最小公倍数法口诀
“找出左右各一次,原子个数找公倍;最小公倍来配平,其他元素依次推。”
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含义解释
- “找出左右各一次”:意思是先找出在化学方程式两边各只出现一次的元素,例如对于化学方程式(P + O₂ → P₂O₅),氧元素在反应物和生成物中各出现一次。
- “原子个数找公倍”:计算出这种元素在反应物和生成物中的原子个数的最小公倍数,在上述例子中,反应物氧气((O₂))中有2个氧原子,生成物五氧化二磷((P₂O₅))中有5个氧原子,2和5的最小公倍数是10。
- “最小公倍来配平”:根据找到的最小公倍数来确定含有该元素的化学式的化学计量数,对于(P + O₂ → P₂O₅),将(O₂)的系数配为(10÷2 = 5),(P₂O₅)的系数配为(10÷5 = 2),此时方程式变为(P + 5O₂ → 2P₂O₅)。
- “其他元素依次推”:以已经确定的化学计量数为基础,再根据质量守恒定律来配平其他元素的原子,在(P + 5O₂ → 2P₂O₅)中,生成物(2P₂O₅)中有(2×2 = 4)个磷原子,所以反应物(P)的系数应配为4,最终配平的方程式为(4P + 5O₂ \stackrel{点燃}{=!=!=} 2P₂O₅)。
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适用范围及示例
- 适用范围:适用于大多数简单的化学方程式,尤其是反应前后各元素原子数目变化较为明显,且存在某一元素原子在反应物和生成物中出现的次数相对较少,但原子个数差异较大的情况。
- 示例:配平化学方程式(Mg + O₂ → MgO),首先找出氧元素,反应物(O₂)中有2个氧原子,生成物(MgO)中有1个氧原子,2和1的最小公倍数是2,将(O₂)的系数配为(2÷2 = 1),(MgO)的系数配为(2÷1 = 2),得到(Mg + O₂ → 2MgO),然后根据镁元素守恒,生成物(2MgO)中有2个镁原子,所以反应物(Mg)的系数应配为2,最终配平的方程式为(2Mg + O₂ \stackrel{点燃}{=!=!=} 2MgO)。
奇数配偶数法口诀
“奇数元素先配偶,得用最小公倍数;其他元素跟着变,最后再把系数凑。”
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含义解释
- “奇数元素先配偶”:找出化学方程式两边出现次数较多且原子个数为奇数的元素,先将其原子个数配成偶数,例如对于化学方程式(FeS₂ + O₂ → Fe₂O₃ + SO₂),氧元素在两边出现的次数较多,且反应物(O₂)中有2个氧原子(偶数),生成物(Fe₂O₃)中有3个氧原子(奇数),(SO₂)中有2个氧原子(偶数),我们选择将生成物(Fe₂O₃)中的氧原子个数配成偶数,给(Fe₂O₃)配上系数2,变为(FeS₂ + O₂ → 2Fe₂O₃ + SO₂)。
- “得用最小公倍数”:根据配平后的偶数原子个数与其他相应物质中该元素的原子个数,找出最小公倍数来确定其他化学式的系数,在上述例子中,配平后生成物中共有(2×3 + 2 = 8)个氧原子,反应物(O₂)中有2个氧原子,8和2的最小公倍数是8,O₂)的系数应配为(8÷2 = 4),此时方程式变为(FeS₂ + 4O₂ → 2Fe₂O₃ + SO₂)。
- “其他元素跟着变”:以已确定的化学计量数为基础,根据质量守恒定律来调整其他元素的原子个数,在(FeS₂ + 4O₂ → 2Fe₂O₃ + SO₂)中,生成物(2Fe₂O₃)中有(2×2 = 4)个铁原子,所以反应物(FeS₂)的系数应配为4,得到(4FeS₂ + 4O₂ → 2Fe₂O₃ + SO₂)。
- “最后再把系数凑”:检查整个方程式是否配平,若还有其他元素的原子个数不平衡,继续调整系数,使方程式完全配平,在(4FeS₂ + 4O₂ → 2Fe₂O₃ + SO₂)中,反应物(4FeS₂)中有(4×2 = 8)个硫原子,生成物(SO₂)中有1个硫原子,为了使硫原子个数平衡,给(SO₂)配上系数8,最终配平的方程式为(4FeS₂ + 11O₂ \stackrel{高温}{=!=!=} 2Fe₂O₃ + 8SO₂)。
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适用范围及示例
- 适用范围:适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶的情况。
- 示例:配平化学方程式(C₂H₂ + O₂ → CO₂ + H₂O),首先找出氢元素,反应物(C₂H₂)中有2个氢原子(偶数),生成物(H₂O)中有2个氢原子(偶数),但碳和氧元素的原子个数需要进一步配平,再看氧元素,反应物(O₂)中有2个氧原子,生成物(CO₂)中有2个氧原子,(H₂O)中有1个氧原子,我们可以先将碳元素配平,给(CO₂)配上系数2,变为(C₂H₂ + O₂ → 2CO₂ + H₂O),此时反应物(C₂H₂)中有2个碳原子,生成物(2CO₂)中有2个碳原子,碳元素已经配平,接着看氢元素,反应物(C₂H₂)中有2个氢原子,生成物(H₂O)中有2个氢原子,氢元素也已经配平,最后看氧元素,生成物(2CO₂)中有(2×2 = 4)个氧原子,(H₂O)中有1个氧原子,共有5个氧原子,反应物(O₂)中有2个氧原子,5和2的最小公倍数是10,O₂)的系数应配为(10÷2 = 5),给(H₂O)配上系数2,最终配平的方程式为(2C₂H₂ + 5O₂ \stackrel{点燃}{=!=!=} 4CO₂ + 2H₂O)。
定一法口诀
“复杂式子先定一,分数配平再化整;其他元素依次推,最后检查要细心。”
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含义解释
- “复杂式子先定一”:对于某些化学方程式,其中一种物质的化学式比较复杂,可先将该化学式的化学计量数定为1,例如对于化学方程式(NH₃ + O₂ → NO + H₂O),NH₃)的化学式相对复杂,我们先将(NH₃)的系数定为1,即(1NH₃ + O₂ → NO + H₂O)。
- “分数配平再化整”:根据质量守恒定律,用分数来配平其他元素的原子,在上述例子中,先看氮元素,反应物(1NH₃)中有1个氮原子,生成物(NO)中有1个氮原子,氮元素已经配平,接着看氢元素,反应物(1NH₃)中有3个氢原子,生成物(H₂O)中有2个氢原子,为了使氢原子个数相等,给(H₂O)配上系数(\frac{3}{2}),此时方程式变为(NH₃ + O₂ → NO + \frac{3}{2}H₂O),然后看氧元素,生成物(NO)中有1个氧原子,(\frac{3}{2}H₂O)中有(\frac{3}{2}×1 = \frac{3}{2})个氧原子,共有(\frac{5}{2})个氧原子,反应物(O₂)中有2个氧原子,O₂)的系数应配为(\frac{5}{4}),此时方程式为(NH₃ + \frac{5}{4}O₂ → NO + \frac{3}{2}H₂O)。
- “其他元素依次推”:以已经确定的分数系数为基础,再根据质量守恒定律来调整其他元素的原子个数,在这个例子中,我们已经通过分数配平了各元素的原子个数,接下来需要将分数化为整数。
- “最后检查要细心”:将各化学式的系数都乘以同一个整数,使所有系数都变为整数,同时检查整个方程式是否完全配平,在(NH₃ + \frac{5}{4}O₂ → NO + \frac{3}{2}H₂O)中,将所有系数都乘以4,得到(4NH₃ + 5O₂ \stackrel{催化剂}{=!=!=} 4NO + 6H₂O),最后检查发现方程式已经配平。
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适用范围及示例
- 适用范围:适用于大多数碳氢化合物或含碳氢氧的化合物与氧气的反应,以及某些分解反应。
- 示例:配平化学方程式(CH₃OH + O₂ → CO₂ + H₂O),先将复杂的化学式(CH₃OH)的系数定为1,即(1CH₃OH + O₂ → CO₂ + H₂O),先看碳元素,反应物(1CH₃OH)中有1个碳原子,生成物(CO₂)中有1个碳原子,碳元素已经配平,接着看氢元素,反应物(1CH₃OH)中有4个氢原子,生成物(H₂O)中有2个氢原子,给(H₂O)配上系数2,此时方程式变为(CH₃OH + O₂ → CO₂ + 2H₂O),然后看氧元素,生成物(CO₂)中有2个氧原子,(2H₂O)中有(2×1 = 2)个氧原子,共有4个氧原子,反应物(CH₃OH)中有1个氧原子,(O₂)中有2个氧原子,O₂)的系数应配为(\frac{3}{2}),此时方程式为(CH₃OH + \frac{3}{2}O₂ → CO₂ + 2H₂O),最后将所有系数都乘以2,得到(2CH₃OH + 3O₂ \stackrel{点燃}{=!=!=} 2CO₂ + 4H₂O\