小宇 asked in 科學化學 · 1 decade ago

急~誰可以教我化學反應式與平衡系數

國二下 進入原子的世界 有誰能教我反應式與平衡系數???

Update:

那什麼時候要用正的什麼時候要用負的,要怎麼看ㄋ??

3 Answers

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  • 1 decade ago
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    化學反應式(chemical equation)用來描述在化學反應中參與的物質、計量關係,以及反應發生所需要的環境與條件。

    胡適說得好,正所謂「要怎麼收獲就怎麼栽」,化學反應裡收獲的產物(product),反應物(reactant)提供的原子素材可是一點都不可少。在化學反應式中反應物寫在左邊,產物寫在右邊,中間則用箭號(→)連接,箭頭的方向表示反應進行的方向。

    所有的化學反應都不會無中生有,必須遵守「質量守恆」、「原子守恆」與「電荷守恆」的原則,將這些原則應用在化學反應的定量計算,便稱作化學計量(chemical stoichiometry)。

    以打火機燃燒丁烷的反應作為例子,燃燒除了丁烷以外還需要氧氣,而燃燒之後碳元素的部分會產生二氧化碳,氫元素則氧化生成水,依此寫出尚未平衡的化學反應式:

    C4H10 + O2 → CO2 + H2O

    首先分析反應式中牽涉的元素,碳與氫都各自有一種產物,分別是二氧化碳及水,因為氧氣會生成兩種產物,因此先擱置氧,而從碳、氫來著手「化學反應式的平衡」(balance chemical equation)。1莫耳的丁烷含4莫耳的碳原子與10莫耳的氫原子,根據原子守恆可提供4莫耳二氧化碳與5莫耳水所需的碳與氫原子,先將此兩者的係數寫下。

    C4H10 + □ O2 → 4 CO2 + 5 H2O

    化學反應式只剩下氧氣的係數尚未決定,由已平衡二氧化碳與水的係數可反推氧氣需要 (42+5) 2 = 6.5莫耳,通分成整數,就是平衡後的化學反應式。

    2 C4H10+ 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

    詳細的化學反應式除了反應物和產物以外,還需要列出反應的條件,包含反應時間、壓力、溫度、溶劑、催化劑、反應熱等等。德國化學家哈伯在二次世界大戰發明了哈伯法製氨,一莫耳的氮氣與三莫耳的氫氣可反應產生兩莫耳的氨,解決禁運氨的問題。但是如果我們只是在常溫常壓下把氮氣和氫氣混合,甚麼事情都不會發生,這是因為哈伯法製氨需要高溫、高壓以及氧化鐵作為催化劑才能達成:

    圖片參考:http://highscope.ch.ntu.edu.tw/phpBB/download.php?...

    以上述的哈伯法製氨反應式,根據化學計量的觀念,便可以計算需要多少的反應物才能產生預期量的產物,將反應物的量依照平衡方程式的計量設計的反應稱作計量反應(stoichiometric reaction)。不過在實際操作實驗時,我們往往會提高某些反應物的量以驅使反應完全。根據勒沙特列原理,提高反應物量可使反應平衡趨向產物端,而在反應中會用盡的反應物就決定了產物的產量,稱作限量試劑(limiting reagent)。

    從反應方程式計算產物最大可能的產量,稱為理論產量(theoretical yield);將產物的實際產量與理論產量比較,便可得到百分產率(percentage yield)。產物的產量與反應物量,兩者的莫耳數比就是轉換率(conversion),有時候反應不只會有一種產物,產物的相對產率就反映了選擇性(selectivity)。

    不論是在工業或是在實驗室,產率、選擇性以及反應條件都是反應效能的判斷依據,我們希望反應可以越快進行、選擇性高、產率高、不需要太多分離手續、不需要難以達到的溫度與壓力。舉例來說,哈伯法仍是目前工業製氨倚重的反應,所需要的高溫與高壓十分耗能,但是其原子經濟(atomic economy)不浪費原料,還是有賺頭。

    化學反應式就是化學專業語文,化學式就像語彙,反應式則像句子。我們學習如何描繪反應式,從另外一個角度而言,也就在描述反應發生的質、量變化情形。

    Source(s): 高瞻計畫資源平台
  • Anonymous
    7 years ago

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  • 亞倫
    Lv 4
    1 decade ago

    這還是要先從該分子的價數看起喔!

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