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3.10: 化学方程式
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化学方程式
 
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3.10: 化学方程式

化学方程式表示化学反应中涉及的物质的身份和相对数量。发生反应的物质称为反应物,其分子式位于方程式的左侧。反应产生的物质称为产物,其公式位于等式的右侧。加号(+)分隔了各个反应物和产物的化学式,箭头(→)分隔了方程式中的反应物和产物(左右)。反应物和产物种类的相对数量由数字系数表示,该系数紧接在每个公式的左侧。通常通常不显示系数1。最小的整数系数通常在化学方程式中使用,它们被解释为比率。例如,甲烷和氧气反应生成1:2:1:2的二氧化碳和水。

“

该比率表明甲烷,氧气,二氧化碳和水的最小可能系数分别为1、2、1和2。可以针对任何数量(数量)单位来解释系数,因此可以通过多种方式正确读取此方程式,包括:

i。一个甲烷分子和两个氧分子反应生成一个二氧化碳分子和两个水分子。

ii。一摩尔的甲烷分子和2摩尔的氧分子反应生成1摩尔的二氧化碳分子和2摩尔的水分子。

在化学方程式中,反应物和产物的物理状态经常用分子式后的括号来表示。标准缩写包括“ s ”’对于固体,< l ’对于液体,“ g ’气体和 aq ’溶解在水中的物质。

平衡方程

在平衡方程中,反应中涉及的每个元素的原子数在反应物和产物侧均相同,从而满足物质守恒定律。可以通过在箭头的两边加上原子数并比较这些和以确保它们相等来确认平衡方程。注意,给定元素的原子数是通过将包含该元素的任何公式的系数乘以公式中的元素下标来计算的。如果某个元素在方程式的给定一侧出现在多个公式中,则必须计算每个元素中表示的原子数,然后将它们加在一起。

为了平衡方程式,可以根据需要更改方程式的系数。在平衡化学方程式的过程中,有时方便使用分数而不是整数作为中间系数。当达到平衡时,所有等式的系数都可以乘以整数,以将分数系数转换为整数,而不会破坏原子平衡。

例如,乙烷(C 2 H 6 )与氧气反应生成水和二氧化碳,可用以下不平衡方程表示:

Eq2

不平衡方程包含: 

原子 反应物 生成物 平衡?
C 2 1
H 6 2
O 2 3

要平衡碳原子和氢原子的数量,请分别将CO 2 乘以系数2,将H 2 O乘以系数3。这会将产品上的氧原子总数更改为7。要平衡氧原子数目,请用氧乘以分数系数7/2。通过更改反应物和产物的系数,碳,氢和氧原子的这种初始平衡给出了暂时平衡的方程式:

Eq3

通过将每个系数乘以2来生成常规的仅具有整数系数的平衡方程,以生成方程:

Eq4

本文改编自 Openstax,化学2e,第4.1节:编写和平衡化学方程式

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