浅谈用待定化学计量数法进行化学方程式的配平

浅谈用待定化学计量数法进行化学方程式的配平

英德市黄花中学 彭焕福

化学方程式是用化学式来表示化学反应的式子，它是初中化学中重要的化学用语之一。书写化学方程式：有“写”（即写出反应物和生成物的化学式）、“配”（即配平化学方程式）、“注”（即注明化学反应发生的条件）、“等”（即将横线改为等号）四个步骤。如何正确书写化学方程式，是初中化学教学的重点内容之一，又是难点之一,难就难在“配”这一步。至于“写”、“注”、“等”这三步，只要在教学中多提醒、多训练，就应该是易如反掌的，而“配”这一步呢？学生做相关的习题时，往往不配平或者配平错误，就忙于进行计算，结果，前功尽费。初中化学教科书中介绍了一种比较简单的常用的方法―――最小公倍数法。其方法是：在化学反应中，看哪种元素的原子出现的次数多、变化的数目大，就以其为基准，先配平这种元素的原子个数，后再配平其它元素的原子个数，使化学方程式中等号两边各种元素的原子个数总和相等。但是，对于一些较难观察的化学方程式的配平，如：FeS2+O2——Fe2O3+SO2 、C2H2+O2——CO2+H2O 等，用最小公倍数法就难以配平。虽然这一层次要求的题目在升学考试中所占的比例不多，但是随着素质教育的全面推行、中考命题的不断改革，这一层次要求的题目在考试中也占一定的比例，其目的就是便于高一级学校选拔人才。为了适应中考命题的改革，下面介绍一种“待定化学计量数法”来配平化学方程式，这种方法虽然比较复杂，

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但是对各种化学方程式的配平均适用，值得推广使用。待定化学计量数法的配平步骤如下：

（1）、设不同的未知数（a 、b、c、d??等）为化学式前面的化学计量数。

（2）、根据反应前后各元素的原子个数总和相等，列出未知数间的关系式。

（３）、求解。

这是涉及到不定方程组的解法。这一知识将在高中阶段学习，基于初三学生的知识面，可以先假设任意一个未知数为１，然后用代入法求出其余的未知数，最后将求出的未知数全部代入化学方程式中，就是所要配平的化学方程式。如果求出的未知数中有发生分数，将求出的未知数全部代入化学方程式后，再去分母、约分等整理，使化学式前面的化学计量数均为正、整、互质数。

例如：配平“FeS2+O2——Fe2O3+SO2”这个化学方程式。 （１）、aFeS2+bO2=====cFe2O3+dSO2

（２）、 对Fe原子：a===2c ??? ①

对S原子：2a===d ??? ② 对O原子：2b===3c+2d ?? ③

（３）解由①、②、③组成的方程组。

a===2c ??? ① 2a===d ??? ② 2b===3c+2d ??? ③

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解法（一） 设a==1

把a==1代入①得c==1/2

代入②得d==2

把c==1/2、d==2代入③得b==11/4 把求得的化学计量数代入化学方程式，则得 FeS2+11/4O2=====1/2Fe2O3+2SO2 去分母得

４FeS2+11O2=====2Fe2O3+８SO2 解法（二） 设b==1

把b==1代入③得3c+2d===2 ??? ? 把①代入②得d==4c ??? ⑤ 把c==2/11代入①得a==4/11 把a==4/11代入②得d==8/11

把求得的化学计量数代入化学方程式，则得 4/11FeS2+O2=====2/11Fe2O3+８/11SO2 去分母得

４FeS2+11O2=====2Fe2O3+８SO2 解法（三） 设c==1

把c==1代入①得a=2 ??? ?

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把a=2代入②得d==4 ??? ⑤ 把c==1、d==4代入③得b==11/2 把a==4/11代入②得d==8/11

把求得的化学计量数代入化学方程式，则得 2FeS2+11/2O2=====Fe2O3+4SO2 去分母得

４FeS2+11O2=====2Fe2O3+８SO2 解法（四） 设d==1

把d==1代入②得a=1/2 ??? ? 把a=1/2 代入①得c==1/4 ??? ⑤ 把c==1/4 、d==1代入③得b==11/8 把求得的化学计量数代入化学方程式，则得 1/2FeS2+11/8O2=====1/4Fe2O3+SO2 去分母得

４FeS2+11O2=====2Fe2O3+８SO2

上述同一道不定方程组的四种不同解法，分别假设了a==1、b==1、c==1、d==1，然后再用代入法求出其余的三个未知数，其配平结果都相同。特别注意：配平后的化学计量数必须是正整互质数。

正是：

途殊同归，推导相同； 假设不同，结果一样。

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