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氧化还原反应的配平

  配平简介:

  化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。

  配平原则:

  (1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等

  (2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等

  (3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等

  配平步骤:

  (1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价

  (2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等

  (3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数

  氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数

  (4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数

  (5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒

  配平技巧:

  (1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)

  例:

  通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。

  (2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。

  例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6

  可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则

  1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平

  (3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。

  例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O

  复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。

  再用观察法确定物质的化学计量数。

  (4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。

  例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O

  生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:

  Sx  0→-2  降2×2

  S2  0→+4  升4×1

  即可配平。

  (5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。

  (6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。

  氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:

  一般方法:从左向右配。

  步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。

  标出元素化合价变化的始态和终态

  求升价元素或降价元素化合价的变化数

  求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数

  配平变价元素

  用观察法配平其他元素

  检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)

  如:

  特殊技巧:

  配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。

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