氧化还原反应是化学领域中的重要反应类型,其配平在化学方程式的书写、化学反应的定量计算以及理解化学反应的本质等方面具有关键作用。准确而高效地配平氧化还原反应方程式是化学学习和研究的基础技能之一,众多配平方法应运而生,每种方法都有其独特的思路和适用场景。
一、常见配平方法
1,化合价升降法
原理:根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂化合价的升降总数相等来配平反应方程式。
步骤:首先,确定反应物和生成物中变价元素的化合价;然后,计算出化合价升高和降低的数值;接着,求出化合价升降的最小公倍数,以此确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数;最后,通过观察法配平其他物质的化学计量数。
例如:对于铜与硝酸的反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,Cu 由 0 价变为 +2 价,N 由 +5 价变为 +2 价,化合价升降的最小公倍数为 6,则 Cu 的计量数为 3,NO 的计量数为 2,进而配平其他物质,得到 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu (NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O。
2,离子 - 电子法
原理:在离子反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,且反应前后各元素的原子总数和离子所带电荷总数不变。
步骤:先将氧化还原反应改写为离子方程式;然后分别写出氧化剂得电子和还原剂失电子的半反应式,并配平原子数和电荷数;最后将两个半反应式相加,得到配平的离子方程式,再转化为化学方程式。
例如:在酸性高锰酸钾溶液与亚铁离子的反应中,MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ = Mn²⁺ + 4H₂O(还原反应),Fe²⁺ - e⁻ = Fe³⁺(氧化反应),将氧化反应式乘以 5 后与还原反应式相加,可得 MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O,对应的化学方程式为 2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 8H₂O。
热门跟贴