談初中化學方程式配平方法論文

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[摘要]對於化學反應方程式,遵循元素守恆定律問題不大,而要滿足質量守恆定律,則很多學生對方程式兩邊的配平感到難度。爲了幫助學生更好地理解和應用配平技巧,現就主要配平方法進行歸納。

談初中化學方程式配平方法論文

[關鍵詞]初中化學;方程式;配平方法

初中化學中,方程式的學習對於增進學生的化學思維,瞭解化學反應過程,藉助於方程式來定量分析化學產物的變化情況具有重要意義。在滿足元素守恆條件時,基本上不會出現差錯,但對“→”轉向“=”符號,還需要遵循質量守恆。由此,很多學生對化學方程式的配平方法感到困難。現就此闡述如下。

一、利用最小公倍數方法來配平在化學反應方程式等價關係

實現上,配平是慣用方法,也是對化學反應過程進行準確標識和呈現的過程。對於簡單的化學方程式,配平方法可以通過觀察來實現,而對於複雜的化學反應方程式,則需要遵循相應的步驟,利用最小公倍數方法來實現。首先,要找出方程式兩端原子數量最多的某一化學元素,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行相除,得到商值,就是該化學元素的計量數值;然後,對已經確定的化學計量數值,利用推導法來求出其他元素的化學計量數,使得方程式兩端各元素的計量數值對等,即爲配平完成。比如在赤鐵礦與鋁粉共燃化學反應中:Fe3O4+AL→Fe+AL2O3,我們可以先從方程式的兩邊來分析氧元素,左邊氧原子爲4,右邊氧原子爲3,兩者的最小公倍數爲12;利用質量守恆定律,若使兩端相平,則必須要讓赤鐵礦中氧原子爲12,則係數應該爲3,同樣,在右側,氧化鋁的係數應該爲4,才能確保氧原子總數爲12。由此,我們可以得到3Fe3O4+AL→Fe+4AL2O3。確定完氧原子後,再來看方程式中的Fe與AL元素變化,很顯然,方程式左邊的Fe元素爲9,若使方程式等價,則需要對右側Fe元素的係數設置爲9,同樣,對於方程式右側的AL元素爲8,若使方程式等價,則需要對左側的AL元素係數設置爲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配平

對於奇數配偶數法,主要是根據方程式兩邊各元素原子總數的變化情況,兩個奇數相加爲偶數,兩個偶數相加還是偶數,奇數與偶數相加爲奇數;同樣,奇數與偶數之積、兩個偶數之積都爲偶數,兩個奇數之積爲奇數。爲此,在利用奇數配偶數法過程中,需要對出現次數較多的元素,根據方程式兩端原子個數是奇數或偶數情形,來選定某奇數原子,進行配平,選擇適當係數使其偶數化,最後來驗證該方程式是否平衡。如在化學方程式:FeS2+O2→Fe2O3+SO2,從該方程式的兩側觀察發現,氧原子數量最多,且左右兩端氧原子有奇數、偶數變化。對於方程式左側,氧原子爲偶數,而方程式右側,氧原子爲奇數,因此,根據乘法之積,奇數、偶數相乘必爲奇數;根據加法之和,要使右側氧原子爲偶數,則需要對氧化鐵的係數必爲偶,即爲2時,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,來推算方程式兩側氧原子的平衡關係,很顯然,由此的鐵原子爲4,方程式左側的鐵原子也應該爲4,即4FeS2+O2→2Fe2O3+SO2,再根據硫原子數量變化,左側爲8,右側也應該爲8,即4FeS2+O2→2Fe2O3+8SO2,最後根據氧原子的數量,右側爲22,則左側也應該爲22,係數應該爲11,即4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2。

三、利用代數法來配平

在化學方程式配平方法中,代數法也稱爲待定係數法。我們可以對化學方程式兩側係數分別設置爲a,b,c,d不同的未知數,作爲配平法的最基礎化學計量數值。然後,根據質量守恆定律,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,假設某未知數爲一正整數,代入方程組來求解,即可得到各個係數值。如Fe2O3+CO→Fe+CO2,我們可以分別假設a,b,c,d爲各個物質的係數,則根據方程式前後各元素原子數量相等,得到相互關係式:對於鐵原子,有2a=c;對於氧原子,有3a+b=2d;對於碳原子,有b=d。通過對上述等式建立方程組,可以得到a=13b=12c=13d。爲了讓各個係數爲最小正整數,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、利用電子得失法來配平

在化學反應方程式中,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後變化情況,來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判斷其係數。如某反應如下:Cu+HNO3(濃)→Cu(NO3)2+NO2↑+H2O。從該方程式中,濃硝酸爲氧化劑,而銅爲還原劑,其化合價電子得失情況爲:銅由零變爲正2價,硝酸根有-5價變爲+2價和+4價。顯然,根據電子得失相等原理,可以對該式係數進行確定爲:1Cu+HNO3(濃)→1Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O,由於方程式右邊生成物多了2個氮原子,對於左側的濃硝酸中的氮原子也應該追加2個,才能確保氮原子相等,所以,左側濃硝酸的係數應爲4,由此帶來氫原子的變化,還需要通過右側的水系數進行配平,當爲2時,則得到平衡。如下:Cu+4HNO3(濃)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。總之,化學方程式的配平方法很多,在面對方程式時,要根據其特點,靈活選擇適當的配平方法,來實現快速配平。