歸中反應

歸中反應就是指同種元素組成的不同物質（可以是單質和化合物，也可以是化合物和化合物）發生氧化還原反應，元素的兩種化合價向中間靠攏。歸中反應與歧化反應相對。

基本介紹

• 中文名：歸中反應
• 外文名：Comproportionation
• 特徵：元素的兩種化合價向中間靠攏

歸中反應規律

鄰位轉化規律

發生氧化還原反應時，元素的化合價升高或者降低到相鄰的價態。

如：S有-2，0，+4，+6的價態，如果是0價的S參加反應，則升高到臨近的+4，或降低到臨近的-2。

跳位轉化規律

一般都滿足鄰位規律，但是如果遇到強氧化劑或強還原劑，則會被氧化為高價態或還原為低價態。

如：-2價的S如果遇到一般的氧化劑，則被氧化到0價【2H₂S+SO₂====3S↓+2H₂O】（反應方式不唯一，圖示為配平方法），但如果遇到強氧化劑，則可能被氧化到+6價。

含不同價態同種元素的物質在發生氧化還原反應時，該元素價態的變化一定遵循【高價+低價→中間價】的規律，不會出現交錯現象。

如在反應【2Na₂S+SO₂====2Na₂O+3S】中，Na₂S中的S是-2價，它跟SO₂反應後生成S為0價的S。

價態歸中規律

不同價態的同種元素間發生氧化還原反應，其結果是兩種價態只能相互靠近或最多達到相同的價態，而絕不會出現高價態變低、低價態變高的交叉現象。

其中價態歸中是指高價態的化合價降低，低價態的化合價升高，但不可能低價態的元素最後升的比原來高價態化合價還高，即同種元素的不同價態反應遵循“可靠攏不相交”。

中間價態規律

含有同一元素的不同價態的兩種物質，只有當這種元素有中間價態時，才有可能發生歸中反應。而且高低價態變化的結果是生成該元素的中間價態。

利用中間價態理論可以解釋為什麼二氧化硫可用濃硫酸乾燥（因為不存在+5價的S）。

相關示例

氧化還原反應中的歸中反應

含有同一元素的不同價態的兩種物質發生反應，生成只含有該元素中間價態的物質的反應叫做歸中反應。

• 碳和二氧化碳反應【C+CO₂==高溫==2CO】
• 硫化氫和二氧化硫反應【SO₂+2H₂S====3S↓+2H₂O】
• 硫化氫和亞硫酸反應【H₂SO₃+2H₂S====3S↓+3H₂O】
• 鐵和鐵離子反應【Fe+2Fe³⁺====3Fe²⁺】
• 次氯酸鈣和濃鹽酸反應【Ca(ClO)₂+4HCl(濃)====2Cl₂↑+CaCl₂+2H₂O】
• 溴的歸中【5NaBr+NaBrO₃+3H₂SO₄====3Br₂+3Na₂SO₄+3H₂O】
• 銅和氧化銅反應【CuO+Cu=Cu₂O】
• 硫化氫和濃硫酸反應（設n(H₂S)：n(H₂SO₄)=n）
  n=1【H₂S+H₂SO₄====S↓+SO₂↑+2H₂O】（等體積）
  n>1【3H₂S+H₂SO₄====4S↓+4H₂O】（H2S過量）
  n<1【H₂S+3H₂SO₄====4SO₂↑+4H2O】（H₂SO₄過量）

雙水解反應中歸中反應

這類歸中反應指：能形成兩性化合物的元素所形成的兩類鹽溶液反應形成氫氧化物的反應。

這是金屬陽離子和該金屬所生成的陰離子生成中性的氫氧化物沉澱的歸中現象。

• 鋁【Al³⁺+3AlO2^-+6H₂O====4Al(OH)₃↓】
• 鋅【Zn²⁺+ZnO₂^2-+2H₂O====2Zn(OH)₂↓】

【高價+低價→中間價】解釋：

例：2H₂S+SO₂====3S↓+2H₂O

此反應中，H2S中的S是-2價，SO2中的S是+4價，它們兩者發生氧化還原反應後，生成0價的S和水

其餘的歸中反應

(1) 鹼與多元酸反應：當多元酸過量時可形成酸式鹽

• 過量硫化氫和氫氧化鈉反應【NaOH+H₂S====NaHS+H₂O】
• 過量硫酸和氫氧化鈉反應【H₂SO₄+NaOH====NaHSO₄+H₂O】

(2) 多元酸與對應的正鹽反應

• 硫化鈉和硫化氫反應【Na₂S+H₂S====2NaHS】
• 碳酸鈣和碳酸反應【CaCO₃+H₂CO₃====Ca(HCO₃)₂】
• 硫酸鈉與硫酸反應【Na₂SO₄+H₂SO₄====2NaHSO₄】
• 亞硫酸銨與亞硫酸反應【(NH₄)₂SO₃+H₂SO₃====2NH₄HSO₃】
• 磷酸鈣與磷酸反應【Ca₃(PO₄)₂+4H₃PO₄====3Ca(H₂PO₄)₂】

(3) 多元酸與對應的酸式鹽

• 磷酸一氫鈉與磷酸反應【Na₂HPO₄+H₃PO₄====2NaH₂PO₄】

(4) 正鹽與對應的酸式鹽

• 磷酸二氫鈉與磷酸鈉反應【NaH₂PO₄+Na₃PO₄=2Na₂HPO₄】

如果把正鹽和鹼中所含的可電離的氫離子看成是零，那么生成酸式鹽的歸中條件是：兩種反應物組成上要相差兩個或兩個以上可電離的氫離子。如果兩種反應物的組成相差兩個以上可電離的氫離子（即三元酸與對應正鹽或與鹼反應），則生成物與反應物用量有關，但符合“顯強性”原理，即生成物的組成接近於過量物的組成。

例1：磷酸與氫氧化鈉反應，設n(H₃PO₄)：n(NaOH)=a（n表示物質的量）

• a≤1，反應式【H₃PO₄+NaOH====NaH₂PO4+H₂O】
• 1<a<2，反應式【2H₃PO₄+3NaOH====NaH₂PO₄+Na₂HPO₄+3H₂O】
• a=2，反應式【H₃PO₄+2NaOH====Na₂HPO4+2H₂O】
• 2<a<3，反應式【2H₃PO₄+5NaOH====Na₂HPO4+Na₃PO₄+5H₂O】
• a≥3，反應式【H₃PO₄+3NaOH====Na₃PO₄+3H₂O】

例2：磷酸與磷酸鈉反應，設n(H₃PO₄)：n(Na₃PO₄)=b（n表示物質的量）

• b<1，反應式【H₃PO4+2Na₃PO₄====3Na₂HPO₄】
• b=1，反應式【H₃PO₄+Na₃PO₄====NaH₂PO₄+Na₂HPO₄】
• b≥2，反應式【2H₃PO₄+Na₃PO₄====3NaH₂PO₄】

原則

歸中反應中，若一種元素化合價有數種，任意價轉換後不能超過（大於或小於）中間價，可以根據此原則判斷電子轉移。

如某元素化合價有-2，0，+1，+2，+5，那么-2價的元素只能轉換為0或+1，+5價的元素只能轉換為+2或+1，0價的元素只能轉換為+1，+2價的元素只能轉換為+1，即：

• +1價在此反應中為中間價態
• 大於+1價的最多轉化為+1價和原價之間的價，用區間表示為[+1，原價）
• 小於+1價的最多轉化為+1價和原價之間的價，用區間表示為（原價，+1]

常見謬誤

謬誤：6HCl+KClO₃====KCl+3Cl₂↑+3H₂O

駁斥：該方程是錯誤的，氯酸鹽絕對不能用來製備氯氣，因為會生成大量難以分離且易爆炸的ClO₂。