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最小公倍数法口诀
- :“一找元素见面多,二将奇数变成偶,三按连锁先配平,四用观察配其它。”
- 详细解释:
- 一找元素见面多:首先找出在反应式两边各出现一次且原子个数相对较多、较难配平的那种元素的原子,因为这种元素在反应式两边只出现一次,所以它是配平的突破口,例如在配平(P + O{2} \stackrel{点燃}{=!=!=} P{2}O_{5})这个方程式时,氧元素在反应物和生成物中各出现一次,且原子个数相对较多,就选择氧元素作为配平的起点。
- 二将奇数变成偶:找到这样的元素后,接下来要计算反应式两边该元素的原子个数的最小公倍数,然后根据最小公倍数来确定该元素在化学式前面的化学计量数,使得该元素的原子个数在反应式两边相等,例如对于上述反应,氧元素在左边有(2)个原子((O{2})),在右边有(5\times 2 = 10)个原子((2P{2}O{5})),最小公倍数是(10),所以在(O{2})前面配上(5)((10\div 2 = 5)),在(P{2}O{5})前面配上(2)((10\div 5 = 2))。
- 三按连锁先配平:确定了含有该元素的化学式的化学计量数后,再根据质量守恒定律,以这个化学式为基础,推导并求出其他化学式的化学计量数,就像连锁反应一样逐步配平,比如在上述例子中,配平了氧元素后,再看磷元素,右边(2P{2}O{5})中有(4)个磷原子,那么左边的(P)前面就应该配上(4),使得磷原子个数在两边相等,此时方程式变为(4P + 5O{2} \stackrel{点燃}{=!=!=} 2P{2}O_{5})。
- 四用观察配其它:对于一些比较简单的、通过前面步骤还没有配平的元素,可以通过观察直接确定其化学计量数,完成整个方程式的配平,这种方法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。
奇数配偶法口诀
- :“有氢找氢无氢找氧,奇数配偶变单成双,出现分数去掉分母,调整系数使支配平。”
- 详细解释:
- 有氢找氢无氢找氧:如果化学方程式中有氢元素,就以氢元素作为配平的起点;如果没有氢元素,就选择氧元素开始配平,这是因为氢和氧在很多化学反应中都是比较活跃的元素,而且它们的原子个数通常比较容易出现奇偶差异,便于利用奇数配偶法进行配平。
- 奇数配偶变单成双:找到合适的元素后,观察该元素在反应式两边的原子个数,如果其中一边的原子个数是奇数,就通过配上适当的化学计量数,使其变为偶数,这就是“奇数配偶”,例如在配平(FeS{2} + O{2} \stackrel{高温}{=!=!=} Fe{3}O{4} + SO{2})这个方程式时,先选择氧元素,发现左边(O{2})中的氧原子个数是偶数,右边(Fe{3}O{4})中的氧原子个数是(4)(也是偶数),而(SO{2})中的氧原子个数是(2)(同样是偶数),但是从整体来看,左边氧原子总数暂时未知,右边氧原子总数为(4 + 2\times 1 = 6)(假设(SO{2})的系数暂时为(1)),此时可以发现,无论怎么配平,左边氧原子个数都容易出现奇偶问题,所以转而看氢元素,但该反应中没有氢元素,于是再看铁元素,铁元素在左边(FeS{2})中是(1)个(奇数),在右边(Fe{3}O{4})中是(3)个(奇数),根据奇数配偶法,我们可以先将(FeS{2})的系数配为(3),这样左边的铁原子个数就变为(3)(奇数变单成双,这里其实是为了后续配平方便,先让铁原子个数与右边对应起来),然后再逐步配平其他元素。
- 出现分数去掉分母:在配平过程中,有时候为了使某种元素的原子个数在两边相等,可能会出现分数形式的化学计量数,这时,需要将所有化学式的化学计量数都乘以同一个数,去掉分母,使化学计量数都为整数。
- 调整系数使支配平:对整个方程式的化学计量数进行检查和调整,确保所有元素的原子个数在反应式两边都完全相等,达到配平的目的。
定一法口诀
- :“选择复杂化学式,系数定为一数值,依据此式配其他,最后检查要细致。”
- 详细解释:
- 选择复杂化学式:在化学方程式中,找到一个相对复杂的化学式,通常是含有多种元素或者原子个数较多的化学式,这个化学式将作为配平的基准,先把它的化学计量数定为(1)。
- 系数定为一数值:将选定的复杂化学式的系数设定为(1)后,以此为基础,根据质量守恒定律,逐步推导其他化学式的化学计量数,例如在配平(NH{3} + O{2} \stackrel{催化剂}{=!=!=} NO + H{2}O)这个方程式时,可以选择(NH{3})作为复杂化学式,将其系数定为(1)。
- 依据此式配其他:按照设定的复杂化学式的系数为(1),根据反应前后各元素的原子个数守恒的原则,依次确定其他化学式的化学计量数,在上述例子中,(NH{3})中有(1)个氮原子和(3)个氢原子,根据氮原子守恒,右边的(NO)中也应该有(1)个氮原子,NO)的系数也是(1);再根据氢原子守恒,(H{2}O)中的氢原子应该来自(NH{3})中的氢原子,H{2}O)的系数为(\frac{3}{2})(因为每个(H{2}O)分子中含有(2)个氢原子),接着看氧原子,左边(O{2})中有(2)个氧原子,右边(NO)中有(1)个氧原子,(H{2}O)中有(\frac{3}{2}\times 1 = \frac{3}{2})个氧原子,所以右边氧原子总数为(1+\frac{3}{2}=\frac{5}{2})个,那么左边(O{2})的系数应该是(\frac{5}{4}),此时方程式为(NH{3}+\frac{5}{4}O{2} \stackrel{催化剂}{=!=!=} NO+\frac{3}{2}H_{2}O)。
- 最后检查要细致:完成初步的配平后,需要对整个方程式进行全面检查,确保所有元素的原子个数在反应式两边都完全相等,还要检查化学计量数是否为最简整数比,如果有分数,要将所有化学计量数都乘以同一个数,去掉分母,使化学计量数都为整数,在上述例子中,为了去掉分母,将所有化学计量数都乘以(4),得到配平后的方程式:(4NH{3}+5O{2} \stackrel{催化剂}{=!=!=} 4NO + 6H_{2}O)