來源:網絡資源 2022-11-01 21:17:19
最小公倍數法
本法也是配平化學反應方程式慣用的方法,通常用于較簡單的化學方程式的配平,或者作為配平復雜反應的輔助方主。運用此法一般可按下述步驟去進行:
1.首先,找出反應式左右兩端原子數最多的某一只出現一次的元素,求出它們的最小公倍數。
2.其次,將此最小公倍數分別除以左右兩邊原來的原子數,所得之商值,就分別是它們所在化學式的系數。
3.然后,依據已確定的物質化學式的系數、推導并求出它化學式的系數,直至將方程式配平為止。
4.最后,驗證反應式。配平是否正確。
[例1]試配平磁鐵礦(Fe3O4)與鋁粉共燃的反應方程Fe3O4十Al——Fe十Al2O3
(1)該反應氧原子數較多且在兩邊只出現一次,故先求出兩邊氧原子數的最小公倍數:4×3=12。
(2)根據質量守恒定律,要使反應式左右兩邊的氧原子數相等,Fe3O4的系數必須為3(12/4),AI2O3的系數必須為4(12/3)即:3Fe3O4十Al——Fe十4Al2O3
(3)再配Fe和Al原子。由已配得的3Fe3O4和4Al2O3可知,Fe和Al的系數分別為9和8時,左右兩邊的Fe和Al的原子數才相等,故有:3Fe3O4+8Al——9Fe+4Al2O3
4)最后檢驗,得完整的化學方程式為:
3Fe3O4+8Al==9Fe+4Al2O3
奇數配偶數法
用奇數配偶數法去配平化學反應方程式的原理是:
一、兩個奇數或兩個偶數之和為偶數;奇數與偶數之和則為奇數——簡稱加法則。奇數與偶數或兩個偶數之積為偶數;兩個奇數之積則仍為奇數——簡稱乘法則。
二、依質量守恒定律,反應前后各元素的原子總數相等。其配平方法可按以下步驟進行:
1.找出化學反應式左右兩邊出現次數較多的元素,且該元素的原子個數在反應式左右兩邊有奇數也有偶數;
2.選定含該元素奇數個原子的化學式,作為配平起點,選配適當系數,使之偶數化;
3.由已推得的系數,來確定其它物質的系數。
4.最后,驗證方程式是否正確:
[例1]配平FeS2十O2——Fe2O3十SO2
[分析](1)從反應方程式可知,氧元素在兩邊出現的次數較多,且其原子個數在兩邊有奇數亦有偶數。
(2)反應式左邊有O2,由“乘法則”可知,其系數無論為何,O原子總數必為偶,而由“加法則”可知,要使右邊O原子總數亦為偶,就必須給右邊含奇數個氧原子的Fe2O3系數選配2,使之偶數化,則:
FeS2十O2——2Fe2O3十SO2
(3)由已確定的系數,推出與此有關的其它物質的系數。反應式右邊有4個Fe原子,故左邊FeS2的系數須配4,則:4FeS2十O2——2Fe2O3十SO2
然后以左邊的S原子數,推得右邊應有8SO2,即:4FeS2十O2——2Fe2O3十8SO2
最后配平O原子,當左邊有11O2時,反應式則可配平為:4FeS2十11O2——2Fe2O3十8SO2
代數法——待定系數法
代數法也叫待定系數法,其方法步驟如下:
1.設a、b、c、d等未知數,分別作為待配平的化學方程式兩端各項化學式的系數。
2.根據質量守恒定律,反應前后各元素的原子種類和個數必須相等同的原則,列出每種元素的原子數與化學式系數
a、b、c、d……關系的代數式,這些代數式可聯立成一待定方程組:
3.解此待定方程組、就可求得各未知數之間的倍數關系。a=xb=yc=zd=...
4.令某未知數為某一正整數,使其它未知數成為最小正整數,將所得的a、b、c、d等值代入原化學反應式的待定位置,配平即告完成。
例:配平Fe2O3十CO——Fe十CO2
分析:(1)設a、b、c、d分別為反應式中各物質化學式的系數:
aFe2O3十bCO——cFe十dCO2
(2)依據質量守恒定律:反應前后各元素的原子數目必須相等,列出a、b、c、d的關系式:
對Fe原子有:2a=c①
對O原子有:3a十b=2d②
對C原于有:b=d③
(3)解①一②的聯立方程組,可得下列關系:a=1/3 b=1/2 c=1/3 d
(4)為了使各個系數成為最小的正整數,而無公約數,令d=3,則a=1,b=3,c=2。將a、b、c、d的值代人原化學反應式的相應位置,即得配平的方程式為:
Fe2O3十3CO====2Fe十3CO2
(5)別忘了檢驗一下,方程式確已配平了;
須注意的是,只要保證各系數為無公約數的最小正整數。令b=3或c=2,也可得到相同的配平式;
電子得失法
電子得失法的原理是:氧化一還原反應中,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,可以配平氧化一還原反應方程式。
1.從反應式里找出氧化劑和還原劑,并標明被氧化或還原元素的原子在反應前后化合價發生變化的情況,以便確定它們的電子得失數。
2.使得失電子數相等,由此確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。
[例1]配平金屬銅與濃硝酸起反應的化學方程式:
Cu十HNO3(濃)——Cu(NO3)2十NO2↑十H2O
[分析](1)從反應式看,HNO3為氧化劑,Cu為還原劑。其化合價的變化和電子得失的情況為:0+5+2+4
Cu+HNO3---Cu(NO3)2+NO2+H2O
(2)使電子得失數相等,由此確定以此有關的物質的系數:0+5+2+4
1Cu十HNO3——1Cu(NO3)2十2NO2十H2O
(3)據此,推斷其它化學式的系數:反應式右邊生成物多出2個N原子,故必須在反應式左邊再增加2個HNO3才可使兩邊的N原子平衡,此時左邊共有4個HNO3,為使兩邊的氫原子數相等,右邊H2O的系數應配為2,于是得:Cu十4HNO3——Cu(NO3)2十2NO2十2H2O
(4)氧原子未作考慮,但所有系數均已確定了,故還得最后驗證一下,若兩邊的氧原子平衡了,則方程式就可被確認配平。實際上上式的氧原于已平衡了,故得:Cu十4HNO3==Cu(NO3)2十2NO2↑十2H2O
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,然后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,再將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復雜的化學式,設它的系數為1,再依次推斷。
第一步:設NH3的系數為1 1NH3+O2——NO+H2O
第二步:反應中的N原子和H原子分別轉移到NO和H2O中,
1NH3+O2——1NO+(3/2)H2O
第三步:由右端氧原子總數推O2系數
1NH3+(5/4)O2——1NO+(3/2)H2O
第四步:整理并驗證。
4NH3+5O2====4NO+6H2O
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