化学方程式

化学方程式或化学反应方程式（Chemical equation）是用来描述各种物质之间的不同化学反应的式子。

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[编辑] 概念

化学方程式反映的是客观事实。因此书写化学方程式要遵守两个原则：一是必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子种类与数目必须相等。

[编辑] 表达意义

表明了反应物、生成物、反应条件；
通过相对分子质量（或相对原子质量）表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比；
反映了质量守恒定律。

[编辑] 配平方程式

化学方程式配平（Balance），是在客觀存在的化學方程式的基礎上，在各個分子式前加上正整数係數，并在“=”上標明反應條件及標明氣體、沉澱等符號。配平后的化学方程式必定要反映质量守恒定律。

[编辑] 化學方程式配平符號一覽表

[编辑] 在等號上方或下方

“Δ”代表加熱。
例如：

2Cu+O₂	△	2CuO

某物質名稱代表此物質為催化劑。
例如：

2H₂O₂	MnO₂	O₂↑+2H₂O

其他反應條件均以文字標明。

[编辑] 在反應物後方

“↑”代表此生成物為氣體，且反应物中无气体。
例如：

2H₂O	通电	O₂↑+2H₂↑

“↓”代表此生成物有沉澱，且反应物中无固体。
例如：

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

關於沉澱，请参看溶解度表。

[编辑] 配平方法

配平化学方程式方法有很多，为了配平能够更加快捷简单，有很多方法可以参照借鉴。下面着重介绍几种常用的配平方法。

注意：有一些方程式是自然就是配平的，比如CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
最小公倍数法（奇偶法）：例如在配平P+O₂→P₂O₅时，观察右边的氧原子数为5，而式子左边氧原子数为2。5、2的最小公倍数为10，因此在左边的O₂前面配上5，在P₂O₅前面配上2。由于式子左边的磷原子数为1，而右边的磷原子个数是1，因此在P前面配上4。至此配平。（4P+5O₂=2P₂O₅）
1+x法：当有机化合物和氧气反应（通常生成水和二氧化碳）时，推荐用这种方法。比如C₂H₅OH+O₂→CO₂+H₂O，把C₂H₅OH的系数固定为1，观察式子：式子右边碳原子有一个，而左边有两个，于是在CO₂前面配上2；式子右边氢原子有2个，而左边有6个，于是在H₂O前面配上3。最后观察氧原子数，右边一共已经有7个，左边只有3个，于是在单质O₂前面配上3。至此配平。（C₂H₅OH+3O₂=2CO₂+3H₂O）
观察思考法：比如配平碳还原氧化铁C+Fe₂O₃→CO₂↑+Fe时，观察是平均每个碳从氧化铁中夺取两个氧原子生成CO₂，Fe₂O₃中氧原子数是奇数，因此配上2，2Fe₂O₃中一共有6个氧原子，需要3个碳来夺取，于是在C上配上3，自然后面的CO₂也要配上3；剩下的式子便很好配平了。（3C+2Fe₂O₃=4Fe+3CO₂↑）

除了上述方法之外，还有其他的方法配平，比如化合价升降法、单质配分数法、代数法等。配平方程式是非常重要的一步。

[编辑] 配平方程式範例

例如： H₂O → O₂ + H₂ 可以配平為：

1.配平係數

2H₂O → O₂+ 2H₂

2.寫出氣體（沉澱）符號

2H₂O → O₂↑+ 2H₂↑

3.標明反應條件

2H₂O	通电	O₂↑+2H₂↑

4.将箭头（→）改为等号（=）

完成。

[编辑] 氧化还原反应化学方程式的配平

氧化还原反应，由于其本质是电子的转移或偏向，且方程式使用常规方法配平较为困难，所以利用其电荷守恒的性质，可以更方便地配平。

[编辑] 完全氧化还原反应化学方程式的配平

完全氧化还原反应指元素完全由一个价态升高或降低到另外一个价态。以 Fe(OH)₂+H₂O+O₂——Fe(OH)₃为例
$\overset{+2}{Fe}{(}\overset{-2}{O}\overset{+1}{H}{)}_2{+}\overset {+1}{H}_2\overset {-2}{O}{+}\overset {0}{O}_2$ —— $\overset {+3}{Fe}{(} \overset {-2}{O}\overset {+1}{H}{)}_3$

1.标出元素化合价

2.找到升价和降价的元素（由标出的化合价可以看出，Fe元素和O元素化合价发生改变，Fe元素化合价从+2升至+3价，而O元素从0降到-2价）

3.计算出升降价元素的得失电子数，并找到他们的最小公倍数，乘上一定的系数时得失电子数相等（由标出的化合价可以看出，Fe元素失去1e^-，O元素得到4e^-【一个O原子得到2e^-】，因此Fe(OH)₂的系数应是4，O₂的系数应是1，才能使得失电子数相等）

${4}\overset{+2}{Fe}{(}\overset{-2}{O}\overset{+1}{H}{)}_2{+}\overset {+1}{H}_2\overset {-2}{O}{+1}\overset {0}{O}_2$ —— $\overset {+3}{Fe}{(} \overset {-2}{O}\overset {+1}{H}{)}_3$

4.通过观察法配平整个方程式，最后加上等号

${4}\overset{+2}{Fe}{(}\overset{-2}{O}\overset{+1}{H}{)}_2{+2}\overset {+1}{H}_2\overset {-2}{O}{+}\overset {0}{O}_2{=4}\overset {+3}{Fe}{(} \overset {-2}{O}\overset {+1}{H}{)}_3$

[编辑] 不完全氧化还原反应化学方程式的配平

不完全氧化还原反应，指在反应中一种元素的化合价没有完全变化成另外一种化合价，以Zn+HNO₃——Zn(NO₃)₂+NH₄NO₃+H₂O为例

$\overset{0}{Zn}{+}\overset{+1}{H}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3$ —— $\overset{+2}{Zn}{(}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3{)}_2{+}\overset{-3}{N}\overset{+1}{H}_4\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3{+}\overset {+1}{H}_2\overset{-2}{O}$
第一、二步与上一方法相同。
3.计算出升降价元素的得失电子数，（这时，就要找出变价的原子所在的化合物）并找到他们的最小公倍数，乘上一定的系数时得失电子数相等。
（由标出的化合价可以看出，一个N原子从+5价降到-3价，得到8e^-,Zn原子从0价上升到+2价，失2e^-，故NO4NO3的系数为1，Zn的系数为4）
${4}\overset{0}{Zn}{+}\overset{+1}{H}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3$ —— $\overset{+2}{Zn}{(}\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3{)}_2{+1}\overset{-3}{N}\overset{+1}{H}_4\overset{+5}{N}\overset{-2}{O}_3{+}\overset {+1}{H}_2\overset{-2}{O}$