7、1、1、氧化数（值、态）
在氧化还原反应中，电子转移引起某些原子的价电子层结构发生变化，从而改变了这些原子的带电状态。为了描述原子带电状态的改变，表明元素被氧化的程度，提出了氧化态的概念。表示元素氧化态的的数值称为元素的氧化值，又称氧化数。氧化值是指某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。确定氧化数的规则如下：
（1）在单质中，元素的氧化值为零。
（2）在单原子离子中，元素的氧化值等于离子所带的电荷数。如 ， 和S2-，它们的电荷数分别为 2， 1，-1和-2。
（3）在共价键结合的多原子分子或离子中，原子所带的形式电荷数就是其氧化值。如CO2，C的氧化值为 4，O的氧化值为-2。
（4）在大多数化合物中，氢的氧化值为 1；只有在金属氢化物中（如 ， ）中，氢的氧化值为-1。
（5）通常，在化合物中氧的氧化值为-2；但是在 等过氧化物中，氧的氧化值为-1；在氧的氟化物中，如OF2和O2F2中，氧的氧化值分别为 2和 1。
（6）在所有的氟化物中，氟的氧化值为-1。
（7）碱金属和碱土金属的化合物中的氧化值分别为 1和 2。
（8）在中性分子中，各元素氧化值的代数和为零。在多原子离子中，各元素氧化值的代数和等于离子所带电荷数。例如：K 2 Cr 2 O 7 中Cr 为 6，Fe 3 O 4 中，Fe 为 8/3，Na 2 S 2 O 3 中，S 为 2。
元素氧化值的改变与反应中得失电子相关联。元素氧化值升高、失去电子的物质是还原剂，还原剂是电子的给予体，它失去电子后本身被氧化。元素氧化值降低、得到电子的物质是氧化剂，氧化剂是电子的接受体，它得到电子后本身被还原。无机反应中常见的氧化剂一般是活泼的非金属单质（如 等）和高氧化数的化合物（如 、 ；还原剂一般是活泼的金属（如Na,K,Ca,Mg,Zn等）和低氧化数的化合物（如KI,FeSO4,SnCl2等）。
氧化值与化合价的区别是：化合价只能是整数，而且共价数没有正负之别，氧化数可以是正、负整数或分数，甚至可以大于元素的价电子数。
任何氧化还原反应都是有两个“半反应”组成，如：
Cu2 Fe=Cu Fe2
是由下列两个“半反应”组成：
还原反应：Cu2 2e=Cu
氧化反应：Fe-2e= Fe2
在半反应式中，同一元素的两种不同氧化数物种组成了氧化还原电对。用符号表示为：氧化型/还原型，如Cu2 / Cu，Fe2 / Fe。电对中氧化数较大的物种为氧化型，如上述半反应中的Cu2 和Fe2 ；电对中氧化数较小的物种为还原型，如上述半反应中的Cu和Fe。
任意一个氧化还原电对，原则上都可以构成一个半电池，其半反应一般都采用还原反应的形式书写，即
氧化型 还原型
任何氧化还原反应系统都是由两个电对构成的。
氧化型（2） 还原型（1） 氧化型（1） 还原型（2）
其中，还原型（1）为还原剂，在反应中被氧化为氧化型（1）；氧化型（2）是氧化剂，在反应中被还原为还原型（2）。在氧化还原反应中，失电子与的电子，氧化与还原，还原剂与氧化剂既是对立的，又是相互依存的，共处于同一反应中。
7、1、2、氧化还原反应方程式的配平—离 子-电子法
配平原则：
① 电荷守恒：反应中氧化剂所得电子数必须等于还原剂所失去的电子数；
② 质量守恒：根据质量守恒定律，方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等，各物种的电荷数的代数和必须相等。
配平的步骤主要是：
①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)。
②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应。
③分别配平两个半反应方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。
④确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使其得、失电子数目相同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。
例题1：用离子电子法配平高锰酸钾和亚硫酸钾在稀硫酸中的反应
K K2SO3 H2SO4→ SO4 K2SO4 H2O
（1）用离子式写出主要反应物和产物
SO32- SO42-→ 2 SO42- H2O
（2）分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应
还原半反应 → 2
氧化半反应 SO32-→SO42-
（3）分别配平两个半反应方程式 首先配平原子树，然后在半反应的左边或右边加上适当电子数配平电荷数。
8H - 5 = 2 4H2O ×2
SO32- H2O=SO42- 3H - 2 ×5
（4）确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使其得、失电子数目相同。然后，将两者合并，即得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。
2 5SO32- 6H → 2 5SO2-4 3H2O
（5）加上原来为参与氧化还原反应的离子，改写成分子方程式，核对方程式两边各元素原子个数相等，完成方程式配平。
2K 5K2SO3 3H2SO4=2 SO4 6K2SO4 3H2O
利用质量守恒原理配平半反应方程式时，若反应物和生成物所含氧原子数目不同。可根据介质的的酸碱性，在半反应中加H 、OH-或H2O，使反应式两边的氧原子数目相同。当氧化还原反应方程式配平后，在酸性介质中不能出现OH-；在碱性介质中不能出现H 。通常的规律是：在酸性介质中，O原子少的一侧加H2O，另一侧加2倍的H ；在碱性介质中，O原子多的一侧加H2O，另一侧加2倍的OH-；而在中性介质中，氧原子数不平时，一律左侧加H2O，右侧加2倍的OH-或H 。
例题2：配平 K K2SO3→K2 K2SO4
= 2- ×2
SO32- 2OH–=SO42- H 2 O 2 ×1
2 SO32- 2OH–=2 2- SO2-4 H2O
2K K2SO3 2KOH=2K K2SO4 H2O
例题3：配平在中性介质中进行的氧化还原反应
K K2SO3→ K2SO4
2H 2 O 3 = - 4OH– ×2
SO32- H 2 O–=SO42- 2OH– 2 ×3
2 - 3SO32 H2O-=2 3SO2-4 2OH-
补入合适的阴、阳离子，把离子方程式改写为分子方程式
2K K2SO3 H 2 O =2 3K2SO4 2KOH
离 子-电子法能反映出水溶液中反应的实质，特别对有介质参加的反应配平比较方便。此法不仅有助于书写半反应式，而且对根据反应设计原电池，书写电极反应及电化学计算都是有帮助的。但应注意，离 子-电子法只适用于发生在水溶液中的氧化还原反应的配平。
