化学方程式配平
输入反应物和生成物的化学式。计算器会给出最简正整数系数,并列出方程式两侧每种元素的原子总数。
当前支持范围: 计算器只处理不带电荷的中性化学式,暂不支持离子电荷和含电子的半反应。请勿用它处理以离子和电子书写的氧化还原半反应。
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化学方程式配平
输入反应物和生成物,计算器会检查每种元素,并给出最简正整数系数。
配平结果
2H2 + O2 → 2H2O
各物质的系数
- 2
H2反应物 - 1
O2反应物 - 2
H2O生成物
元素守恒检查
| 元素 | 反应物侧 | 生成物侧 | 是否守恒 |
|---|---|---|---|
| H | 4 | 4 | 是 |
| O | 2 | 2 | 是 |
配平过程
- 统计了 3 种物质中的 H、O 原子。
- 使用精确有理数求解元素守恒方程,不依赖浮点数四舍五入。
- 把解约成最简正整数比 2 : 1 : 2。
输入格式速查
| 输入内容 | 写法 | 示例 |
|---|---|---|
| 反应物与生成物 | 各物质用 + 分隔 | H2 + O2 |
| 反应箭头 | ->、=、=>、<=>、→、↔ 或 ⇌ | H2 + O2 -> H2O |
| 已有系数 | 可省略;输入时必须是正整数 | 2H2 + O2 -> 2H2O |
| 物态 | 可在末尾加 (s)、(l)、(g) 或 (aq) | H2(g) + O2(g) -> H2O(l) |
工具可以解析 Ca(OH)2、Al2(SO4)3 等带括号的化学式。如果你要算单个化学式的质量,而不是反应比例,请使用摩尔质量计算器。
配平改系数,不改下标
配平时只能改变化学式前的系数,不能改化学式内部的下标。
2H2O最前面的 2 是系数,会乘整个化学式,因此共有 4 个 H 原子和 2 个 O 原子。H2O中的 2 是下标,属于物质本身。改成H2O2后,水就变成了过氧化氢。4 : 2 : 4虽然也守恒,但对应的最简整数比是2 : 1 : 2。
系数表示各物质之间的物质的量之比,下标表示一种物质内部的原子组成。混淆两者会直接改变反应物或生成物。
例题一:氢气燃烧生成水
先写出未配平的方程式:
H2 + O2 -> H2O
一个 O2 分子含有 2 个 O 原子,因此在 H2O 前写 2。此时生成物侧共有 4 个 H 原子,所以 H2 前也要写 2。
2H2 + O2 -> 2H2O
| 元素 | 反应物侧 | 生成物侧 |
|---|---|---|
| H | 2 × 2 = 4 | 2 × 2 = 4 |
| O | 1 × 2 = 2 | 2 × 1 = 2 |
最简系数比为 2 : 1 : 2。
例题二:铝与硫酸反应
这个例子含有括号:
Al + H2SO4 -> Al2(SO4)3 + H2
生成物中有 3 个硫酸根整体,因此 H2SO4 的系数是 3。反应物侧随后有 6 个 H 原子,对应 3 个 H2;Al2 则需要 2 个 Al 原子。
2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2
两侧的原子总数都是 Al = 2、H = 6、S = 3、O = 12。括号后的 3 会同时乘括号内的 S 和 O。
计算器怎样求系数
计算器会为每种元素建立一个守恒方程。反应物侧的原子数记为正,生成物侧记为负,然后用精确有理数求解这个齐次方程组。得到比例后,再转成正整数并约去最大公因数。
如果用浮点数近似,本来等于 2 的系数可能得到 1.9999999998。错误取整会破坏原子守恒。本工具在最终显示前一直保留精确比例,因此不会依赖浮点数四舍五入。
常见配平错误
- 不要为了凑原子数而改下标,应在完整化学式前添加系数。
- 括号后的数字要乘括号内的每一种元素。
- 用最大公因数约去所有系数。
4H2 + 2O2 -> 4H2O应写成2H2 + O2 -> 2H2O。 - 检查每种元素是否都出现在方程式两侧。只出现在一侧时,通常是化学式写错或漏了物质。
- 同一侧重复出现的物质应先合并成一项。
- 不要输入离子电荷或电子
e-。当前版本只检查原子数,不检查电荷守恒。
需要调整溶液浓度时,可以使用稀释计算器。化学工具总览列出了现有工具及各自的支持范围。
常见问题
化学方程式怎么配平?
分别统计方程式两侧每种元素的原子数,在完整化学式前添加系数,直到所有元素都守恒。最后用最大公因数约成最简整数比。
计算器支持带括号的化学式吗?
支持。它可以解析 Ca(OH)2、Al2(SO4)3 等化学式,并把闭括号后的数字乘到括号内所有原子上。
配平时可以改化学式下标吗?
不可以。改变下标会得到另一种物质。配平只能改变完整化学式前的系数。
能配平离子方程式和氧化还原反应吗?
当前版本可以处理用中性化学式书写的反应,但不能解析离子电荷或电子,因此无法验证离子反应和半反应的电荷守恒。
为什么结果要用最简整数系数?
把所有系数同时乘同一个整数,反应比例不会改变。化学方程式通常写成最简正整数比,因此计算器会约去所有系数的公因数。