氧化—还原反应方程式配平之我见
2015-01-02汪五一
汪五一
(武汉软件工程职业学院环境与生化工程学院,湖北 武汉430205)
氧化—还原方程式的配平是化学的重要基础知识,对于简单氧化—还原方程式的配平易于掌握,而对于一些很复杂的氧化—还原方程式的配平,学生往往不知所措,容易引起混乱。我通过大量氧化—还原方程式的配平,摸索出了其中的基本规律,这些规律是有我自己的特点的,懂得了这些规律,很复杂的氧化—还原方程式的配平也迎刃而解了。
氧化—还原反应方程式的配平不管简单与否,都可用元素化合价的升降数(普遍说来是用元素氧化数的升降数)或电子的得失数来配平,本文用化合价的升降数配平。氧化—还原方程式配平总的思路都是:先确定化合价发生变化的每·一·个·原·子的化合价升降数,再按它们的最小公倍数,确定这些化合价发生改变的·原·子·数·目·的·总·和,以此为出发点,最终配平化学方程式。下面具体谈谈复杂氧化—还原反应方程式的配平。
常见的复杂氧化—还原反应,化合价升或化合价降往往有两种数值,分析其中化合价升或化合价降的原子的个数比,是配平此类方程式的重要关键和诀窍,这也是比简单氧化—还原反应配平多出的步骤。下面举两个例子。
例1 (1)配平
显然,上述反应化合价升有两种数值,即Cu化合价升一,S化合价升八。
(2)此反应有Cu与S两种原子化合价升高,配平前,首先要确定Cu与S原子的个数比,配平难就难在此。但仔细分析,不难发现,据Cu2S式,Cu与S的原子个数比为Cu∶S=2∶1,应在横线上化合价升高的数目中反映出这种关系。确定了这种关系,后面的配平步骤就好办了,就能够正确地做下去。
横线上的阿拉伯数字表示化合价发生改变的原子个数,“1”可省略,下同。
此步骤就是上文提到的配平复杂氧化—还原方程式的重要关键和诀窍。
(3)横线上化合价降三与升高数的和(升一×2+升八×1)的最小公倍数为30,按最小公倍数和化合价升降数应相等的原则,化合价总共降低(降三×10),升高(升一×2+升八×1)×3==升一×6+升八×3,将这些数据对应标在横线上,此时横线上的阿拉伯数字表示化合价发生改变的各
此步骤比简单反应的复杂一些,也是配平此类方程式的关键。
(4)横线上N的10表示NO中应含10个N原子,因为只有NO中的N是由+5价的N改变而来;Cu的6表示反应式左右应有6个Cu原子;S的3表示反应式左右应有3个S原子。据此一步步确定方程式的系数,注意:在此步中,如果系数需为分数,可暂且定为分数,待方程式配平后,最终将分数化为整数。
(5)根据反应式右边N原子总数为22,确定HNO3系数为22。
(6)根据反应式左边H原子个数为22以及右边H2SO4系数为3,确定H2O的系数为8。到此方程式已配平,给方程式划上等号。
例2 (1)配平
(2)上述反应化合价降有两种数值,即N化合价降五,S化合价降二,同例一(2)原理,一定要先找出它们的原子个数比。如何找呢?据K2S式,K与S原子个数比K∶S==2∶1,而据KNO3式,K与N原子个数比K∶N==1∶1,故N与S原子个数比N∶S==2∶1。应在横线上化合价降低的数目中反映出N原子个数是S的两倍。
(3)同例一(3)步,找出横线上化合价升降数的最小公倍数为12,使横线上化合价升降数相等。
(4)横线上C的3表示反应式左右C原子数为3,S的1表示左右S原子数为1,N的2表示左右N原子数为2,据此确定系数。
(5)已配平,划上等号。
类似例子还有
等等。 懂得了上述配平法的原理,更复杂的氧化—还原反应都易配平。