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談初中化學(xué)方程式配平方法論文
[摘要]對于化學(xué)反應方程式,遵循元素守恒定律問(wèn)題不大,而要滿(mǎn)足質(zhì)量守恒定律,則很多學(xué)生對方程式兩邊的配平感到難度。為了幫助學(xué)生更好地理解和應用配平技巧,現就主要配平方法進(jìn)行歸納。
[關(guān)鍵詞]初中化學(xué);方程式;配平方法
初中化學(xué)中,方程式的學(xué)習對于增進(jìn)學(xué)生的化學(xué)思維,了解化學(xué)反應過(guò)程,借助于方程式來(lái)定量分析化學(xué)產(chǎn)物的變化情況具有重要意義。在滿(mǎn)足元素守恒條件時(shí),基本上不會(huì )出現差錯,但對“→”轉向“=”符號,還需要遵循質(zhì)量守恒。由此,很多學(xué)生對化學(xué)方程式的配平方法感到困難,F就此闡述如下。
一、利用最小公倍數方法來(lái)配平在化學(xué)反應方程式等價(jià)關(guān)系
實(shí)現上,配平是慣用方法,也是對化學(xué)反應過(guò)程進(jìn)行準確標識和呈現的過(guò)程。對于簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式,配平方法可以通過(guò)觀(guān)察來(lái)實(shí)現,而對于復雜的化學(xué)反應方程式,則需要遵循相應的步驟,利用最小公倍數方法來(lái)實(shí)現。首先,要找出方程式兩端原子數量最多的某一化學(xué)元素,求其最小公倍數;其次,利用最小公倍數,分別對方程式兩邊原子數進(jìn)行相除,得到商值,就是該化學(xué)元素的計量數值;然后,對已經(jīng)確定的化學(xué)計量數值,利用推導法來(lái)求出其他元素的化學(xué)計量數,使得方程式兩端各元素的計量數值對等,即為配平完成。比如在赤鐵礦與鋁粉共燃化學(xué)反應中:Fe3O4+AL→Fe+AL2O3,我們可以先從方程式的兩邊來(lái)分析氧元素,左邊氧原子為4,右邊氧原子為3,兩者的最小公倍數為12;利用質(zhì)量守恒定律,若使兩端相平,則必須要讓赤鐵礦中氧原子為12,則系數應該為3,同樣,在右側,氧化鋁的系數應該為4,才能確保氧原子總數為12。由此,我們可以得到3Fe3O4+AL→Fe+4AL2O3。確定完氧原子后,再來(lái)看方程式中的Fe與AL元素變化,很顯然,方程式左邊的Fe元素為9,若使方程式等價(jià),則需要對右側Fe元素的系數設置為9,同樣,對于方程式右側的AL元素為8,若使方程式等價(jià),則需要對左側的AL元素系數設置為8。由此得到最終的配平結果:3Fe3O4+8AL=9Fe+4AL2O3。
二、利用奇數配偶數法來(lái)配平
對于奇數配偶數法,主要是根據方程式兩邊各元素原子總數的變化情況,兩個(gè)奇數相加為偶數,兩個(gè)偶數相加還是偶數,奇數與偶數相加為奇數;同樣,奇數與偶數之積、兩個(gè)偶數之積都為偶數,兩個(gè)奇數之積為奇數。為此,在利用奇數配偶數法過(guò)程中,需要對出現次數較多的元素,根據方程式兩端原子個(gè)數是奇數或偶數情形,來(lái)選定某奇數原子,進(jìn)行配平,選擇適當系數使其偶數化,最后來(lái)驗證該方程式是否平衡。如在化學(xué)方程式:FeS2+O2→Fe2O3+SO2,從該方程式的兩側觀(guān)察發(fā)現,氧原子數量最多,且左右兩端氧原子有奇數、偶數變化。對于方程式左側,氧原子為偶數,而方程式右側,氧原子為奇數,因此,根據乘法之積,奇數、偶數相乘必為奇數;根據加法之和,要使右側氧原子為偶數,則需要對氧化鐵的系數必為偶,即為2時(shí),才能使方程式兩端偶數化。即FeS2+O2→2Fe2O3+SO2。由此,我們根據氧原子數量變化,來(lái)推算方程式兩側氧原子的平衡關(guān)系,很顯然,由此的鐵原子為4,方程式左側的鐵原子也應該為4,即4FeS2+O2→2Fe2O3+SO2,再根據硫原子數量變化,左側為8,右側也應該為8,即4FeS2+O2→2Fe2O3+8SO2,最后根據氧原子的數量,右側為22,則左側也應該為22,系數應該為11,即4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2。
三、利用代數法來(lái)配平
在化學(xué)方程式配平方法中,代數法也稱(chēng)為待定系數法。我們可以對化學(xué)方程式兩側系數分別設置為a,b,c,d不同的未知數,作為配平法的最基礎化學(xué)計量數值。然后,根據質(zhì)量守恒定律,對方程式各元素的原子總數必須要相等,由此可以得到待定方程組。再根據方程組中未知數的變化情況,利用a=xb=yc=zd,假設某未知數為一正整數,代入方程組來(lái)求解,即可得到各個(gè)系數值。如Fe2O3+CO→Fe+CO2,我們可以分別假設a,b,c,d為各個(gè)物質(zhì)的系數,則根據方程式前后各元素原子數量相等,得到相互關(guān)系式:對于鐵原子,有2a=c;對于氧原子,有3a+b=2d;對于碳原子,有b=d。通過(guò)對上述等式建立方程組,可以得到a=13b=12c=13d。為了讓各個(gè)系數為最小正整數,可以令d=3,則a=1,b=3,c=2,將之代入方程式,即可得到配平結果:Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。
四、利用電子得失法來(lái)配平
在化學(xué)反應方程式中,電子得失法是根據氧化還原反應中,還原劑失去電子數,必須與氧化劑獲得電子數相等。在方程式中,先要找出氧化劑、還原劑,再根據被氧化或還原原子的前后變化情況,來(lái)確定其失去電子數量。再根據氧化劑、還原劑得失電子數量來(lái)判斷其系數。如某反應如下:Cu+HNO3(濃)→Cu(NO3)2+NO2↑+H2O。從該方程式中,濃硝酸為氧化劑,而銅為還原劑,其化合價(jià)電子得失情況為:銅由零變?yōu)檎?價(jià),硝酸根有-5價(jià)變?yōu)?2價(jià)和+4價(jià)。顯然,根據電子得失相等原理,可以對該式系數進(jìn)行確定為:1Cu+HNO3(濃)→1Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O,由于方程式右邊生成物多了2個(gè)氮原子,對于左側的濃硝酸中的氮原子也應該追加2個(gè),才能確保氮原子相等,所以,左側濃硝酸的系數應為4,由此帶來(lái)氫原子的變化,還需要通過(guò)右側的水系數進(jìn)行配平,當為2時(shí),則得到平衡。如下:Cu+4HNO3(濃)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O?傊,化學(xué)方程式的配平方法很多,在面對方程式時(shí),要根據其特點(diǎn),靈活選擇適當的配平方法,來(lái)實(shí)現快速配平。
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