配平簡介:
化學(xué)反應(yīng)方程式嚴(yán)格遵守質(zhì)量守恒定律,書寫化學(xué)反應(yīng)方程式寫出反應(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,這就需要通過配平來解決。
配平原則:
(1)電子守恒原則:反應(yīng)中還原劑失去電子的總數(shù)與氧化劑得到電子的總數(shù)相等
(2)電荷守恒原則:若為離子反應(yīng),反應(yīng)前后離子所帶正負(fù)電荷總數(shù)相等
(3)質(zhì)量守恒原則:反應(yīng)前后各元素的原子個數(shù)相等
配平步驟:
(1)一標(biāo):標(biāo)明反應(yīng)前后化合價有變化的元素的化合價
(2)二等:通過求最小公倍數(shù)使化合價升降總值相等
(3)三定:確定氧化劑與還原劑的化學(xué)計量數(shù)
氧化劑(還原劑)化學(xué)計量數(shù)=降(升)價的最小公倍數(shù)÷1mol氧化劑(還原劑)降(升)價總數(shù)
(4)四平:用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)
(5)五查:檢查質(zhì)量與電荷、電子是否分別守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化還原反應(yīng)、自身氧化還原反應(yīng)等可用逆向配平法,即選擇氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物為基準(zhǔn)物來配平(一般從反應(yīng)物很難配平時,可選用逆向配平法)
例:
通過表明氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物化合價的升降,確定CrCl3、Cl2的計量數(shù)為2和3,然后再用觀察法配平。
(2)設(shè)“1”配平法:設(shè)某一反應(yīng)物或生成物(一般選用組成元素較多的物質(zhì)作基準(zhǔn)物)的化學(xué)計量數(shù)為1,其余各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)可根據(jù)原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系數(shù)為1,Cl2的系數(shù)為x,則
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零價配平法:先令無法用常規(guī)方法確定化合價的物質(zhì)中各元素均為零價,然后計算出各元素化合價的升降值,并使元素化合價升降總數(shù)相等,最后用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
復(fù)雜化合物Fe3C按照常規(guī)方法分析,無法確定其Fe和C的具體化合價,此時可令組成物質(zhì)的各元素化合價為零價,根據(jù)化合價升降法配平。
再用觀察法確定物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。
(4)整體標(biāo)價法:當(dāng)某元素的原子在某化合物中有數(shù)個時,可將它作為一個整體對待,根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零原則予以整體標(biāo)價。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作為一個整體標(biāo)價為-2、+4價,則化合價升降關(guān)系為:
Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺項配平法:一般先確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量系數(shù),再通過比較反應(yīng)物與生成物,確定缺項(一般為H2O、H+或OH-),最后觀察配平。
(6)有機氧化還原反應(yīng)的配平:有機物中元素的化合價一般來講,氫元素顯+1價,氧元素顯-2價,然后再根據(jù)化合價的代數(shù)和為零求酸碳元素的平均化合價。
氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般方法與步驟:
一般方法:從左向右配。
步驟:標(biāo)變價,找變化,求總數(shù),配系數(shù)。
標(biāo)出元素化合價變化的始態(tài)和終態(tài)
求升價元素或降價元素化合價的變化數(shù)
求化合價變化數(shù)的最小公倍數(shù),分別作為氧化劑或還原劑的系數(shù)
配平變價元素
用觀察法配平其他元素
檢查配平后的方程式是否符合質(zhì)量守恒定律(離子方程式還要看電荷是否守恒)
如:
特殊技巧:
配平時若同一物質(zhì)內(nèi)既有元素的化合價上升又有元素的化合價下降,若從左向右配平較困難,可以采用從右向左配平,成為逆向配平法。