《學髓之道:我的逆襲法典》第126章 氧化還原反應:電子轉移的“偵探小說”(2)

作者:孟旬·9個月前

· 所以,氧化半反應 × 3: 3Cu → 3Cu2? + 6e?

· 還原半反應 × 2: 2NO?? + 6e? + ... → 2NO + ...

3. 補全環境(介質)並平衡原子: 這是最考驗偵探推理能力的一步。需要根據產物和溶液環境(酸性/鹼性/中性),新增H?, OH?或H?O來平衡電荷和原子。

· 本案在稀硝酸(酸性)中進行。

· 還原半反應左邊:2NO?? + 6e? + ...

· 右邊:2NO + ...

· 先平衡O原子:左邊比右邊多6個O,在酸性環境中,加H?來結合多出的O,生成H?O。需要加 8H? (因為2NO??有6O,生成2NO有2O,多出4O,需要8H?生成4H?O)。

· 所以還原半反應補全為:2NO?? + 6e? + 8H? → 2NO + 4H?O

· 檢查電荷平衡:左邊:2(-1) + 6(-1) + 8*(+1) = -2 -6 +8 = 0;右邊:0。平衡!

4. 合併半反應,消去電子:

· 氧化:3Cu → 3Cu2? + 6e?

· 還原:2NO?? + 6e? + 8H? → 2NO + 4H?O

· 兩式相加,消去6e?: 3Cu + 2NO?? + 8H? → 3Cu2? + 2NO + 4H?O

5. 轉化為分子方程式:

· 考慮到溶液環境是HNO?,將NO??和H?改回HNO?。2個NO??和8個H?需要8個HNO?提供,但其中2個HNO?的N被還原了(提供了2NO??),另外6個HNO?是作為酸提供H?和NO??。

· 所以左邊寫為:3Cu + 8HNO?

· 右邊3Cu2?需要6個NO??結合成3Cu(NO?)?,加上2NO和4H?O。

· 最終案情還原: 3Cu + 8HNO?(稀) = 3Cu(NO?)? + 2NO↑ + 4H?O 與課本完全一致!

當凌凡獨立地透過這套“偵探流程”推匯出完整的方程式時,一種巨大的成就感取代了之前的困惑。他不再是機械地記憶方程式,而是在重現和理解一個完整的電子轉移事件!

他將這套方法應用到其他反應中:

· 實驗室制氯氣:O? + 4HCl(濃) =Δ= Cl? + Cl?↑ + 2H?O

· 勘察: 從+4→+2(降,得電子,氧化劑);Cl從-1→0(升,失電子,還原劑)。

· 追蹤: 得2e?,Cl失1e?,最小公倍數2e?,所以需要2個Cl?被氧化。

· 重構: 順利配平。他理解了為什麼濃鹽酸和加熱是必要條件。

· 高錳酸鉀在酸性條件下氧化Fe2?:

· 勘察: O??中從+7→+2(得5e?),Fe2?從+2→+3(失1e?)。

· 重構: 運用半反應法,在酸性介質(加H?)下,能完美配平出:O?? + 5Fe2? + 8H? = 2? + 5Fe3? + 4H?O。

每一次成功的“破案”,都讓他對氧化還原反應的理解加深一層。他開始能初步判斷物質的氧化性、還原性強弱(比如知道KO?在酸性條件下是強氧化劑,Fe2?具有還原性),並能理解一些現實生活中的現象,如金屬的腐蝕(鐵被氧氣氧化)、電池的原理(自發氧化還原反應轉移電子形成電流)等。

。晰清越來越得變中眼他在,跡軌的移轉其,”角主“的秘神個這,子電。來開讀解地頁頁一被,下”則法探偵“的創自他在於終,”集說小探偵“的懂難晦經曾本這,應反原還化氧

。維一的刻深而態、的流子電與量能於關了添增此因,宙宇學化的他

---

)五記筆·篇學化·典法襲逆(

。程過”案破探偵“的移轉子電蹤追為視應反原還化氧將 :型模心核 ·

:法步四案破 ·

。者化變態價定鎖,價合化素元有所註標 :察勘場現 .1

。)子電失(劑原還與)子電得(劑化氧別識”還得降,氧失升“據 :犯疑定鎖 .2

。恆守保確,數總子電失得算計 :贓蹤追 .3

。應反整完現重,式程方平配,下)O?H/?HO/?H(質介境環慮考在,法應反半用利 :案構重 .4

。弱強原還/化氧析分步初能。式程方憶記非而,質本應反解理刻深,程過此過 :華昇解理 ·

利的題問平配雜複決解是,應反原還化氧機無數多大絕於用適法此 :泛廣用應 ·

。力能的化變學化觀宏析分度角子電觀微從養培 :升提力能 ·

。解而刃迎可皆,題謎原還化氧千萬則,道此明。原之程方複,蹤之子電追,主之失得辨,變之態價察,探偵為。劇戲之移轉子電為實,局非原還化氧 :句警 ·

猜你喜歡

同題材或同分類的其他作品。