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氧化还原反应的配平原则及技巧

发布时间:2022-09-20 17:29:54 来源:hth华体会全站 作者:华体会最新版本

内容简介:  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。  2.化合价升降守恒原则:氧化剂化合价降低的总数值与还原剂化合价升高的总数值相等。  3.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 。  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 。  若氧化剂(或还原剂)中某元素化合价只有部分改变,配平宜从氧化产物、还原产物开始,即先考虑生成物,逆向配平;自身氧化还原反应...
产品描述

  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。

  2.化合价升降守恒原则:氧化剂化合价降低的总数值与还原剂化合价升高的总数值相等。

  3.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 。

  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 。

  若氧化剂(或还原剂)中某元素化合价只有部分改变,配平宜从氧化产物、还原产物开始,即先考虑生成物,逆向配平;自身氧化还原反应方程式(歧化反应),宜从生成物开始配平,即逆向配平,原理和正向配平完全一致。

  该反应的氧化剂是P、CuSO4,还原剂是P,以反应物作标准求得失电子数比较困难,但是氧化产物只H3PO4、还原产物只Cu3P,所以以1mol H3PO4 和1mol Cu3P作标准物容易求得失电子数。

  当遇到一种物质中有两种元素变价时,可以进行整体配平。此处我们使用硫化亚铜和硝酸的反应作为例子:

  和正向配平一样,写出反应物和生成物的化学式,并标出变价元素的化合价;列出反应前后同种元素化合价的升降变化;根据升降价求最小公倍数,使化合价升降总数相等

  此处注意:由于产物硝酸铜的硝酸根直接来自于硝酸并未变价,故中已配平的10个硝酸不含硝酸铜中的硝酸根。换言之,硝酸铜中的硝酸根需要额外增加硝酸来提供!于是配平如下:

  如果所给的化学方程式中有反应物或生成物没有写出来,在配平时,如果所空缺的物质不发生电子的得失,仅仅是提供一种发生反应的酸、碱、中性的环境,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。

  根据氧原子守恒,可以确定H2O 的系数为7,根据质量守恒和电荷守恒规律可以确定反应物所缺的是氢离子H+。

  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。

  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。

  【解析】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。

  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。

  【解析】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:

  当同一反应物中的同种元素的原子出现两次且价态不同时,可将它们同等对待,即假定它们的化合价相同,根据化合物中化合价代数和为零的原则予以平均标价,若方程式出现双原子分子时,有关原子个数要扩大2倍。

  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。再根据还原剂化合价升高总数与氧化剂化合价降低总数相等原则,结合观察法配平。

  【解析】H2C2O4中,令H 为+1价,O为-2价,则C的平均化合价为+3价。1个H2C2O4 化合价升高数为2,1个 KMnO4 化合价降低数为5,最小公倍数为10,故H2C2O4的系数为5,KMnO4的系数为2。

  【练习】乙醇与重铬酸根离子在酸性溶液中能发生如下反应:C2H5OH+Cr2O72-+H+CO2+Cr3++H2O,当这个方程式配平后,H+的化学计量数为( )

  【解析】C2H5OH中C元素的化合价为-2价,根据得失电子守恒可得配平的离子方程式为:C2H5OH+2Cr2O72-+16H+=2CO2+4Cr3++11H2O。


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