化学方程式怎么配平
配平不是猜,尽管它通常就是被这样教的。按固定顺序逐个元素处理,系数会自己浮现出来。背后的规则是:原子从不被创造或消灭,只是重新组合。
顺序
- 先配平金属。
- 再配平氢和氧以外的非金属。
- 然后是氢。
- 最后才是氧,因为它通常出现在最多的地方。
- 做完再把两边重数一遍。每个元素,每次都数。
什么能改、什么不能改
你只能改系数,也就是化学式前面的大数字。绝不能改下标,因为那会改变物质本身。把 H2O 改成 H2O2 是把方程配平了,同时也把水变成了过氧化氢。
分数可以暂时用
如果二分之一的系数能配平,就先用它,之后再把整个方程乘上去把它消掉。多数课程最后都要求整数。
例题详解
例 1
题目
配平:CH4 + O2 生成 CO2 + H2O
答案
CH4 + 2 O2 生成 CO2 + 2 H2O
步骤
- 1没有金属,所以从碳开始:两边各 1 个,已经对上了。
- 2接着是氢:左边 CH4 里有 4 个,所以右边需要 2 个 H2O。
- 3现在数右边的氧:CO2 里 2 个加上两个水里的 2 个,共 4 个。
- 4配平左边的氧:4 个原子意味着 2 个 O2。
- 5最后核对:碳 1 对 1,氢 4 对 4,氧 4 对 4。
例 2
题目
配平:Al + HCl 生成 AlCl3 + H2
答案
2 Al + 6 HCl 生成 2 AlCl3 + 3 H2
步骤
- 1先看金属:铝两边各出现一次,暂时先放着。
- 2氯:AlCl3 需要 3 个 Cl,那就试 3 个 HCl,左边就有 3 个 H。
- 33 个氢凑不出整数个 H2 分子,所以把整个方程翻倍。
- 4于是左边是 2 Al 和 6 HCl,右边是 2 AlCl3 和 6 个 H,也就是 3 H2。
- 5最后核对:铝 2 对 2,氯 6 对 6,氢 6 对 6。
产物里有 H2 而氢的个数是奇数,通常就是在提示你要把整个方程翻倍。
例 3
题目
配平丙烷的燃烧:C3H8 + O2 生成 CO2 + H2O
答案
C3H8 + 5 O2 生成 3 CO2 + 4 H2O
步骤
- 1碳:左边 3 个,所以右边是 3 CO2。
- 2氢:左边 8 个,所以右边是 4 H2O。
- 3右边的氧:CO2 贡献 6 个,水贡献 4 个,共 10 个。
- 4左边的氧:10 个原子意味着 5 个 O2。
- 5最后核对:碳 3 对 3,氢 8 对 8,氧 10 对 10。
常见错误
为了配平去改下标,比如把 O2 写成 O3。
只有系数会变。下标定义的是物质,是固定的。
在燃烧方程里过早配平氧。
氧出现在大多数化合物里,所以等其他都定下来之后再处理它最省事。
忘了把下标乘以系数。
2 H2O 是 4 个氢和 2 个氧。每个元素都要用系数乘下标。
在没配平的方程上做化学计量。
物质的量之比来自系数,所以基于未配平方程的任何计算都是错的。
动手练一练
先自己算,再打开答案。算到一半卡住了?选中题目,问 Solvecoon 你缺的那一步。
1. 配平:N2 + H2 生成 NH3
查看答案
N2 + 3 H2 生成 2 NH3。
2. 配平:H2 + O2 生成 H2O
查看答案
2 H2 + O2 生成 2 H2O。
3. 配平:Na + Cl2 生成 NaCl
查看答案
2 Na + Cl2 生成 2 NaCl。
大家常问的问题
- 为什么不能改下标?
- 因为下标决定了是哪种化合物。改了它,就等于在回答关于另一些物质的另一个问题。
- 有没有永远管用的顺序?
- 先金属,再其他非金属,然后氢,最后氧,这个顺序对中学阶段的方程是可靠的。
- 如果算出了分数怎么办?
- 把所有系数一起乘上去把它消掉。分数系数是正当的中间步骤,但多数评分标准要求整数。
- 怎么确认已经配平完了?
- 把每个元素在两边都数一遍,包括你最早配平的那些。后面的系数一变,它们也会跟着走样。
