氧化還原的配平方法

張良春

【內(nèi)容摘要】高中階段的學(xué)科知識體系相對比較復(fù)雜，尤其是對于化學(xué)知識的學(xué)習(xí)來說，學(xué)生需要面對大量較為抽象的內(nèi)容，學(xué)習(xí)難度相對較大，大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都會有學(xué)習(xí)吃力的感覺。氧化還原反應(yīng)作為高中階段化學(xué)知識體系當(dāng)中非常重要的知識點(diǎn)本身的學(xué)習(xí)難度相對較高，同時該種反應(yīng)本身的類型比較復(fù)雜，這種情況下如何正確學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的配平方法能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)起到重要的幫助作用。本文便從氧化還原反應(yīng)本身的原理以及涉及到的方程式展開分析，并在此基礎(chǔ)上討論配平方法。

【關(guān)鍵詞】氧化還原反應(yīng) 方程式 配平方法

通過對高中階段的化學(xué)知識體系進(jìn)行整體性分析研究后，可以發(fā)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的方程式以及氧化還原的配平方法在所有化學(xué)反應(yīng)方程式當(dāng)中的整體難度都比較高，這種情況下，大部分學(xué)生在記憶方程式的時候都是通過死記硬背的方式完成的，這就導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下，無法從原理上學(xué)習(xí)到氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，長此以往會嚴(yán)重挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，所以如何對氧化還原反應(yīng)的配平方法進(jìn)行深入研究，借此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是保證高中階段化學(xué)教學(xué)工作效率達(dá)到目標(biāo)的根本途徑。

一、分析氧化還原反應(yīng)本質(zhì)，細(xì)化氧化還原反應(yīng)

氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中涉及到的配品處理比較繁瑣，所以在認(rèn)識氧化化學(xué)反應(yīng)之前必須要學(xué)習(xí)什么是氧化還原反應(yīng)，目前對于氧化還原反應(yīng)的定義是，在電子轉(zhuǎn)移規(guī)律的基礎(chǔ)上，發(fā)生反應(yīng)過程當(dāng)中出現(xiàn)電子轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱之為氧化還原反應(yīng)。這個過程也就是不同物質(zhì)在發(fā)生反應(yīng)的過程當(dāng)中，對電子的得到和失去過程，如果某元素失去了電子稱之為氧化反應(yīng)，反之得到電子則稱之為還原反應(yīng)。對于以上定義的認(rèn)識可以從多個角度入手研究，根據(jù)氧化與還原二者之間的聯(lián)系以及特征從多個角度提高對反應(yīng)本身原理的認(rèn)識。另一方面對于氧化還原反應(yīng)來說主要分為兩種，分別為分子間的氧化還原反應(yīng)，另一種為分子內(nèi)部發(fā)生的氧化還原，前者表現(xiàn)在變價與否，后者更多的需要通過電子轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行判斷。例如該方程

KNO3→△KNO2+O2↑。

二、分析反應(yīng)類型，明確配平具體流程

通過對氧化還原反應(yīng)的原理分析研究后可以得出配平工作的主要流程主要包括以下幾點(diǎn)步驟：首先需要準(zhǔn)確寫出反應(yīng)物以及生成物的分子式，這也是研究氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ);第二部需要在書寫的過程中根據(jù)反應(yīng)的情況在分子式上方標(biāo)注出化學(xué)價的正負(fù)情況，在完成方程式的時候需要準(zhǔn)確計(jì)算電荷的正負(fù)情況，保證等式兩邊的原子個數(shù)相同。在該步驟的完成中還能判斷出該反應(yīng)的類型;第三步需要完成的是相關(guān)系數(shù)以及最小公倍數(shù)的計(jì)算，計(jì)算這二者需要通過計(jì)算氧化還原反應(yīng)當(dāng)中涉及到的氧化劑，保證氧化劑與還原劑二者變化的電子數(shù)目相同;最后在計(jì)算得到準(zhǔn)確的系數(shù)之后在系數(shù)的基礎(chǔ)上確定出各個物質(zhì)的配平數(shù)，從而完成配平處理。

三、氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法

1.原子守恒法

原子守恒法在氧化還原反應(yīng)當(dāng)中屬于比較常見的方法之一，這種方法的原理是化學(xué)反應(yīng)變化之前和變化后涉及到的原子總數(shù)不會變化，也就是符合質(zhì)量守恒原理，具體可以通過分析一下方程案例給出該種方法的配平辦法：

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

Mn 從+7 到 +2 上升了5個價態(tài)

C從+3到+4 上升了1個價態(tài)，因?yàn)橐环莶菟嵊袃煞軨，所以乘以2 為2;2和5 最小公倍數(shù)為10，所以反應(yīng)物高錳酸鉀前系數(shù)為5，草酸前系數(shù)為2，最后的出化學(xué)方程式。根據(jù)以上方程式配平問題的解決進(jìn)行分析研究可以發(fā)現(xiàn)，原子守恒法下的氧化還原反應(yīng)的配平中首先需要將涉及到不同元素最多的分子式的系數(shù)用未知數(shù)x代替，然后利用原子守恒的定律研究各個分子式的系數(shù)各是多少，最后由不同系數(shù)之間組成的等式推算出未知數(shù)的具體值，將未知數(shù)帶入到原式便能得到最終的配平結(jié)果。

2.奇偶配平法

首先， 找出化學(xué)方程式左右兩端原子數(shù)最多的某一只出現(xiàn)一次的元素， 求出它們的最小公倍數(shù).其次， 將此最小公倍數(shù)分別除以左右兩邊原來的原子數(shù)， 所得之商值， 就分別是它們所在化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)。然后， 依據(jù)已確定的物質(zhì)化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)、推導(dǎo)并求出化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)， 直至將化學(xué)方程式配平為止。

這種方法適用于化學(xué)方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn)，并且兩邊的該元素原子總數(shù)有一奇一偶，例如：C2H2+O2→CO2+H2O，此方程式配平先從出現(xiàn)次數(shù)最多的氧原子配起。O2內(nèi)有2個氧原子，無論化學(xué)式前系數(shù)為幾，氧原子總數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。故右邊H2O的系數(shù)應(yīng)配2（若推出其它的分子系數(shù)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)則可配4），由此推知C2H2前2，式子變?yōu)椋?C2H2+O2→CO2+2H2O，由此可知CO2前系數(shù)應(yīng)為4，最后配單質(zhì)O2為5，把短線改為等號再寫明條件即可。

結(jié)束語

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)在高中化學(xué)的氧化還原反應(yīng)的配平學(xué)習(xí)中涉及到的學(xué)科知識復(fù)雜，本身的配平難度也比較高，想要高效率的得到配平結(jié)果首先需要對氧化還原反應(yīng)本身的原理以及本質(zhì)特征實(shí)現(xiàn)深入把握，這樣才能在實(shí)際問題的基礎(chǔ)上完成對化學(xué)方程的處理。對于學(xué)生來說氧化還原反應(yīng)作為高中化學(xué)非常重要的知識點(diǎn)之一，學(xué)習(xí)好該知識點(diǎn)的內(nèi)容能夠?yàn)楹罄m(xù)的學(xué)習(xí)開展奠定一個穩(wěn)定良好的基礎(chǔ)，同時對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)有重要的幫助作用。

【參考文獻(xiàn)】

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（作者單位：江西省瑞金第一中學(xué)）