如何平衡有机化学方程_化合价论文

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一、有机化合物中元素化合价的确定

1.由常见元素的化合价判断

一般氢为+1价,氧为-2价,碱金属为+1价,碱土金属为+2价。如中,H为+1,则碳为-4价;HCOOH中,氢为+1价,氧为-2价,则碳为+2价。

2.单碳节为零

有机物是含碳化合物,分子中有较长的碳链,碳链上每个碳的环境不是相等的,碳碳间共用电子对无偏移,对化合价的贡献为零。因此,可以每个碳为独立的单元,该碳节中各元素的化合价的代数和为零,由此可判断各元素和碳的化合价。有机反应通常也在局部发生,配平时只要知道一个或几个碳节中元素的化合价即可。如,氢为+1价,氧为-2价,醛基中碳的化合价为+1价。

3.电子对偏移法

两种不同原子化合时,电子对偏向吸引电子能力强的一方,偏向一对电子显-1价,偏向几对就显负几价,偏离几对电子就显正几价。

运用化合价升降法配平,正确判断元素的化合价是配平的前提,有机物中确定元素化合价的方法有以上三种途径。有时三种途径并用才能确定元素的化合价。

二、有机化学方程式的配平

1.基准分子整体升降法

找出反应物一个分子化合价升高或降低总数,再据化合价升降守恒确定反应物分子化学计量数,最后由质量守恒观察配平生成物的化学计量数。

例1 配平吡咯燃烧的化学方程式:

分析 1、2号C:(-1→4+4)×2,升高5×2,3、4号C:(0→+4)×2,升高4×2,N:03→+4,升高7。

一个吡咯分子共升高25,一个分子在反应中降低(0→-2)×2=4,依据氧化还原反应中化合价升降总降相等,则:25×4=4×25。

由此可得基准分子的化学计量数:

根据质量守恒,可观察配平产物的化学计量数。

2.局部配平法

有机物的性质主要由官能团决定,很多化学反应发生在官能团上。其他部位的原子或原子团化合价没有变化,抓住局部官能团中原子的化合价变化,用化合价升降守恒法进行配平。

例2 配平硝基苯在酸性条件下被铁还原的化学方程式:

分析 在此反应中,发生化合价改变的碳节为,由于O为-2价,C与N共用一对电子,且偏向氮,所以其中碳为+1价,根据单碳节为零法,氮元素的化合价为:(+1)+(-4)+N=0,N=+3价。同理,产物苯胺的中,H为+1价,则N的化合价为-3价。

化合价升降关系为:

N:+3→-3,降低6 Fe:0→+2,升高2

降低6×1=升高2×3

由此配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的化学计量数:

由此配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的化学计量数:

3.燃烧反应1-x法

首先确定有机物的化学计量数为1,为x,由质量守恒配定其他物质的化学计量数。最后确定x,代入整理得配平的化学方程式。

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