[高中] 複雜的化學方程式係數的平衡

看板Chemistry作者 (愛哭鬼)時間1年前 (2022/05/22 04:38), 1年前編輯推噓1(1推 0噓 26→)
留言27則, 2人參與, 1年前最新討論串1/1
想請教版上的大大 這是學生問我的坊間高中化學模擬分科測驗的題目 (為了避免侵犯出版社智慧財產權，我刪除了題目前面的長篇閱讀，但不影響作答) https://imgur.com/a/y79sPnx (很明顯題目本身有瑕疵，(C)和(D)選項竟然一模一樣) (這本模擬題本有問題之處也不是只有這裡...) 以下是出版社的官方解答 https://imgur.com/a/uuItcb3 針對a+b+c的最簡單整數解 解答給的答案是 4KNO3 + 7C + 1S → 3CO2 + 3CO + 2N2 + 1K2CO3 + 1K2S 但是我覺得 4KNO3 + 6C + 1S → 4CO2 + 1CO + 2N2 + 1K2CO3 + 1K2S 這樣也是可以接受的 我自己對於aKNO3 + bC + cS → dCO2 + eCO + fN2 + gK2CO3 + hK2S的平衡係數推導過 程如下 https://imgur.com/a/39OA3BU 我覺得只有使用五種原子(K、N、O、C、S)數目的反應前後守恆 就算再加上氧化數的上升量=氧化數的下降量 (但氧化數的守恆基本上也只能算是原子數目守恆的變形) 只有五個條件，根本不足以解出a:b:c:d:e:f:g:h的最簡單整數解 所以這一題我覺得沒有合適的答案 想請教版上的強者我的推導過程有沒有不恰當或觀念不正確之處 我學過完整的高中化學和大一普通化學(課本是Zumdahl的Chemical Principles) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 180.217.34.165 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Chemistry/M.1653165483.A.FFE.html ※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 04:59:40 ※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 05:14:57
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05/22 06:30, 1年前 , 1F
懶得列式子了，或是你自己列出來給別人看看。氧化數的變
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05/22 06:30, 1年前 , 2F
化是基於電子轉移數目的守恆，哪來的算是原子數目守恆的
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這個我另外找時間公開回文，因為我自己也是寫了這題以後 突然發現氧化數的平衡其實與原子數目的平衡其實是相同的 也就就是我用氧化數的平衡，並沒有辦法幫我多增加新的限制條件來解未知元 (假設我的化學平衡只需要平衡電中性的物質，沒有陰陽離子)
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05/22 06:30, 1年前 , 3F
變形？你怎麼不說他們還都是質量守恆還有質能守恆的變形
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05/22 06:30, 1年前 , 4F
？都叫守恆了，隨時隨地遵守不然守恆是說好玩的嗎？
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05/22 06:36, 1年前 , 5F
你的答案左邊6個碳只產生右邊5個碳，剩下的人間蒸發？你
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05/22 06:36, 1年前 , 6F
的原子數目守恆真的變形了，要怎麼讓別人接受？
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05/22 06:51, 1年前 , 7F
抱歉我誤解你的意思，是我看錯
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沒關係的，請放輕鬆，因為我也會犯錯 我在Chemistry版發了好幾篇求救文，都是您回覆最多 非常感激!! ※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 07:10:11
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05/22 07:39, 1年前 , 8F
我自己寫了一次，8個係數，6個方程式，加上最簡整數比勉
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05/22 07:39, 1年前 , 9F
強算上一個限制，只能得到參數式，無法得到唯一答案。
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我在想如果您可以試著使用五個使用原子數目守恆的方程式 經過方程式的列運算以後，可以得到氧化數平衡的那個方程式 也就是說，氧化數的平衡並沒有構成新的限制條件 仍然只有五個方程式要解八個未知元 ※ 編輯: wnin (180.217.34.165 臺灣), 05/22/2022 07:52:42
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05/22 07:55, 1年前 , 10F
氧化數不會得到新的資訊，因為硫的那組沒有跟碳產成產物
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05/22 07:55, 1年前 , 11F
，氧又重頭到尾都-2
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05/22 07:57, 1年前 , 12F
所以氧跟硫變成數量上需要資訊但價數上資訊不足….
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05/22 08:06, 1年前 , 13F
想起來我高中的時候也有碰到類似的題目，不過過了這麼久
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05/22 08:06, 1年前 , 14F
還是有這樣的題目XD。以火藥來說，爆炸會產生氧債，就是
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05/22 08:06, 1年前 , 15F
反應過於劇烈燃燒不完全，產物處於氧化不足的狀態，伴隨
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05/22 08:06, 1年前 , 16F
大量氣體釋放。以火藥的特性來看答案較接近一點。但我想
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真實世界應該介於幾種最簡結果之間
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05/22 08:16, 1年前 , 18F
另外你所指的氧化數的變化常常與原子數變化得到同樣的關
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05/22 08:16, 1年前 , 19F
係式，我可以理解，反應式的電子守恆，所以必然有某些物
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05/22 08:16, 1年前 , 20F
質需要反應出價數變化才能維持中性。最後電子轉移數的變
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05/22 08:16, 1年前 , 21F
化自然包含在原子數的守恆裡面。
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05/22 08:37, 1年前 , 22F
所以，抱歉一開始沒有細想真的太過於武斷了
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推
05/23 07:12, 1年前 , 23F
原式可看成以下三個反應式的任意組合
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05/23 07:12, 1年前 , 24F
a: 2KNO3 + 3C + S → 3CO2 + N2 + K2S
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05/23 07:13, 1年前 , 25F
b: 2KNO3 + 4C → 3CO + N2 + K2CO3
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05/23 07:13, 1年前 , 26F
c: 4KNO3 + 5C → 3CO2 + 2N2 + 2K2CO3
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05/23 07:13, 1年前 , 27F
出版社的解為 a+b ，你給的解為 a+(b+c)/3
05/23 07:13, 27F
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