化学方程式配平器

配平任意化学方程式,并核对两边的原子数是否相等。

物质之间用+连接,箭头可以写成->、=或→。(aq)、(s)等状态符号会被忽略,已有的系数也会重新计算。

Try:

配平后的方程式

2H₂ + O₂ → 2H₂O

系数: 2 : 1 : 2

核对:两边的原子数

元素反应物生成物配平
H44
O22

各物质的摩尔质量

这些数值可以把配平后的方程式换算成质量。

2 × H₂2.016 g/mol
O₂31.998 g/mol
2 × H₂O18.015 g/mol

配平到底意味着什么

化学方程式表达的是原子守恒:没有任何原子凭空产生,也没有任何原子凭空消失,左边加进去的东西必须一个不少地从右边出来——可以重新排列,但不能增减。配平就是让方程式诚实地体现这一点的记账过程。

唯一可以改动的是系数——写在每个化学式前面的数字。系数会乘上它后面的一切,所以2H2O表示4个氢原子和2个氧原子。下标是物质本身的一部分,是固定不变的。

用观察法配平,以及它的局限

对于简单的方程式,观察法是可行的:先配平只出现在少数几处的元素,把氧和氢留到最后,因为它们几乎到处都有;最后再把整体乘以某个数,消去分数系数。燃烧方程式是最典型的练习——先配碳,再配氢,最后配氧,如果氧的系数出现二分之一,就把整个方程式乘以2。

当反应物和生成物超过几种,或者同一种元素出现在同一边的多个化合物中时,观察法就不再实用了。这里使用的代数法不受这个限制:每种元素对应一个方程,整个方程组一次性求解。

怎样读懂原子核对表

答案下方的表格就是证明,值得亲手核对至少一次。取每种元素,用它的下标乘以所在物质的系数,再把同一边的结果加起来。如果某一行两边不相等,说明方程式还没有配平——如果是在检查自己的作业,出错的那一行就是算错的地方。

下一步

配平后的方程式几乎是所有定量化学问题的起点。有了它,化学计量计算器可以用来求出限量试剂和理论产率,摩尔质量计算器则可以把每种物质的克数和摩尔数互相换算。

相关计算器

常见问题

怎样配平化学方程式?

需要给每种化学式前面选择合适的系数,使每种元素在两边的原子数相等。化学式内部的下标永远不能改动:把H2O改成H2O2,就把水变成了过氧化氢。能改动的只有系数。

为什么不能改动下标?

因为下标决定了这是什么物质。配平关心的是各物质参与反应的数量,而不是它们是什么。如果一个方程式只有改动下标才能配平,说明其中某个化学式写错了,而不是系数出了问题。

这个计算器用的是什么方法?

把方程式转化成一组线性方程,每种元素对应一个方程,再求出最小的整数解。这就是与试错法并列讲授的代数法,与逐一尝试不同,它总能给出答案,并且总能找到最小的一组系数。计算过程使用精确分数而不是小数,因此系数不会因四舍五入而产生误差。

能配平氧化还原方程式和离子方程式吗?

可以。把电荷写成Fe^2+、MnO4^-或Ca++,电荷就会被当作另一个必须配平的量,和各元素一起参与求解。这样就能一步配平Fe²⁺ + MnO4⁻ + H⁺ → Fe³⁺ + Mn²⁺ + H2O这样的净离子方程式,不需要先拆成两个半反应。

为什么提示"该方程式无法配平"?

几乎总是因为某种元素只出现在一边——例如反应物中有碳,但生成物里没有任何含碳的物质——这说明少写了一种物质。错误提示会指出具体是哪种元素。另一个常见原因是化学式写错了,应先检查下标。

"这个方程式有不止一组解"是什么意思?

这说明写出的其实是两个各自独立的反应被合并成了一个方程式,因此存在无穷多组有效的系数。经典的例子是C + O2 → CO + CO2:碳燃烧生成CO和碳燃烧生成CO2是两个独立的反应,把它们按任意比例混合都能配平。如果需要唯一解,应把它们拆开分别配平。

状态符号(如(s)、(l)、(aq))会影响配平吗?

不会。(s)、(l)、(g)和(aq)只表示物质的状态,配平时会被忽略,因此可以直接从教材里粘贴方程式,不需要先删掉这些符号。