodotti con ->, → o =. Scrivi gli ioni con il segno (Fe3+, SO4^2-, OH-) e gli elettroni come e-. I coefficienti e le etichette (s)/(aq) che scrivi vengono ignorati.
Risultato
Equazione bilanciata
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O
Coefficienti
| Specie | Lato | Coefficiente |
|---|---|---|
| C₃H₈ | Reagente | 1 |
| O₂ | Reagente | 5 |
| CO₂ | Prodotto | 3 |
| H₂O | Prodotto | 4 |
Verifica degli atomi
| Elemento | Lato sinistro | Lato destro |
|---|---|---|
| C | 3 | 3 |
| H | 8 | 8 |
| O | 10 | 10 |
Ogni riga coincide, quindi atomi e carica si conservano.
Il procedimento
Ogni colonna è una specie e ogni riga un elemento. Gli atomi dei reagenti contano come positivi e quelli dei prodotti come negativi, quindi i coefficienti bilanciano esattamente l'equazione quando ogni riga somma a zero.
| Riga | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | -1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | -2 |
| O | 0 | 2 | -2 | -1 |
Vettore dello spazio nullo: (1/4, 5/4, 3/4, 1)
Moltiplica per 4 per eliminare le frazioni: (1, 5, 3, 4)
Come usare il Bilanciatore di Equazioni Chimiche
- 1. Scrivi l'equazione non bilanciata. Metti i reagenti a sinistra e i prodotti a destra, con + tra le specie e una freccia (->, → o =) al centro. Scrivi le formule nel modo consueto: C3H8, Ca(OH)2, CuSO4·5H2O.
- 2. Aggiungi cariche ed elettroni, se li hai. Scrivi uno ione con il suo segno, come Fe3+, OH- o SO4^2-, e un elettrone libero come e-. Una riga per le cariche viene aggiunta automaticamente al procedimento, quindi anche le equazioni ioniche e le semireazioni si bilanciano.
- 3. Leggi il risultato. L'equazione bilanciata compare in alto, con una tabella dei coefficienti e una verifica degli atomi che conta ogni elemento e la carica netta su entrambi i lati.
- 4. Apri il procedimento. La matrice mostra come l'equazione è stata trasformata in un sistema lineare e risolta in modo esatto, così puoi seguire ogni passaggio.
Come funziona il metodo dello spazio nullo
Bilanciare a occhio è un tentativo ed errore. Il metodo dello spazio nullo trasforma lo stesso problema in algebra. Assegna a ogni specie un coefficiente incognito, poi scrivi un'equazione per ogni elemento che dica che gli atomi a sinistra sono uguali a quelli a destra. I coefficienti che soddisfano tutte le equazioni insieme costituiscono lo spazio nullo della matrice dei conteggi atomici.
Nella matrice, ogni colonna è una specie e ogni riga è un elemento. Gli atomi dei reagenti si contano come positivi e quelli dei prodotti come negativi, quindi un insieme di coefficienti bilancia l'equazione esattamente quando ogni riga somma a zero. La carica è solo un'altra riga: la carica di ogni ione, con lo stesso segno.
Il risolutore usa frazioni esatte, non decimali, quindi non c'è arrotondamento da scambiare per una risposta reale. Per la combustione del propano, C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O, le righe sono:
| Riga | C₃H₈ | O₂ | CO₂ | H₂O |
|---|---|---|---|---|
| C | 3 | 0 | −1 | 0 |
| H | 8 | 0 | 0 | −2 |
| O | 0 | 2 | −2 | −1 |
Il suo spazio nullo è un solo vettore, (1, 5, 3, 4), quindi l'equazione bilanciata è C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. Per H₂ + O₂ → H₂O il vettore risulta (1, ½, 1); moltiplicando per 2 si elimina la frazione e si ottiene 2H₂ + O₂ → 2H₂O, con i numeri interi più piccoli. La matrice non supera mai 30 elementi per 20 specie, quindi la risposta è immediata.
Bilanciare equazioni ioniche e redox
Un'equazione ionica va bilanciata due volte: una per gli atomi e una per la carica. Inserisci gli ioni con le loro cariche e il bilanciatore fa entrambe le cose. Per la reazione tra permanganato e ferro in ambiente acido, MnO₄⁻ + Fe²⁺ + H⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺ + H₂O, restituisce MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O, con +17 su ciascun lato.
Soluzioni acide e basiche
Il bilanciatore bilancia le specie che elenchi; non decide quali aggiungere. Per una reazione in ambiente acido includi H⁺ e H₂O. In ambiente basico includi OH⁻ e H₂O. Per una semireazione includi e⁻ dal lato corretto, e il numero di elettroni risulta da solo. Per trovare gli stati di ossidazione che indicano quali atomi acquistano o cedono elettroni, usa il Calcolatore dei numeri di ossidazione.
Quando un'equazione non ha un bilanciamento unico
La maggior parte delle equazioni da manuale ha un solo bilanciamento. Quando non ce l'ha, lo spazio nullo ti dice che cosa non va:
- Nessun bilanciamento. L'unica soluzione è zero per tutto. Di solito significa che un elemento compare da un solo lato — il cloro in NaCl → Na — e lo strumento lo nomina.
- Più bilanciamenti indipendenti. In H₂ + O₂ → H₂O + H₂O₂ due reazioni sono intrecciate, quindi qualunque combinazione delle due bilancia. Lo strumento elenca ciascuna reazione; dividi la tua equazione in reazioni separate.
- Una specie dal lato sbagliato. In H₂ + H₂O → O₂ l'unico bilanciamento è 2H₂O → O₂ + 2H₂. Lo strumento mostra l'equazione corretta e indica quale specie si è spostata.
- Una specie che non partecipa. In H₂ + O₂ + N₂ → H₂O l'azoto non ha dove andare, quindi N₂ riceve coefficiente zero, mentre 2H₂ + O₂ → 2H₂O si bilancia senza di esso. Lo strumento segnala la specie inattiva.
Domande frequenti
- Come si bilancia un'equazione chimica passo per passo?
- Conta gli atomi di ogni elemento su entrambi i lati, poi modifica i coefficienti (mai i pedici) un elemento alla volta finché i conteggi coincidono, lasciando i numeri interi più piccoli. Questo calcolatore fa lo stesso lavoro in modo algebrico: imposta un'equazione per ogni elemento e risolve l'intero sistema in una volta, il che funziona anche quando il ragionamento a occhio si blocca.
- Perché non si possono cambiare i pedici per bilanciare un'equazione?
- Un pedice fa parte dell'identità di una sostanza: H₂O è acqua, ma H₂O₂ è perossido di idrogeno. Cambiarlo descrive un composto diverso. I coefficienti indicano solo quante unità di una sostanza reagiscono, quindi sono gli unici numeri che è lecito modificare.
- Come si bilancia un'equazione con le cariche?
- Bilancia insieme atomi e carica netta. La carica totale a sinistra deve essere uguale a quella a destra, così come il conteggio di ogni elemento. Scrivi ogni ione con la sua carica (Fe3+, SO4^2-) e il bilanciatore aggiunge una riga per le cariche al suo procedimento, così le equazioni ioniche e redox risultano bilanciate per entrambe.
- Che cosa significa «nessun bilanciamento unico»?
- Significa che i coefficienti non sono fissati dai soli atomi. O non funziona nessun insieme di coefficienti positivi, oppure due o più reazioni indipendenti sono scritte come un'unica equazione, quindi infinite combinazioni bilanciano. Controlla la presenza di una specie mancante, di una formula sbagliata o di due reazioni che andrebbero elencate separatamente.
- Come si bilancia una reazione redox in ambiente acido o basico?
- Includi le specie extra che il metodo delle semireazioni aggiungerebbe: H⁺ e H₂O in ambiente acido, oppure OH⁻ e H₂O in ambiente basico, più e⁻ per una semireazione. Inserisci l'intera equazione con quelle specie dal lato corretto e il bilanciatore risolve atomi e carica insieme. Sei tu a scegliere quali specie aggiungere.
- I coefficienti possono essere frazioni?
- Solo come passaggio del procedimento. Il calcolatore trova prima un vettore che può contenere frazioni, come (1, ½, 1), poi lo moltiplica per il minimo comune denominatore per ottenere numeri interi. Alcuni libri di testo lasciano ½O₂ nelle equazioni termochimiche, ma per il bilanciamento la risposta standard è l'insieme di numeri interi più piccolo.
- Accetta simboli di stato come (aq) e (g)?
- Sì. Etichette come (s), (l), (g) e (aq) vengono rimosse prima del bilanciamento, così come i coefficienti che scrivi davanti a una formula. Il bilanciatore calcola i suoi, quindi un'ipotesi sbagliata nell'input non fa danni.