化學(xué)對(duì)我們的學(xué)習(xí)和生活以及生產(chǎn)都有著不可分離的關(guān)系,生活中,化學(xué)反應(yīng)使我們生活的世界更加的美麗與色彩繽紛,是我們的生活更加的富有色彩與生機(jī)。化學(xué)也使我們對(duì)世界有了更深一步的了解與認(rèn)識(shí)。使我們的大腦更加的充實(shí)。
一·觀察法
觀察法適用于簡單的氧化-還原方程式配平。配平關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)變化,找出關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)相等。
例1:Fe
3
O
4
+CO → Fe+CO
2
分析:找出關(guān)鍵元素氧,觀察到每一分子Fe
3
O
4
反應(yīng)生成鐵,至少需4個(gè)氧原子,故此4個(gè)氧原子必與CO反應(yīng)至少生成4個(gè)CO
2
分子。
解:Fe
3
O
4
+4CO→3Fe+4CO
2
有的氧化-還原方程看似復(fù)雜,也可根據(jù)原子數(shù)和守恒的思想利用觀察法配平。
例2:P
4
+P
2
I
4
+H
2
O→PH
4
I+H
3
PO
4
分析:經(jīng)觀察,由出現(xiàn)次數(shù)少的元素原子數(shù)先配平。再依次按元素原子守恒依次配平出現(xiàn)次數(shù)較多元素。
解:第一步,按氧出現(xiàn)次數(shù)少先配平使守恒
P
4
+P
2
I
4
+4H
2
O→ PH
4
I+H
3
PO
4
第二步:使氫守恒,但仍維持氧守恒
P
4
+P
2
I
4
+4H
2
O→ 5PH
4
I+H
3
PO
4
第三步:使碘守恒,但仍保持以前調(diào)平的O、H
P
4
+5/16P
2
I
4
+4H
2
O →5/4PH
4
I+H
3
PO
4
第四步:使磷元素守恒
13/32P
4
+5/16P
2
I
4
+4H
2
O → 5/4PH
4
I+H3PO
4
去分母得
13P
4
+10P
2
I
4
+128H
2
O= 40PH
4
I+32H
3
PO
4
有時(shí)方程式中會(huì)出現(xiàn)一種化學(xué)式比較復(fù)雜的物質(zhì),我們可通過這個(gè)復(fù)雜的分子去推其他化學(xué)式的系數(shù),例如:Fe+H2O——Fe3O4+H2,F(xiàn)e3O4化學(xué)式較復(fù)雜,顯然,F(xiàn)e3O4中Fe來源于單質(zhì)Fe,O來自于H2O,則Fe前配3,H2O前配4,則式子為:3Fe+4H2O=Fe3O4+H2↑由此推出H2系數(shù)為4,寫明條件,短線改為等號(hào)即可:
3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑
二·原子個(gè)數(shù)守恒法(待定系數(shù)法)
反應(yīng)中還原劑化合劑升高總數(shù)(失去電子總數(shù))和氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)(得到電子總數(shù))相等, 反應(yīng)前后各種原子個(gè)數(shù)相等。
任何化學(xué)方程式配平后,方程式兩邊各種原子個(gè)數(shù)相等,由此我們可以設(shè)反應(yīng)物和生成物的系數(shù)分別是a、b、c。
然后根據(jù)方程式兩邊系數(shù)關(guān)系,列方程組,從而求出a、b、c 最簡數(shù)比。
例10:KMnO
4
+FeS+H
2
SO
4
→ K
2
SO
4
+MnSO
4
+Fe
2
(SO
4
)
3
+S+H
2
O
分析:此方程式甚為復(fù)雜,不妨用原子個(gè)數(shù)守恒法。設(shè)方程式為:
aKMnO
4
+bFeS+cH
2
SO
4
= d K
2
SO
4
+eMnSO
4
+fFe
2
(SO
4
)
3
+gS+hH
2
O
根據(jù)各原子守恒,可列出方程組:
a=2d (鉀守恒)
a=e(錳守恒)
b=2f(鐵守恒)
b+c=d+e+3f+g(硫守恒)
4a+4c=4d+4e+12f+h(氧守恒)
c=h(氫守恒)
解方程組時(shí),可設(shè)最小系數(shù)(此題中為d)為1,則便于計(jì)算:得a=6,b=10,d=3,
e=6,f=5,g=10,h=24。
解:6KMnO
4
+10FeS+24H
2
SO
4
=3K
2
SO
4
+6MnSO
4
+5Fe
2
(SO
4
)
3
+10S+24H
2
O
例11:Fe
3
C+HNO
3
→ CO
2
+Fe(NO
3
)
3
+NO+H
2
O
分析:運(yùn)用待定系數(shù)法時(shí),也可以不設(shè)出所有系數(shù),如將反應(yīng)物或生成物之一加上系數(shù),然后找出各項(xiàng)與該系數(shù)的關(guān)系以簡化計(jì)算。給Fe
3
C前加系數(shù)a,并找出各項(xiàng)與a的關(guān)系,得
aFe
3
C+HNO
3
→ aCO
2
+3aFe(NO
3
)
3
+(1-9a)NO+1/2H
2
O
依據(jù)氧原子數(shù)前后相等列出
3=2a+3′ 3′ 3a+2′ (1-9a)+1/2 a=1/22
代入方程式
1/22 Fe
3
C+HNO
3
= 1/22CO
2
+3/22Fe(NO
3
)
3
+13/22NO+1/2H
2
O
化為更簡整數(shù)即得答案:
Fe3C+22HNO3? ? CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O三種價(jià)態(tài)先標(biāo)記,兩者相減第三系。若有約數(shù)需約簡,悠然觀察便配齊
三·觀察配平道理簡,二四不行再求六
將奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù)以后即可觀察配平,如果配不平,再依次試較大的偶數(shù)4,4若不行再用6,……
例一:請(qǐng)配平反應(yīng)式:
Cu+HNO3(濃)—— Cu(NO3)2+NO2↑+H2O
根據(jù)詩意的要求分析如下:
在該反應(yīng)式中,Cu在反應(yīng)前后出現(xiàn)了2次,H出現(xiàn)了2次,N出現(xiàn)了3次,O出現(xiàn)了4次。顯而易見,氧是反應(yīng)前后出現(xiàn)次數(shù)最多的元素,而且生成物H2O中的個(gè)數(shù)為1,是奇數(shù),故應(yīng)在H2O的前面加系數(shù)2,使奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù):
Cu+HNO3(濃)—— Cu(NO3)2+NO2↑+2H2O
在H2O的前面加上2后,右邊有4個(gè)H,所以應(yīng)在HNO3前面加上4,左邊加4后有4個(gè)N,而右邊有3個(gè)N,所以應(yīng)在NO2前面加上2,于是得配平了的化學(xué)反應(yīng)方程式:
Cu+4HNO3(濃)=== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
例二:請(qǐng)配平反應(yīng)式:
C2H6 +O2 ——CO2 +H2O
分析:觀察得知氧是前后出現(xiàn)次數(shù)最多的元素,故在H2O前加系數(shù)2,觀ertetwrte察后不平,然后換4,但還是不行,再換6。觀察配平如下:
2C2H6+7O2 === 4CO2+6H2O
升價(jià)降價(jià)各相加,價(jià)變總數(shù)約后叉。氧化還原未參與,配平不要忘記它。氧化還原分子內(nèi) 從右著手莫懼怕。叉后前后出奇偶,奇變偶后再交叉。
化學(xué)變化在生活中我們的周圍時(shí)刻再發(fā)生著,只是我們沒有去仔細(xì)發(fā)現(xiàn)和觀察而已,只要我們仔細(xì)的觀察于發(fā)現(xiàn),我們就會(huì)想到他們是怎么產(chǎn)生的,就會(huì)了解他們的反應(yīng)原理。只有這樣,我們每天才能學(xué)的化學(xué)知識(shí)多一點(diǎn),視野更寬闊.