化学方程式是化学学科中用来表示化学反应的一种重要工具,它不仅体现了反应物和生成物的种类,还反映了它们之间的定量关系,而配平化学方程式则是正确书写化学方程式的关键步骤,下面将详细介绍几种常见的配平方法。
最小公倍数法
这是一种最基本、最常用的配平方法,适用于一些较为简单的化学方程式,其基本原理是找出方程式两边各出现一次且原子个数相差较多的元素,求出它们的最小公倍数,然后根据最小公倍数确定各物质的化学计量数。

在配平磷燃烧的化学方程式$P + O{2} \longrightarrow P{2}O{5}$时,我们发现氧原子在方程式两边的个数相差较大,左边氧原子个数为$2$,右边氧原子个数为$5$,它们的最小公倍数是$10$,在$O{2}$前面配上$5$,在$P{2}O{5}$前面配上$2$,得到$P + 5O{2} \longrightarrow 2P{2}O{5}$,右边磷原子个数为$4$,所以在$P$前面配上$4$,最终配平的化学方程式为$4P + 5O{2} \stackrel{点燃}{=!=!=} 2P{2}O{5}$。
奇数配偶法
当方程式中出现一种元素在一边的原子个数为奇数,而在另一边的原子个数为偶数时,可采用奇数配偶法,具体步骤是先找出出现次数较多且原子个数为奇数的元素,将其所在的化学式前配上一个偶数$2$,使该元素的原子个数变为偶数,然后再逐步配平其他元素的原子个数。
以氯酸钾分解制取氧气的化学方程式$KClO{3} \longrightarrow KCl + O{2}$为例,氧原子在$KClO{3}$中是$3$个(奇数),在$O{2}$中是$2$个(偶数),我们先在$KClO{3}$前面配上$2$,得到$2KClO{3} \longrightarrow KCl + O{2}$,左边钾原子和氯原子个数都为$2$,所以在$KCl$前面也配上$2$,即$2KClO{3} \longrightarrow 2KCl + O{2}$,根据氧原子守恒,在$O{2}$前面配上$3$,配平后的化学方程式为$2KClO{3} \stackrel{MnO{2}}{\underset{\Delta}{=!=!=}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow$。
观察法
观察法适用于一些比较简单、直观的化学方程式,通过对反应物和生成物的化学式进行观察,找出其中的规律,从而确定各物质的化学计量数。
在配平一氧化碳还原氧化铁的化学方程式$CO + Fe{2}O{3} \longrightarrow Fe + CO{2}$时,我们可以观察到一个$CO$分子夺取一个氧原子生成一个$CO{2}$分子,而$Fe{2}O{3}$中有$3$个氧原子,所以需要$3$个$CO$分子来夺取这$3$个氧原子,生成$3$个$CO{2}$分子。$Fe{2}O{3}$中的$2$个铁原子被还原成$2$个铁原子,因此配平后的化学方程式为$3CO + Fe{2}O{3} \stackrel{高温}{=!=!=} 2Fe + 3CO{2}$。
定一法
定一法适用于一些有机物燃烧的化学方程式配平,先确定有机物的化学计量数为$1$,然后根据原子守恒依次配平其他物质的化学计量数。
在配平乙醇燃烧的化学方程式$C{2}H{5}OH + O{2} \longrightarrow CO{2} + H{2}O$时,先将$C{2}H{5}OH$的化学计量数定为$1$,根据碳原子守恒,$1$个$C{2}H{5}OH$分子中有$2$个碳原子,所以在$CO{2}$前面配上$2$;根据氢原子守恒,$1$个$C{2}H{5}OH$分子中有$6$个氢原子,所以在$H{2}O$前面配上$3$,右边氧原子个数为$2\times2 + 3\times1 = 7$个,而$C{2}H{5}OH$中已有$1$个氧原子,O{2}$前面的化学计量数为$(7 - 1)\div2 = 3$,配平后的化学方程式为$C{2}H{5}OH + 3O{2} \stackrel{点燃}{=!=!=} 2CO{2} + 3H_{2}O$。
配平化学方程式需要不断地练习和总结,熟练掌握各种配平方法,并根据不同的化学方程式选择合适的配平方法,才能快速、准确地配平化学方程式,为化学学习打下坚实的基础。


