化學方程式配平

化學方程式配平

化學術語
化學方程式配平是一種化學方程式的計算方式。[1]化學反應方程式嚴格遵守質量守恒定律,書寫化學反應方程式寫出反應物和生成物後,往往左右兩邊各原子數目不相等,不滿足質量守恒定律,這就需要通過計算配平來解決。
  • 中文名:化學方程式配平
  • 外文名:
  • 别名:
  • 英文名:Chemical equations balancing
  • 應用學科:化學(chemistry)
  • 基礎:質量守恒定律
  • 配平方法:最小公倍數法、奇偶配平法等

原理

遵循兩個原則

①質量守恒定律(在化學反應中,反應前後原子的種類沒有改變,數目沒有增減,原子的質量也沒有改變。)

②客觀事實

配平方法

1、配平系數,配平化學方程式中各化學式的系數;

2、将單線改為雙線,此為化學方程式中最容易忽略的地方;

3、如果是溶液中發生反應,反應物中無固體,而生成物中有沉澱的,在生成的沉澱化學式右側用“↓”号表示;反應物中無氣體,而生成物中有氣體産生的則在生成的氣體右側用“↑”号表示;反應物和生成物都有氣體,則不用加任何符号。

最小公倍數法

這種方法适合于常見的難度不大的化學方程式。例如在KClO3→KCl+O2↑這個反應式中右邊氧原子個數為2,左邊是3,則最小公倍數為6,因此KClO3前系數應配2,O2前配3,式子變為:2KClO3→2KCl+3O2↑,由于左邊鉀原子和氯原子數變為2個,則KCl前應配系數2,短線改為等号,标明條件即可:

2KClO₃=2KCl+3O₂↑(反應條件為二氧化錳催化和加熱。“MnO₂”寫在等号上方;“加熱”寫在等号下方,可用希臘字母delta“△”代替)

奇偶配平法

1、首先,找出化學方程式左右兩端原子數最多的某一隻出現一次的元素, 求出它們的最小公倍數.

2、其次,将此最小公倍數分别除以左右兩邊原來的原子數, 所得之商值, 就分别是它們所在化學式的化學計量數。

3、然後, 依據已确定的物質化學式的化學計量數、推導并求出化學式的化學計量數, 直至将化學方程式配平為止。這種方法适用于化學方程式兩邊某一元素多次出現,并且兩邊的該元素原子總數有一奇一偶,例如:C2H2+O2→CO2+H2O,此方程式配平先從出現次數最多的氧原子配起。O2内有2個氧原子,無論化學式前系數為幾,氧原子總數應為偶數。故右邊H2O的系數應配2,由此推知C2H2前2,式子變為:2C2H2+O2→CO2+2H2O,由此可知CO2前系數應為4,最後配單質O2為5,把短線改為等号,寫明條件即可:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O。(2)根據求得的化學式的化學計量數,再找出其它化學式的化學計量數,這樣即可配平。

歸一法

找到化學方程式中關鍵的化學式,定其化學式前計量數為1,然後根據關鍵化學式去配平其他化學式前的化學計量數。若出現計量數為分數,再将各計量數同乘以同一整數,化分數為整數,這種先定關鍵化學式計量數為1的配平方法,稱為歸一法。做法:選擇化學方程式中組成最複雜的化學式,設它的系數為1,再依次推斷。

第一步:設NH3的系數為1: 1 NH3+O2——NO+H2O

第二步:配平H原子,由此可得:1 NH3+O2——NO+3/2 H2O

第三步:由右端氧原子總數推左端O2的系數:1NH3+5/4O2——NO+3/2 H2O

第四步:取分母最小公倍數相乘:4NH3+5O2= 4NO+6H2O

識記規律

歧化反應的簡潔配平法

三種價态先标記,

兩者相減第三系。

若有約數需約簡,

悠然觀察便配齊。

解釋

1.三種價态先标記:意思是說歧化反應簡捷配平法的第一步是首先标記清楚反應式中不同物質分子中發生歧化反應的元素的化合價。如:

S(0)+KOH →K2S(-2)+K2S(+4)O3+H2O

2.兩者相減第三系:意思是說任意兩個化合價的變化值(絕對值),即為第三者的系數。

3.若有約數需約簡:意思是說由第二步得到的三個系數若有公約數,則需要約分後再加到反應式中去。

根據詩意的要求分析如下:

在S和K2S中,S(0)→S(-2),化合價變化值為∣0-(-2)∣= 2,所以K2SO3前的系數為2。

在S和K2SO3中,S(0)→S(+4),化合價變化值為∣0-4∣= 4,所以K2S前的系數為4。

在K2S和K2SO3中,S(-2)→S(+4),化合價變化值為∣(-2)-4∣= 6,所以S前的系數為6。

又因為2、4、6有公約數2,所以約簡為1、2、3,将約簡後的系數代入反應式得:

3S+KOH →2K2S+K2SO3+H2O

4.悠然觀察便配齊:意思是說将約簡後的系數代入反應式後,悠然自在地觀察一下就可以配平。

觀察可知:右邊為6個K,所以KOH前應加6,加6後左邊為6個H,所以H2O前應加3,于是得到配平後的化學反應方程式:

3S+6KOH = 2K2S+K2SO3+3H2O

雙水解反應簡捷配平法

誰弱選誰切記清,

添加系數電荷等。

反應式中常加水,

質量守恒即配平。

解釋

1.誰弱選誰切記清:“誰弱選誰”的意思是說,在兩種鹽中要選擇弱堿對應的金屬離子(如AI3+是弱堿AI(OH)3對應的金屬陽離子;NH4+離子是特例)和弱酸對應的酸根陰離子(如CO32-是弱酸H2CO3對應的酸根陰離子)作為添加系數(配平)的對象。

2.添加系數電荷等:意思是說在選擇出的對象前添加一定的系數,使弱堿對應的金屬陽離子(或NH4+)的電荷數與弱酸對應的酸根陰離子的電荷數相等。

3.反應式中常加水,質量守恒即配平:意思是說在兩種鹽的前面加上适當的系數後,為了使質量守恒,常在反應式中加上n·H2O。

奇數配偶法

出現最多尋奇數,

再将奇數變為偶。

觀察配平道理簡,

二四不行再求六。

把式子兩邊原子個數為一奇一偶的元素作為第一配平對象(若有幾種元素在式子都是一奇一偶, 将出現次數較多或數目較大的那種元素作為第一配平對象),從含有該元素原子個數為奇數的化學式入手, 在其化學式前配上計量數,使其變為偶數。解釋

1.出現最多尋奇數,再将奇數變為偶:這兩句說的是奇數配偶法的第一步。“出現最多尋奇數”的意思是說在反應式中尋找在反應前後出現次數最多的元素,并且兩邊的該元素原子總數有一奇一偶,然後在此基礎上尋找其中原子個數是奇數的一項;“再将奇數變為偶”的意思是說在找到的奇數前乘上一個偶數(一般是在分子前面加最小的偶數2)。

2.觀察配平道理簡,二四不行再求六:意思是說将奇數變為偶數以後即可觀察配平,如果配不平,再依次試較大的偶數4,4若不行再用6,……

氧化還原交叉配平法

升價降價各相加,

價變總數約後叉。

氧化還原未參與,

配平不要忘記它。

氧化還原分子内,

從右着手莫懼怕。

叉後前後出奇偶,

奇變偶後再交叉。

解釋

1.升價降價各相加:這句的意思是介紹了交叉配平法的第一步,即:首先标明升價元素和降價元素的化合價,然後将升降價數各自分别相加,這樣就得出了升價元素化合價的價變總數和降價元素化合價的價變總數。

2.價變總數約後叉:意思是說得出的升價元素化合價的價變總數和降價元素化合價的價變總數後,若二者有公約數,則需約簡後再交叉(如二者是6和9,則約簡為2和3)。言外之意,若二者為互質數,則直接交叉即可。

3.氧化還原未參與,配平不要忘記它:意思是說若有的反應物僅部分參加了氧化還原反應,一部分未參加氧化還原反應,那麼應将交叉系數再加上沒有參加氧化還原反應的物質的分子個數,這樣才是該物質分子前的系數。

4.氧化還原分子内,從右着手莫懼怕:意思是說若是分子内氧化還原反應,則應該從生成物着手交叉配平。

5.叉後前後出奇偶,奇變偶後再交叉:意思是說若交叉系數後某原子反應前後的個數出現了一奇一偶現象,則需将奇數(乘以2)變為偶數。

萬能配平法(待定系數法)

英文字母表示數,

質電守恒方程組。

某項為一解方程,

若有分數去分母。

解釋

1.英文字母表示數:“數”指需要配平的分子系數。這句的意思是說萬能配平法的第一步是用英文字母表示各分子式前的系數。

2.質電守恒方程組:該法的第二步是根據質量守恒定律和電荷守恒定律列多元一次方程組(若不是離子方程式,則僅根據質量守恒定律即可)。

3.某項為一解方程:意思是說該法的第三步是令方程組中某個未知數為“1”,然後解方程組。

4.若有分數去分母:意思是說該法的第四步是将第三步解方程組得到的方程組的解代入化學反應方程式中,若有的系數是分數,則要在化學反應方程式兩邊同乘以各分母的最小公倍數。從而各分母被去掉,使分數變為整數。

配平決策歌

迅速觀察定類型,

歧化水解首先用。

能否奇偶再交叉,

四法技窮有萬能。得失法

電子得失法的原理是:氧化還原反應中,還原劑失去電子的總數必須等于氧化劑獲得電子的總數。根據這一規則,可以配平氧化還原反應方程式。

1.從反應式裡找出氧化劑和還原劑,并标明被氧化元素或還原元素的原子在反應前後化合價發生變化的情況,以便确定它們的電子得失數。

2。使得失電子數相等,由此确定氧化劑和還原劑等有關物質化學式的系數。

3.由已得的系數,判定其它物質的系數,由此得配平的反應式。

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