化学计量数:化学反应方程式中,参与反应的物质前的
系数,称化学计量数,用ν表示。实际上在运用中就是方程式的配平,如果把方程式用
待定系数法配平以后,得到的数字就是它的系数,也就是计量数。
历史
里希特在《化学计量学初步》(1792-1794)这本书中第一次明确的提出“元素彼此之间有固定的质量比”,这是倍定律学说第一次用明确的语言阐述出来。这个就是“化学计量数”的早期雏形。后来道尔顿于1808年发布的《化学哲学新体系》中提出了新的原子论。历史到了这一步,人们已经可以测定绝大多数已知化学物种中各元素的比例了,“计量数”也已经开始广泛运用。
定义
化学计量数:化学反应方程式中,参与反应的物质前的系数,称化学计量数,用ν表示。实际上在运用中就是方程式的配平,如果把方程式用
待定系数法配平以后,得到的数字就是它的系数,也就是计量数。化学计量数的概念应包括其内涵与外延,即化学计量数之比与
粒子数之比、
物质的量之比、气体体积比、
反应速率之比等的关系。
具体说明
化学计量点是按化学反应关系求得的理论值。
关于
化学方程式中各物质化学式前面的“
系数”(即化学计量数),不宜简单看作是原子或分子的个数,事实上我们能够观察到的反应现象,决不是几个原子和分子间反应的结果,而是大量质点聚集所显示的宏观现象。化学方程式还具有“表示反应物、生成物各物质彼此之间的
物质的量之比”
书写方法
要遵循
质量守恒定律和
化学反应的客观事实。质量守恒定律指参加
化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。化学计量数与化学方程式的书写是分不开的,在这里一起讨论。
化学方程式的书写原则
①反应物化学式写在左边,生成物化学式写在右边,中间用“=”相连接。
②
化学方程式的配平即在反应物、生成物的化学式前边配上必要的系数使反应物与生成物中各元素的原子个数相等。
③要注明反应所需要条件,如需要加热,使用催化剂等均需在
等号上边写出。如需要两个及以上的条件时,一般把加热条件写在等号下边(或用Δ表示)
④注明生成物状态,用“↑”表示有
气体生成(反应物中不含气体),“↓”表示有难溶物(沉淀)产生或有固体生成(反应物中不含固体或沉淀)。
化学方程式的书写步骤
1.写:根据事实写出反应物和生成物的化学式(左反、右生),并在反应物和生成物之间画一条短线。
2.配:配平化学方程式的目的是使等号两边的原子种类与数目相等,遵守质量守恒定律,配平后要加以检查。
3.注:注明化学反应发生的条件(点燃、加热等),标出生成物状态(气体,沉淀等),把短线改成等号。
4.查:检查化学方程式是否正确。
化学方程式的配平
①
最小公倍数法:A、找出原子个数较多,且在反应式两边是一单一双的原子,求它的最小公倍数。
②奇偶数法:反应式两边有一种原子个数为一奇一偶的,先将
奇数变偶数,再配平。
应用与转化
化学计量数作用
以
整数来揭示
化学反应各组分之间的关系,计量数可以不仅是是
原子反应个数之间的比,还可以扩展到宏观的
物质的量质量还可以是体积之间的关系。再者计量数可以突出
化合价电子转移的数量关系。
化学计量数与反应级数
反应级数:在化学反应的速率方程中,各反应物的浓度项的指数之和称该反应的反应级数。
反应级数与化学计量数的关系:对于基元反应反应物的分级数与该反应物的化学计量数的绝对值相等;对于非基元反应则不一定相等。
其他延伸意义
等于参加反应各物质的物质的量之比;
如果体积相同的溶液还等于物质的量浓度之比;
有气体参加的反应等于气体同温同压下的体积之比;
等于气体分子数之比;
等于各物质反应速率之比;
等于可逆反应中各物质转化的物质的量之比;
等于离子反应中离子碰撞概率之比。