杨韫宁
(沈阳31中1711班 辽宁沈阳 110001)
浅谈无机氧化还原反应方程式的配平方法
杨韫宁
(沈阳31中1711班 辽宁沈阳 110001)
氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,实质是发生电子转移。无机反应时,得到了电子或电子对偏向的元素被还原,失去了电子或电子对偏离的元素被氧化。本文作者通过无机氧化还原反应方程式的配平过程以及个人的体会,介绍了一种准确、快速的无机氧化还原反应方程式的配平方法,可为老师和同学们提供一定的参考,因为作者为高中学生,文中如有不妥之处,请见谅。
无机 氧化还原反应 方程式 配平
对于我们高中学生来说,我们在学习化学的过程中要遇到许多的无机化合物和化学反应方程式。学生在学习时,一般情况是记住所有的化合物的名称以及它们之间的化学反应过程即化学反应方程式,但是随着我们学习的深入,需要记忆的化合物和化学反应方程式就越来越多,我们要记住这些内容也随之越来越难,因此它也严重影响了我们学习化学的兴趣爱好,考试成绩也不是很理想。[1]
我们在学习无机化学的内容中,部分学生没有掌握化学方程式的配平方法,经常存在为应付考试常死记硬背化学反应方程式及配平系数的现象,而且在完成涉及配平的作业和考题中,也常因无法配平而费时、失分。给学生学习增加了负担和心理压力,造成学习被动。本文作者就如何配平常见无机氧化还原反应方程式提出几点体会。结合作者的配平经验,我认为我们学生在配平无机氧化还原反应时盲目是从主要有以下两种原因:一是对反应中元素化合价升降和氧化或还原的情况分析不全面;二是受定势思维的影响。因此以上两种原因我们应该多多加以注意,不要盲目的进行分析。[2]
下面介绍无机氧化还原反应方程式的配平方法,首先应先分析氧化还原反应的类型,确定方程式的配平步骤,具体方程式的配平步骤与要点如下:
1.分别写出氧化还原反应方程式的反应物和生成物的分子式。
2.标出发生氧化还原反应元素的正负化合价,并判定其反应类型。
3.写出氧化还原过程得失电子方程式,具体步骤如下:
(1)写出氧化还原过程的得失电子方程式,这个电子方程式必须满足原子个数的相等与电荷的平衡。[3]
(2)写出氧化还原得失电子方程式,原子个数的确定方法是:我们先应该对分子间氧化还原反应与分子内氧化还原反应中部分变价的情况以生成物分子中相对应的变价原子个数作为基准,然后对分子间氧化还原反应全部变价情况以反应物分子中相对应的变价原子个数为基准,这个步骤非常重要。
(3)计算出方程式的最小公倍数与基本系数。我们根据氧化剂得到的电子数与还原剂失去电子数必须相等的这一原则,计算出它们的最小公倍数和基本系数。[4]
(4)根据上述求得的基本系数,确定部分物质的配平系数。基本系数与配平系数之间的关系为:先对分子内氧化还原反应与分子间氧化还原反应中部分变价的情况,基本系数是相应含变价原子的生成物分子的配平系数,然后对分子间氧化还原反应中全部变价情况,基本系数是相应含变价原子的反应物分子的配平系数。
(5)配平其它系数:先根据求得的基本系数确定了相应的生成物或反应物的某些系数,然后确定其它物质的配平系数,完成配平过程。
4.配平举例说明
下面以一个常见氧化还原反应为例,进行方程式的配平。
(1)确定各个参加反应元素的化合价,并标注在相应的元素符号的上方。
(2)反应类型的判别。从方程式可见此反应属分子间氧化还原反应的部分变价情况。
(3)写出氧化还原过程的得失电子方程式。此反应类型氧化还原得失电子方程式的原子个数以生成物分子中的原子个数来确定,生成物原子个数均为1,所以,方程中N原子个数以1作为基准。
(5)确定部分物质的配平系数。
在此种类反应,求得的基本系数是对应生成物前面的系数,故我们可以断定:前面的配平系数为3,前面的配平系数为2。
(6)配平其它系数。
从上面的配平过程可见,本文作者所描述的步骤和方法,它所涉及的氧化还原电子得失方程式我们只须将变价的元素进行一一考虑,求得的最小公倍数、基本系数与配平系数能一一对应,这种方法较配平过程快速、准确,此种方法学生也很容易掌握。[5]
应该说明的是:若在一个无机氧化还原方程式中,若某未变价元素,只含在已定基本系数的一个反应物和一个生成物中,则此未变价元素的数目,必随基本系数的确定而同时被确定,且在反应前后数目相等,对于这种未变价元素,在用上述配平规律配置基本系数以外的其他待定系数时,可以不必考虑。
同时,本方法不仅适用于水溶液中进行的反应,也适用于非水溶液和高温的固相反应。因此本方法具有一定的通用性。为使广大学生便于记忆,配平方法总结时可将氧化还原反应只作两种情况处理,即分子间氧化还原反应全部变价作为一种情况考虑,分子内氧化还原反应和分子间氧化还原反应中部分变价情况合为另一种情况考虑。
[1] 刘天时.浅谈无机氧化还原反应的配平[J].教师.2009.
[2] 陈凌.配平氧化还原反应方程式的技巧[J].广东化工.2009.[3] 谭义秋.浅谈氧化还原反应方程式的配平[J].南宁师范高等专科学校学报.2007.
[4] 宋礼成.介绍一种有机氧化还原反应的配平法[J].化学通报.2008.
[5] 汪云琇.配平无机氧化还原方程式的数学化法则[J].山东工学院学报.2011.
杨韫宁,女,1999年08月,沈阳31中1711班,学生,理科专业。