# 化合价计算器 - 氧化数、氧化剂还原剂判断、电子转移

> 免费在线氧化数（化合价）计算：输入化学式或离子自动标出每种元素的氧化数并写出推导，支持分数平均氧化数；输入方程式判断氧化还原反应、氧化剂与转移电子数。

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- 最后更新: 2026-10-26
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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。

## 使用步骤

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

## 功能特点

- 按教材规则优先级自动判定氧化数并说明依据
- 支持离子、配合物、结晶水、括号嵌套
- 过氧化物、超氧化物、金属氢化物、OF₂ 等特例自动识别
- 分数平均氧化数（如 Fe₃O₄ +8/3）用分数和小数同时显示
- 多个未知元素时按电负性和常见化合价求解
- 方程式中逐个物质标注氧化数，升价红色、降价蓝色
- 判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，含歧化与归中反应
- 自动配平后给出双线桥得失电子与单线桥转移总数

## 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。

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