在化学反应中,作为反应物基本组成单元的原子会被重新排列,形成被称为产物的新物质。质量守恒定律指出,物质既不能被创造,也不能被消灭。因此,在一个孤立系统中进行的化学反应,其总质量保持不变。
反应物一侧的原子数量等于生成物一侧的原子数量,因此该方程式是平衡的。反应物与生成物数量之间的这种关系称为化学计量学。
现在,我们来练习配平一个化学方程式。以下是二氧化碳和二氧化氮的系数,可帮助你开始。首先,让我们计算方程式两侧每种原子的数量。请注意系数和下标:系数表示方程式中分子的数量,下标表示一个分子中含有多少个原子。
然后,将每种原子的系数与下标数值相乘,对所有元素重复此操作。如果某元素存在于多个分子中,只需将各分子中该元素的原子数目相加。完成所有元素的计算后,检查反应是否已配平。
目前,该方程式尚未配平。我们观察到反应物一侧有1个氮原子,而生成物一侧有4个氮原子。为了平衡氮原子,需要4个反应物分子,因此我们将其中所有元素的系数乘以4。这同时也平衡了碳原子。生成物一侧有2个氢原子,因此我们将生成14个H₂O分子。这样生成物一侧共有38个氧原子,因此反应物一侧需要19个氧分子。最终,该方程式得以配平。
系数之间的关系代表了摩尔数量之间的关系。在此方程式中,一个甲烷分子与两个氧分子反应,生成一个二氧化碳分子和两个水分子。当任一反应物被完全消耗时,反应即停止,从而限制了可生成产物的量。这种反应物称为限制反应物。
产物可能达到的最大量称为理论产量,其取决于限量反应物的量。然而,实际产量可能因副反应、纯化步骤中的损失或人为误差而有所不同。产率百分比表示实际获得的产量占理论产量的百分比,可通过以下公式计算。
在本实验中,你将使六水合氯化镍与乙二胺反应,合成一种镍的配位化合物。随后,你将测量产物的生成量,确定反应中的限量反应物,并计算产物的产率百分比。
化学方程式利用化学式表示化学反应如何通过物理或化学变化从反应物转化为产物。
化学计量学是一个描述化学反应中反应物与生成物相对数量关系的术语。它基于质量守恒定律,该定律是一条基本规律,指出物质既不会被创造,也不会被消灭。简而言之,反应物中的原子数目和种类必须与生成物中的原子数目和种类相等。化学反应只是…