在化學作業和練習中,有些學生為了解題或計算上的方便,把某些化學方程式合并起來。那麼化學方程式是否能像數學上的方程式那樣,可以進行加減等運算,任意合并呢?
我們說在多數情況下,化學方程式是不能随便便合并的。如果為了某種方便,不根據實際情況,生硬地湊合在一起,就會出現這樣那樣的錯誤。
例如:用氨氧化法制硝酸的反應,一般有下列方程式:
4NH3 5O2=(催化劑)4NO 6H2O ①
2NO O2 = 2NO2 ②
3NO2 H2O= 2HNO3 NO ③
為了進行化學計算,就将①式×3 ②式×6 ③式×4,從而得到總反應式:
12NH3 21O2 4H2O=8HNO3 4NO 18H2O對于這樣的式子,縱然對化學計算來說物質間數量關系是正确的;但是,作為一個完整的化學方程式是有問題的。因①、②、③三個反應是在三種不同條件下發生的,并不是一個反應的前後不同階段的幾個反應過程。因此,合并後的方程式是不能成立的。同時,如果我們把氨氣、氧氣同時通入水中,也是不能得到硝酸的。所以在多數情況下,化學方程式不能合并。
但為了計算上的方便。可能通過一系列化學方程式,找出正确的關系來進行計算,如上例,可找出如下的關系:NH3→NO2→HNO3,這樣做,不僅十分簡便,而且也非常可靠。
實踐告訴我們,在一些特定的條件下,化學方程式還是可以合并的。但是必須具備以下條件:
①被合并的幾個化學方程式必須是表示某個化學反應的幾個不同階段或不同過程,這些反應的階段和過程往往是互相聯系,不可分割的整體。
②合并後得到的總化學方程式必須能表示客觀存在的具體的化學反應。例如:電解飽和食鹽水溶液所發生的一系列變化,可以用總的化學方程式表示如下:
2NaCl 2H2O=(電解)2NaOH H2↑ Cl2↑
它實際上包括以下幾個不同的過程和不同的方面:
NaCl=Na Cl-
H2O=(可逆)H OH-
在陰極 H e→H 2H=H2↑
在陽極 Cl--e →Cl 2Cl=Cl2↑
這些式子正是具備了上述條件,而且合并後的總化學方程恰好簡單明了地表示了這一系列反應的全過程,所以可以這樣做。
總而言之,合并化學方程式,應取謹慎态度,不僅要注意它的可能性,還要考慮它的必要性。一般不要随便合并,否則,可能違背化學上的基本原理。
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