初中化学方程式的配平方法

2015-03-01 11:54:12金海霞
新教育时代电子杂志(学生版) 2015年32期
关键词:原子团反应式化学式

金海霞

(甘肃省文县第四中学 甘肃文县 746404)

初中化学方程式的配平方法

金海霞

(甘肃省文县第四中学 甘肃文县 746404)

必须以客观事实为基础,遵守质量守恒定律,正确书写化学方程式为前提,才能准确的进行化学方程式的配平。同一方程式可以用多种方法配平,根据自己对各种方法的熟练程度,灵活应用最简单的方法。各种方法相互配合,综合应用,可以事半功倍。

化学方程式的配平方法灵活多变,一式多法,要根据不同的类型和具体的题型,依据自己掌握的程度,灵活的应用。下面是几种配平法,有助于更好地,更准确地配平化学方程式。

一、最小公倍数法

通常用于简单的化学方程式配平,或作为配平复杂反应的辅助方法。配平关键是找出前后出现“个数”最多的原子(或原子团),并求出它们的最小公倍数。步骤如下:

1.找出反应式左右两端原子(或原子团)数最多的某一原子(或原子团),求出它们的最小公倍数。

2.将此最小公倍数分别除以左右两边原来的原子(或原子团)数,所得商值,分别是它们所在化学式的化学计量数。

3.依据已确定的物质化学式的化学计量数、推导并求出其它化学式的化学计量数,将方程式配平为止。

4.验证反应式,配平是否正确。

[例]:试配平铝和稀硫酸Al+H2SO4——Al2(SO4)3+H2↑。

[分析]

(1)该反应SO4原子团数较多且在两边只出现一次,故先求出两边SO4原子团数的最小公倍数:1×3=3;

(2)根据质量守恒定律,要使反应式左右两边的SO4原子团数相等,H2SO4的化学计量数必须为3(3/1),Al2(SO4)3的化学计量数必须为1(3/3);

(3)配Al和H2。由3H2SO4和Al2(SO4)3可知,Al和H2的化学计量数分别为2和3时,左右两边的Al和H2的数才相等;

(4)最后检验,得完整的化学方程式。

第一步:Al+3H2SO4——Al2(SO4)3+H2↑(配平SO4原子团数)

第二步:2Al+3H2SO4——Al2(SO4)3+3H2↑(配平铝原子数)

第三步:Al+3H2SO4——Al2(SO4)3+3H2↑(配平氢原子数)

第四步:2Al+3H2SO4══ Al2(SO4)3+3H2↑(短线改为等号)

二、奇偶配平法

两个奇数或两个偶数之和为偶数;奇数与偶数之和则为奇数—简称加法则。奇数与偶数或两个偶数之积为偶数;两个奇数之积则仍为奇数—简称乘法则。这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并两边的该元素原子总数有一奇一偶,先选定含该元素奇数个原子的化学式,试配适当化学计量数,使之偶数化;再由推得的化学计量数,来确定其它物质的化学计量数;最后将化学计量数整数化。

例:配平FeS2十O2——Fe2O3十SO2

(1)从方程式可知,氧元素在两边出现的次数较多,且原子个数在两边有奇有偶。反应式左边有O2,由“乘法则”可知,O原子总数必为偶,而由“加法则”可知,要使右边O原子总数亦为偶,就必须给右边含奇数个氧原子的Fe2O3化学计量数选配2,使之偶数化;

(2)由确定的化学计量数,推出与此有关的其它物质的化学计量数。反应式右边有4个Fe原子,故左边FeS2的化学计量数须配4;

(3)然后以左边的S原子数,推得右边应有8SO2;

(4)最后配平O原子,当左边有11O2时,反应式则可配平。

第一步:FeS2十O2——2Fe2O3十SO2(配氧原子偶数化)

第二步:4FeS2十O2——2Fe2O3十SO2(配平铁原子)

第三步:4FeS2十O2——2Fe2O3十8SO2(配平硫原子)

第四步:4FeS2十11O2——2Fe2O3十8SO2(配平氧原子)

第五步:4FeS2十11O2══ 2Fe2O3十8SO2(反应条件高温)

三、观察法

(1)从化学式较复杂的一种生成物推求反应物化学计量数和这一生成物的化学计量数;(2)根据求得的化学计量数,再找其它化学计量数,这样即可配平。例:配平H2O+Fe—Fe2O₃+H2

第一步:3H2O+Fe—Fe2O₃+H2↑(配平氧原子)

第二步:3H2O+Fe—Fe2O₃+3H2↑(配平氢原子)

第三步:3H2O+2Fe—Fe2O₃+3H2↑(配平铁原子)

第四步:3H2O+2Fe==Fe2O₃+3H2↑(反应条件高温)

四、万能方法

步骤如下:

(1)设a、b、c、d等未知数,分别作为待配平的化学方程式两端各项化学式的化学计量数;

(2)根据质量守恒定律,反应前后各元素的原子种类和个数必须相等同的原则,列出每种元素的原子数与化学计量数a、b、c、d……关系的代数式,这些可联立成一待定方程组;

(3)解此待定方程组、就可求得各未知数与其中之一间的倍数关系:a=xd,b=yd,c=zd,...;

(4)为使各化学计量数成为最小正整数,令d为某一正整数,将所得a、b、c、d等值代入原化学反应式的待定位置,配平即告完成。

例:配平FeS2+O2—SO2+Fe2O3

分析:

(1)设a、b、c、d分别为反应式中各物质化学式的化学计量数:aFeS2+bO2—cSO2+dFe2O3

(2)依据质量守恒定律:反应前后各元素的原子数目必须相等,列出a、b、c、d的关系式:对Fe原子有:a=2d ① ;对O原子有:2b=2c+3d ②;对S原子有:2a=2c ③

(3)解①、②、③的联立方程组,得:a=2d,b=7/2d,c=2d

(4)为使各个化学计量数为最小的正整数,令d=2,则a=4,b =7,c=4。将a、b、c、d的值代入原化学反应式的相应位置,即得配平的方程式为:4FeS2+7O2══4SO2+2Fe2O3(高温)

(5)检验方程式确已配平,要保证各化学计量数为无公约数的最小正整数。

五、归一法

选择化学方程式中组成最复杂的化学式,定其化学计量数为1,根据该化学式依次推配其他化学计量数。若计量数为分数,将各计量数同乘各分母的最小公倍数,化分为整。例:NH4NO3——N2+O2+H2O

第一步:设NH4NO3的系数为1;

第二步:反应中的N原子和H原子分别转移到N2和H2O中,故N2的系数为1,H2O的系数为2;

第三步:由右端氧原子总数推O2系数为1/2;

第四步:为了使各个系数成为最小的正整数,左右两边同乘以2。

即:1NH4NO3——N2+O2+H2O ;1NH4NO3——1N2+O2+ 2H2O

1NH4NO3——1N2+1/2O2+2H2O ;2NH4NO3══2N2↑+O2↑+4H2O(高温)

总之,化学方程式的配平以客观事实为基础并遵守质量守恒定律。同一方程式可以用多种方法配平,根据自己对各种方法的熟练程度,灵活应用最简单的方法。各种方法相互配合,综合应用,可以事半功倍。

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