化合價依賴性配平法的應(yīng)用技巧

寧婧 趙勇

摘 要：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，我們知道化學反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化。但是化學方程式若僅寫出參加了反應(yīng)的化學物質(zhì)，雖然能夠從定性的角度了解反應(yīng)，仍無法對化學反應(yīng)開展定量分析。因此，化學反應(yīng)方程式的配平尤為重要。在學習過程中，不同的化學方程配平方法優(yōu)缺點各異，本文總結(jié)了在配平過程中更為方便的方法——“化合價依賴性配平法”，更好地解決化學方程式配平問題。

關(guān)鍵詞：化學方程式;配平;化合價變化

化學反應(yīng)方程式嚴格遵守質(zhì)量守恒定律，學生在書寫化學反應(yīng)方程式時，寫出反應(yīng)物和生成物后，往往左右兩邊各原子數(shù)目不相等，不滿足質(zhì)量守恒定律，這就需要通過計算配平來解決。常見的化學方程式配平方法包括萬能法、歸一法、最小公倍數(shù)法、奇偶配平法、待定系數(shù)法，等等。其中萬能法與歸一法雖然較為準確、好用，但計算過程較為繁瑣，花費時間較長;最小公倍數(shù)與奇偶配平法限制條件較多，最小公倍數(shù)僅適用于較為簡單的方程式，而奇偶配平法僅適用于某元素在方程式左右多次出現(xiàn)的情況。

經(jīng)過比較，我們發(fā)現(xiàn)適合高中學生的化學方程式配平方法是根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價的改變進行配平，這種方法運算簡便、目標明確，而且應(yīng)用范圍廣，除去有機物的反應(yīng)外，大多數(shù)的化學反應(yīng)都出現(xiàn)了化合價的改變，也就是可以使用化合價改變的方法進行配平，稱之為“化合價依賴性配平法”。筆者對其使用技巧總結(jié)如下。

一、具體操作步驟

利用化合價依賴性配平法進行化學方程式的配平可以概括為“一標、二列、三求、四配、五查”。

標變價：寫出反應(yīng)物和生成物的化學式，標出變價元素的化合價。

列變化：列出反應(yīng)前后元素化合價的升、降變化值。

求總數(shù)：使化價升高和降低的總數(shù)相等。

配系數(shù)：用觀察的方法配平其他物質(zhì)的化學計量數(shù)，配平后，把單線改成等號。

查守恒：檢查方程式兩邊是否“質(zhì)量守恒”和“電荷守恒”。

二、應(yīng)用舉例

下面以幾個不同情況下的典型例子介紹根據(jù)化合價進行化學方程式配平的詳細方法。

1. 普通類型

標化合價：

FeSO4+KNO3+H2SO4——K2SO4+Fe4（SO4）3+NO+H2O

+2 +5? ? ? ? ? ? ?+3? ? ? ? ? +2

列變化：Fe由+2變成了+3，N由+5變成+2。

求總和：1單位的FeSO4提供1單位的電子，1單位的KNO3吸收3單位的電子，所以兩者比值為3∶1，為了保證不出現(xiàn)分數(shù)，選擇6單位的FeSO4，2單位的KNO3。

配系數(shù)：根據(jù)方程兩側(cè)的元素守恒和電荷守恒，進行配平，并且將橫線變成等號，最終可以得到：

6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2（SO4）3+2NO+4H2O

2. 多元素化合價發(fā)生改變的反應(yīng)

在此反應(yīng)式中，出現(xiàn)了不止一種元素的化合價改變，其配平方法與普通情況類似。

FeS2 ? + ? O2——Fe2O3 ? + ? SO2

標化合價： +2 -1 ? ? 0 +3 -2 ? ?+4 -2

列變化：其中+2的Fe變成了+3，-1的S變成了+4，而0價的O變成了-2。

求總數(shù)：Fe和S的電子失去給了O，1單位的Fe是失去1單位電子，2單位的S失去10單位的電子，2單位的O得到4單位電子。FeS2中的Fe和S的比例是固定的，所以可以得到FeS2和O2的比例為4∶11。

配系數(shù)：根據(jù)元素守恒進行配平4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

3. 自我氧化還原反應(yīng)

此類反應(yīng)中，發(fā)生化合價變化的只有一個元素，例如：

MnO（OH）+H2SO4——MnO2+MnSO4+H2O

標化合價： +1 ? +4 ? ? ? ?-2

列變化：Mn一部分由+1變成了+4，一部分從+1變成了-2。

求總數(shù)：Mn由+1變成+4失去3單位電子，由+1變成-2得到3單位的電子。所以生成物中的MnO2和MnSO4比例為1∶1，而反應(yīng)物中的Mn則為2。

配系數(shù)：2MnO（OH）+H2SO4=MnO2+MnSO4+2H2O

三、結(jié)論

根據(jù)化合價進行化學方程式的配平在高中階段應(yīng)用廣泛，不同的化學方程式存在不同的特點，但是只要依據(jù)以上步驟，多練多總結(jié)，便可以快速有效地進行配平。

參考文獻：

孔維光.利用“歸一法和萬能法綜合”來配平化學方程式[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2008（15）：183-184.