
在化学反应中,无论是普通的化学反应还是电化学反应,都必须遵循质量守恒定律。这意味着在任何反应中,反应物的总质量必须等于生成物的总质量。对于电化学反应来说,这一原则同样适用,反应方程式需要配平,以确保反应前后各元素的原子数量保持不变。
电化学反应通常发生在电解质溶液中,因此,这些反应中必然涉及电离、水解和离子间的反应。这些过程使得电化学反应必须符合电荷守恒规律,即反应前后总带电荷数不变。在写电化学反应的离子方程式时,这一点尤为重要,需要在配平后仔细验证。
最重要的是,电化学反应涉及电子的得失和元素的化合价升降,因此它们属于氧化还原反应。这类反应必须满足得失电子总数守恒的规律,即反应中失去的电子总数必须等于得到的电子总数。
具体写电化学反应方程式的步骤如下:首先,确定原电池的正负极或电解池的阴阳极。这通常根据元素的氧化还原性(金属活泼性)或离子的放电顺序来决定。在原电池中,活泼的金属作负极,发生氧化反应,失去电子;而不活泼的金属则作正极,电解液的阳离子(注意:不是该金属)发生还原反应,得到电子。在电解池中,放电顺序在前的阳离子作阴极,发生还原反应;放电顺序在前的阴离子作阳极,发生氧化反应,失去电子。
离子的放电顺序有其特定的规律:阳离子的放电顺序与金属活动性顺序表相反;阴离子的放电顺序则根据元素的非金属性递增。在撰写电极半反应时,必须注意电荷守恒。
最后,将两个电极半反应相加合并,或者先确定整个反应的氧化剂和还原剂,明确其氧化产物和还原产物,然后按照氧化还原反应的配平方法进行配平。