林波 周蓉
【摘要】化學方程式的配平方法雖然有很多種,但對于比較復雜的反應式,用簡單的方法就難配平,氧化數法和離子-電子法就是解決這一難題的方法。
【關鍵詞】方程式 配平方法
【中圖分類號】G633.8【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)3-0135-02
配平化學方程式的方法有許多,如最小公倍數法、奇數配偶法、觀察法、定1法、代數法等等,不同的配平方法有各自的特點,下面我們給大家介紹兩種方程式的配平方法。
1氧化數法
氧化數法的配平原則是:氧化劑的氧化數降低的總數必定與還原劑的氧化數升高總數相等。
氧化數法的配平步驟是:(1)找出氧化數發生改變的元素,標明其氧化數;
(2)計算氧化數升(降)總數,并按照最小公倍數的原則確定系數;
(3)根據H、O原子數,在反應式的左邊或右邊添加水分子,即可配平。
例:配平方程式:MnO2 + KClO3 + KOH → K2MnO4 + KCl
解:配平步驟如下:
(1)找出氧化數發生改變的元素,標明其氧化數
+4+5 +6 -1
MnO2 + KClO3 + KOH → K 2MnO4 + KCl
由反應式可知,Cl的氧化數降低,所以KClO3是氧化劑;Mn的氧化數升高,所以MnO2是還原劑。
(2)計算氧化數升(降)總數,并按照最小公倍數的原則確定系數
KClO3中的Cl的氧化數由+5降低到-1,降低了6;而MnO2中的Mn的氧化數由+4升高到+6,升高了2,2和6的最小公倍數是6,所以KClO3和KCl前的系數為1,MnO2 和K 2MnO4前的系數為3。
則:3MnO2 + KClO3 + KOH → 3K2MnO4 + KCl
反應式右邊有7個K原子,因此在反應物KOH前添加6
3MnO2 + KClO3 +6KOH → 3K2MnO4 + KCl
(3)根據H、O原子數,在反應式的右邊添加3個水分子,即配平得:
3MnO2 + KClO3 +6KOH = 3K2MnO4 + KCl +3H2O
2離子-電子法
離子-電子法的配平原則是:反應中氧化劑得到電子數必定等于還原劑失去的電子數。
離子-電子法的配平步驟是:(1)將反應式拆成兩個"半反應";
(2)分別配平兩個"半反應";
(3)根據電子得失相等的原則,加合成配平的反應式。
例:配平方程式:Cr3+ + H2O2 + OH- → CrO42- + H2O
解:配平步驟如下:
(1)將上反應拆成兩個"半反應"
Cr3+→CrO42-
H2O2→H2O
(2)分別配平兩個"半反應"。在配平"半反應"時,必須注意反應條件。若反應在堿性介質中進行,則在氧原子較多的一邊加入足夠的H2O分子,使兩邊的H、O原子數和電荷數均相等;若反應在酸性介質中進行,則在氧原子較多的一邊加入H+離子,使兩邊的H、O原子數和電荷數均相等??煽偨Y如下:
介質種類 反應物中
多1個氧原子少1個氧原子
酸性介質+ 2H+ → H2O + H2O → 2 H+
堿性介質 + H2O → 2OH- +2OH- → H2O
中性介質 + H2O → 2OH-+ H2O →2 H+
根據上述原則,則有:
Cr3+ + 8 OH- -3e = CrO42- + 4 H2O
H2O2 + 2H2O +2e = 2H2O + 2OH-
(3)根據電子得失相等的原則,加合成配平的反應式:
2 × Cr3+ + 8 OH- -3e = CrO42- + 4 H2O
+)3 × H2O2 + 2H2O +2e =2H2O + 2OH-
2Cr3+ +3 H2O2 + 100H- = 2CrO42- + 8H2O
請大家根據上述方法配平下列方程式:
1.用氧化數法配平方程式: S+NaOH→Na2S+Na2S2O3
2.用離子-電子法配平方程式: Mn2+ +HBiO3 → Bi3++MnO4-
參考文獻:
[1]侯新初. 無機化學.北京:中國醫藥科技出版社,1996,101-103