祈灵工具箱🔆化合价计算器 - 氧化数、氧化剂还原剂判断、电子转移
氧化数（中学常称化合价）是假设化合物中的共用电子全部归电负性大的原子后，各原子所带的形式电荷。确定氧化数有一套固定的优先规则：单质为 0；F 在化合物中为 −1；第 1 族金属 +1，第 2 族 +2，Al +3；H 一般为 +1，在 NaH、CaH₂ 等金属氢化物中为 −1；O 一般为 −2，过氧化物（H₂O₂、Na₂O₂）中为 −1，超氧化物 KO₂ 中为 −½，OF₂ 中为 +2；Cl、Br、I 不与氧结合时为 −1；最后由“各元素氧化数之和等于粒子电荷”求出剩下的元素。例如 KMnO₄：(+1) + x + 4 × (−2) = 0，Mn 为 +7；K₂Cr₂O₇ 中 Cr 为 +6；NH₄⁺ 中 N 为 −3；S₂O₃²⁻ 中 S 为 +2。若元素存在不同价态，算出的是平均值，可能是分数，如 Fe₃O₄ 中 Fe 为 +8/3、S₄O₆²⁻ 中 S 为 +2.5。本工具按上述规则逐条标注依据并写出代数式；有两个以上未知元素时（如 KSCN、K₄[Fe(CN)₆]），在常见化合价中寻找满足电荷守恒的组合，让电负性大的元素取负值。方程式模式会标出两边每种物质中各元素的氧化数，判断是否为氧化还原反应，指出被氧化 / 被还原的元素、氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，并在自动配平后给出双线桥式的得失电子和转移电子总数。
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如何使用氧化数计算
- 1选择“化学式 / 离子”，输入如 KMnO4、Fe3O4、S2O3^2-，或点示例
- 2查看每种元素的氧化数、判定依据和代数推导过程
- 3切换到“化学方程式”，输入反应，查看氧化剂、还原剂、产物和电子转移数目
常见问题
- 化合价和氧化数有什么区别？
- 中学教材里的“化合价”在大多数情况下就是氧化数。严格来说氧化数是形式电荷，可以是分数（如 Fe₃O₄ 中 Fe 为 +8/3），而化合价原指原子形成化学键的数目，总是整数。本工具给出的是 IUPAC 意义上的氧化数。
- H₂O₂ 中氧为什么是 −1，NaH 中氢为什么是 −1？
- H₂O₂ 和 Na₂O₂ 含有 O–O 过氧键，两个氧原子之间的共用电子平分，所以每个 O 为 −1。NaH、CaH₂、LiAlH₄ 中氢与电负性更小的金属结合，电子偏向氢，所以 H 为 −1。工具在只剩氧未知时由电荷求出它的值，并在只含金属（或 B、Si）的氢化物中把 H 设为 −1。
- 为什么会算出分数氧化数？
- 分数是同种元素多个原子的平均值。Fe₃O₄ 可以看作 FeO·Fe₂O₃，含 1 个 Fe²⁺ 和 2 个 Fe³⁺，平均 +8/3；连四硫酸根 S₄O₆²⁻ 中两端 S 为 +5，中间两个 S 为 0，平均 +2.5。按电荷守恒只能得到平均值，要知道每个原子的实际价态需看结构。
- 怎样判断氧化剂和还原剂？
- 化合价升高的元素被氧化，含它的反应物是还原剂；化合价降低的元素被还原，含它的反应物是氧化剂。例如 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O 中 Cu 由 0 升到 +2，Cu 是还原剂；N 由 +5 降到 +2，HNO₃ 是氧化剂，共转移 6 个电子。只有部分 HNO₃ 被还原，其余作酸。