配平后的方程式,两边每种原子的个数相同,因为反应只是把原子重新排列,不会凭空产生或消失。配平的方法是在化学式前面写整数系数。本课接在根据离子电荷写出化学式之后,因为必须先确定化学式才能配平。
本课属于化学式与方程式模块。这里所有例子都是原创的纸上数原子练习。
什么是系数,什么是下标?
在 2H₂O 中,前面的 2 是系数:两个水分子。H₂O 里小小的 2 是下标:每个分子有两个氢原子。合计是四个氢原子和两个氧原子。
第一种可以改,第二种绝对不能改。
配平的步骤
- 写出每种物质的正确化学式,之后不要再改动。
- 做一张原子表:列出每种元素,数出左边和右边各有几个。
- 选一种元素,它在两边各只出现在一种物质中,用系数配平它。
- 把单质留到最后,例如 O₂ 或 H₂,因为改它们只影响一种元素。
- 重新数一遍所有原子。 如果所有系数有公因数,就约分。
例题详解
配平:C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O
| 元素 | 左边 | 右边 |
|---|---|---|
| C | 3 | 1 |
| H | 8 | 2 |
| O | 2 | 3 |
第一步,碳: 在 CO₂ 前写 3。右边现在 C = 3。
第二步,氢: 在 H₂O 前写 4。右边现在 H = 8。
第三步,氧: 右边有 CO₂ 的 3 × 2 = 6,加上 H₂O 的 4 × 1 = 4,共 10 个 O 原子。每个 O₂ 提供 2 个,所以在 O₂ 前写 5(5 × 2 = 10)。
C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
检查: C 3 = 3。H 8 = 8。O 10 = 10。全部相等。
要留意的错误
常见的失误是靠修改化学式来凑氧原子数。
错误答案: Mg + O₂ → MgO₂
学生想让两边都有 2 个 O,就把 MgO 改成了 MgO₂。
MgO₂ 不是氧化镁。化学式必须保持 MgO。正确做法是用系数配平:两个 MgO 提供两个 O 原子,然后需要两个 Mg。
2Mg + O₂ → 2MgO
检查:Mg 2 = 2,O 2 = 2。
自我检测
1. 配平:N₂ + H₂ → NH₃
查看答案
N:在 NH₃ 前写 2,得到 2 个 N。H:这样有 6 个 H,所以在 H₂ 前写 3。
N₂ + 3H₂ → 2NH₃。检查:N 2 = 2,H 6 = 6。
2. 配平:Al + O₂ → Al₂O₃
查看答案
O 的总数需要是偶数:用 3 个 O₂(6 个 O)和 2 个 Al₂O₃(6 个 O)。然后 Al:2 × 2 = 4,所以 4 个 Al。
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃。检查:Al 4 = 4,O 6 = 6。
3. 配平:Ca(OH)₂ + HCl → CaCl₂ + H₂O
查看答案
CaCl₂ 需要 2 个 Cl,所以在 HCl 前写 2。这样左边 H 有 2 + 2 = 4 个,O 有 2 个,所以在 H₂O 前写 2(4 个 H,2 个 O)。
Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O。检查:两边都是 Ca 1、Cl 2、H 4、O 2。
下一步
接下来学习根据题目证据写出状态符号。可以在方程式配平推理训练器里试做自己的方程式,并在摩尔与方程式比例辅导工具中看系数如何变成摩尔比。
简单的方程式配得好的学生,遇到带括号或生成物较多的方程式时可能卡住。化学线上一对一补习中的老师可以按你的节奏陪你一起处理。