Задача: балансировка химического уравнения PH3 + O2 → P2O5 + H2O
Обозначим коэффициенты неизвестными: a PH3 + b O2 → c P2O5 + d H2O
Составим системы баланса по каждому элементу.
- Фосфор (P): a = 2c
- Водород (H): 3a = 2d
- Кислород (O): 2b = 5c + d
- Решение.
- Из a = 2c получаем a = 2c.
- Из 3a = 2d получаем d = (3a)/2 = 3c.
- Из 2b = 5c + d подставляем d = 3c: 2b = 5c + 3c = 8c, значит b = 4c.
Выбираем наименьшее целое c = 1 (чтобы коэффициенты были минимальны): a = 2, b = 4, c = 1, d = 3.
Итоговое сбалансированное уравнение: 2 PH3 + 4 O2 → P2O5 + 3 H2O
Проверка:
- P: 2 слева, 2 в P2O5 справа — ок.
- H: 2×3 = 6 слева, 3×2 = 6 справа — ок.
- O: слева 4×2 = 8, справа 5 (в P2O5) + 3 (в 3 H2O) = 8 — ок.
Можно умножить все коэффициенты на любое целое число, но минимальное целое решение таково: 2 PH3 + 4 O2 → P2O5 + 3 H2O.