如何平衡化学方程式

作者: Helen Garcia
创建日期: 21 四月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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内容

化学方程式是化学反应的符号表示。在这种情况下,反应化合物(试剂)写在左边,产生的物质(反应产物)写在方程的右边。在它们之间从左到右放置一个箭头,表示反应的方向。根据质量守恒定律,在化学反应过程中,新原子不会出现,旧原子不会消失;因此,反应物中的原子数必须等于化学反应产物中的原子数.本文介绍了如何使用不同的方法平衡化学方程式。

脚步

方法 1 of 2:传统方法

  1. 1 写出化学方程式。 例如,考虑以下反应:
    • C3H8 + 哦2 -> H2氧气 + 一氧化碳2
    • 该反应描述了丙烷(C3H8) 在氧气存在下形成水和二氧化碳(二氧化碳)。
  2. 2 写下每个元素的原子数。 对等式的两边都这样做。注意每个元素旁边的下标以确定原子总数。写下方程式中每个元素的符号并记下相应的原子数。
    • 例如,在所考虑的等式的右侧,作为加法的结果,我们得到 3 个氧原子。
    • 在左侧,我们有 3 个碳原子(C3), 8 个氢原子 (H8) 和 2 个氧原子 (O2).
    • 在右侧,我们有 1 个碳原子 (C)、2 个氢原子 (H2) 和 3 个氧原子 (O + O2).
  3. 3 保留氢和氧以备后用,因为它们是左右两侧几种化合物的一部分。 氢和氧是几个分子的一部分,所以最好最后平衡它们。
    • 在平衡氢和氧之前,您必须重新计算原子数,因为可能需要额外的因素来平衡其他元素。
  4. 4 从最不频繁的项目开始。 如果您需要平衡多个元素,请选择一个是一个试剂分子和一个反应产物分子的一部分。所以,首先要平衡碳。
  5. 5 为了平衡,在单个碳原子前添加一个因子。 在等式右侧的单个碳前面放一个因子,以与左侧的 3 个碳平衡。
    • C3H8 + 哦2 -> H2氧 + 3CO2
    • 等式右边碳前面的因子3表示有三个碳原子,对应于左边丙烷分子中的三个碳原子。
    • 在化学方程式中,可以改变原子和分子前面的系数,但下标必须保持不变。
  6. 6 然后平衡氢原子。 使左右两侧的碳原子数相等后,氢和氧仍然不平衡。等式左边含有8个氢原子,右边应该是相同的数字。用一个比率来实现这一点。
    • C3H8 + 哦2 -> 4小时2氧 + 3CO2
    • 我们在右边添加了一个因子 4,因为下标显示我们已经有两个氢原子。
    • 如果将因子 4 乘以下标 2,则得到 8。
    • 结果右侧得到10个氧原子:3x2 = 3个3CO分子中的6个原子2 四个水分子中还有四个原子。
  7. 7 平衡氧原子。 记住要考虑用于平衡其他原子的系数。因为您在方程右侧的分子前添加了系数,所以氧原子的数量发生了变化。现在水分子中有 4 个氧原子,二氧化碳分子中有 6 个氧原子。因此,右侧有 10 个氧原子。
    • 等式左边的氧分子加上 5 的因数。每块现在包含 10 个氧原子。
    • C3H8 + 5O2 -> 4小时2氧 + 3CO2.
    • 因此,等式两边都包含相同数量的碳、氢和氧原子。等式是平衡的。

方法 2 of 2:代数方法

  1. 1 写出反应方程式。 例如,考虑以下化学反应:
    • 氯离子5 + H2O -> H3采购订单4 + 盐酸
  2. 2 在每个连接前面放一个字母:
    • 一种氯离子5 + H2○ -> CH3采购订单4 + d盐酸
  3. 3 使等式左侧和右侧的每个元素的原子数相等。
    • 一种氯离子5 + H2○ -> CH3采购订单4 + d盐酸
    • 在左边我们有 2 氢原子(每个 H 中有 2 个2O),而右边是 3C+d 氢原子(每个 H 中的 3 个3采购订单4 每个 HCl 分子中有 1 个)。由于左右两边必须含有相同数量的氢原子,2 应该等于 3C+d.
    • 对所有元素执行此操作:
      • : 一种=C
      • 氯:5一种=d
      • 高:2=3C+d
  4. 4 求解方程组以求出系数的数值。 该系统有多个解,因为变量比方程多。有必要找到这样的解决方案,使所有系数都具有可能的最小整数形式。
    • 要快速求解方程组,请为其中一个变量分配一个数值。假设 a = 1。让我们求解系统并找到剩余变量的值:
    • 对于 P a = c,所以 c = 1
    • 对于 Cl 5a = d,因此 d = 5
    • 由于对于 H 2b = 3c + d,我们找到值 b:
      • 2b = 3 (1) + 5
      • 2b = 3 + 5
      • 2b = 8
      • 乙 = 4
    • 因此,我们有以下系数:
      • 一 = 1
      • 乙 = 4
      • c = 1
      • d = 5

提示

  • 如果您遇到困难,可以使用在线计算器来平衡化学方程式。但是请注意,考试期间不允许使用这样的计算器,所以不要仅仅依赖它。
  • 请记住,有时方程式可以简化!如果所有系数都可以被一个整数整除,则简化方程。

警告

  • 要去除分数系数,请将整个方程(其左侧和右侧)乘以分数的分母。
  • 永远不要使用分数作为化学方程式的系数——化学反应中没有半分子或原子。
  • 在平衡过程中,为了方便,可以使用分数,但方程中只要有分数系数就不是平衡的。