配平氧化還原反應的方法有很多種,其中最主要的方法都是根據電子的得失或氧化數的升降來計算的。[9]
得失電子守恒法
1.配平原理
發生氧化還原反應時,還原劑失去電子、氧化劑得到電子,得失電子數守恒[9][13]。
2.方法和步驟[9]
標出發生變化的元素的氧化數,并確定氧化還原反應的配平方向。在配平時,需要確定先寫方程式那邊物質的計量數。有時先寫出方程式左邊反應物的計量數,有時先寫出方程式右邊生成物的計量數。一般遵循這樣的原則:自身氧化還原反應→ 先配平反應物的計量數;部分氧化還原反應 → 先配平生成物的計量數;一般的氧化還原反應→既可先配平生成物的計量數,也可先配平反應物的計量數。
列出氧化數升降的變化情況。當升高或降低的元素不止一種時,需要根據不同元素的原子個數比,將氧化數變化的數值進行疊加。
根據電子守恒配平氧化數變化的物質的計量數。
根據質量守恒配平剩余物質的計量數。最終并根據質量守恒檢查配平無誤。
氧化數升降法
基本原則
質量守恒、電子守恒、氧化數升降守恒[9]。
基本步驟
標變價:寫出反應物和生成物的化學式,標出變價元素的氧化數。
列升降:列出反應前后元素氧化數的升降變化值。
求總數:使氧化數升高和降低的總數相等。
配系數:用觀察的方法配平其他物質的化學計量數,配平后,把單線改成等號。
查守恒:檢查方程式兩邊是否“質量守恒”、“電荷守恒”和“元素守恒”。
在配平時,是先考慮反應物,還是先考慮生成物,一般有如下規律:
若氧化劑/ 還原劑中某元素的氧化數全部改變,配平宜從氧化劑、還原劑開始,即先考慮反應物。(正向配平);若氧化劑/ 還原劑中某元素氧化數只有部分改變,配平宜從氧化產物、還原產物開始,即先考慮生成物。(逆向配平)
自身氧化還原反應方程式,宜從生成物開始配平。(逆向配平)
同一反應物中有多種元素變價,可將該物質作為一個整體考慮,即求該物質的一個分子中各變價元素的氧化數升、降值的代數和。
【例】試配平C + HNO3→ NO2+ CO2+ H2O:
寫出反應物和生成物的化學式:C + HNO3→ NO2+ CO2+ H2O;
列出元素的氧化數的變化:

3.使氧化數的升高和降低的總數相等:C + 4HNO3→ 4NO2+ CO2+ H2O;
4.配平其它物質的系數:。
在一些特殊的方程式中,可以用以下三種處理方式,以配平常規方法難以配平甚至無法配平的方程式:
零價法
先令無法用常規方法確定氧化數的物質中各元素均為零價,然后計算出各元素氧化數的升降值,并使元素氧化數升降值相等,最后用觀察法配平其他物質的化學計量數。
平均標價法
當同一反應物中的同種元素的原子出現兩次且價態不同時,可將它們同等對待,即假定它們的氧化數相同,根據化合物中氧化數代數和為零的原則予以平均標價,若方程式出現雙原子分子時,有關原子個數要擴大兩倍。
整體標價法
當某一元素的原子或原子團(多見于有機反應配平)在某化合物中有數個時,可將它作為一個整體對待,根據化合物中元素氧化數代數和為零的原則予以整體標價。
離子電子法
在水溶液中進行的氧化還原反應,可以用常用離子/電子法配平(又叫半反應法[5])。這種配平方法的優點是簡單易行,且能判斷出方程式中所缺少的一些物質。其配平原則是:反應過程中,氧化劑獲得的電子總數等于還原劑失去的電子總數。現結合以下實例說明其配平步驟[3]。
【例】在酸性介質中,KMnO4與K2SO3反應生成MnSO4和K2SO4,完成并配平方程式。
配平的具體步驟如下:
根據反應寫出未配平的離子方程式MnO4-+ SO32-→ Mn2++ SO42-①
寫出兩個半反應式,一個表示還原劑被氧化的反應,另一個表示氧化劑被還原的反應:氧化反應 SO32-→ SO42-式中產物的氧原子數較反應物中的多,反應又在酸性介質中進行,所以可在上式反應物中加H2O,生成物中加H,然后進行各元素原子數及電荷數的配平,可得:SO32-+ H2O → SO42-+ 2H++ 2e-②還原反應 MnO4-→ Mn2+式中產物中的氧原子數減少,應加足夠多的氫離子(氧原子減少數的2倍),使它結合為水,配平后得:MnO4-+ 8H++ 5e-→ Mn2++ 4H2O ③
根據氧化劑和還原劑得失電子數相等的原則,在兩個半反應式中各乘以適當的系數,即以②×5,③×2,然后相加得到一個配平的離子方程式。
寫出完全的反應方程式:
待定系數法
1.配平原理
質量守恒定律說明,在發生化學反應時,反應體系的各個物質的每一種元素的原子在反應前后個數相等。通過設出未知數(如x、y、z等均大于零)把所有物質的計量數配平,再根據每一種元素的原子個數前后相等列出方程式,解方程式(組)。計量數有相同的未知數,可以通過約分化簡[9]。
2.方法和步驟
對于氧化還原反應,先把元素氧化數變化較多的物質的計量數用未知數表示出來,再利用質量守恒把其他物質的計量數也配平出來,最終每一個物質的計量數都配平出來后,根據某些元素的守恒,列方程解答。