化學方程式配平工具（係數計算器）
輸入未配平的化學方程式（例如 H2 + O2 -> H2O），即可自動計算出滿足質量守恆定律的最小正整數係數。
常見方程式配平示例
以下是初高中化學中常見的反應方程式及其配平後的係數，可用於自行計算前的核對。
| 反應名稱 | 未配平的方程式 | 配平後的方程式 |
|---|---|---|
| 氫氣的燃燒 | H2 + O2 → H2O | 2H2 + O2 → 2H2O |
| 鐵的生鏽（氧化） | Fe + O2 → Fe2O3 | 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 |
| 甲烷的完全燃燒 | CH4 + O2 → CO2 + H2O | CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O |
| 丙烷的完全燃燒 | C3H8 + O2 → CO2 + H2O | C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O |
| 高錳酸鉀與鹽酸的氧化還原反應 | KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + H2O + Cl2 | 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 |
什麼是化學反應式的配平
化學反應式的配平，是指為反應物與生成物分別加上合適的係數，使兩邊各元素的原子數相等。這相當於在算式上保證「反應前後物質的總質量不變」這一質量守恆定律。
本工具只需輸入如 H2 + O2 -> H2O 這樣未配平的反應式，即可透過求解線性方程組的演算法，自動計算出滿足質量守恆定律的最小正整數係數。含括號的複雜化學式與氧化還原反應也同樣支援。
化學反應式配平工具的使用方式
- 輸入反應式 以「+」分隔反應物與生成物，並用箭頭（->、= 或 → 皆可）連接兩邊。
- 係數維持原樣即可 即使已經寫有數字，本工具也會忽略並自動重新計算，無須先行刪除係數。
- 確認計算結果 會依反應物、生成物分別以清單顯示配平後的最小整數係數。
- 用範例確認顯示形式 透過範例按鈕載入具代表性的反應式，即可先行確認結果的顯示形式。
用好本工具的小技巧
- 無需自己輸入係數，即使方程式中已有數字，本工具也會忽略它們並重新計算。
- 箭頭可以寫成 "->"、"=" 或 "→"，直接貼上全形箭頭符號也沒有問題。
- 支援帶括號的化學式（例如 Fe2(SO4)3），因此也可以配平較複雜的鹽類反應方程式。
- 如果感覺"元素明明對應卻配不平"，很可能是方程式本身寫錯了，請對比反應物和生成物兩側出現的元素種類。
- 可以先點選示例按鈕載入常見方程式，瞭解結果表格的顯示方式，再輸入自己的方程式。
化學反應式配平工具的應用情境
國中、高中的化學作業
可用於核對配平題的答案，或檢驗自己推導出的係數是否正確。
複雜氧化還原反應的係數決定
即使是過錳酸鉀與鹽酸反應這類手算頗為繁瑣的反應式，也能機械地求出正確的係數。
化學計量計算的前一步
與莫耳質量計算結合，可作為求算反應所需物質的量或生成物質量的化學計量計算起點。
化學實驗報告的撰寫
想在報告中以正確的係數寫出實驗所涉反應式時，可用作確認。
化學反應式配平相關用語集
- 質量守恆定律
- 指化學反應前後物質的總質量不發生變化的定律。18世紀由安東萬·拉瓦節實證，是反應式配平的理論依據。
- 係數
- 化學反應式中表示化合物整體個數的數字。與表示分子式內原子數的下標不同，配平時只改變該係數。
- 反應物·生成物
- 化學反應式中位於箭頭左側、反應前的物質稱為反應物，位於右側、反應後的物質稱為生成物。
- 氧化還原反應
- 伴隨電子得失的化學反應。如過錳酸鉀與鹽酸的反應，手算時有時需要半反應式法等專門方法。
- 高斯消去法
- 用於機械地求解線性方程組的演算法。本工具運用該方法，由「各元素的原子數在兩邊相等」這一條件求出係數。
常見問題
閒話 ― 配平演算法與質量守恆定律
用係數配平化學方程式這一做法的理論基礎，是18世紀法國化學家安托萬·拉瓦錫提出的質量守恆定律。他通過在密閉容器中精確測量燃燒反應，證明了反應前後物質的總質量不會發生變化，從而推翻了此前流行的"燃燒會使物質失去質量"的燃素說。
學生在手動配平方程式時，最容易犯的錯誤是混淆係數和化學式下標。係數表示整個化合物的數量，而下標表示分子內部原子的數量，一旦改動後者就會變成完全不同的物質。本工具內部使用的演算法（求解線性方程組的零空間）嚴格遵循這一區別，機械地推匯出正確的係數。
對於更復雜的氧化還原反應（例如高錳酸鉀與鹽酸的反應），手動配平往往非常繁瑣，通常需要用到"半反應法"等追蹤電子轉移的專業方法。而本工具所採用的基於高斯消元法的演算法，只需要滿足"兩側各元素原子數相等"這一條件即可求解，完全不需要追蹤電子的得失。