氧化還原半反應配平工具（離子電子法）
輸入未配平的氧化還原半反應，如 MnO4- -> Mn2+，即可根據離子電子法（半反應法）自動補齊H+・H2O・OH-・電子(e-)完成配平。同時支援酸性和鹼性條件。
常見氧化還原半反應示例
中學、大學化學中常見的氧化還原半反應及其配平結果示例，可用於核對自己的計算。
| 半反應名稱 | 反應條件 | 未配平的半反應式 | 配平後的半反應式 |
|---|---|---|---|
| 高錳酸根離子的還原（生成Mn2+） | 酸性條件（用H+配平） | MnO4- → Mn2+ | MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O |
| 重鉻酸根離子的還原（生成Cr3+） | 酸性條件（用H+配平） | Cr2O7^2- → Cr3+ | Cr2O7^2- + 14H+ + 6e- → 2Cr3+ + 7H2O |
| 亞鐵離子的氧化（生成鐵離子） | 酸性條件（用H+配平） | Fe2+ → Fe3+ | Fe2+ → Fe3+ + e- |
| 氯氣的還原（生成氯離子） | 酸性條件（用H+配平） | Cl2 → Cl- | Cl2 + 2e- → 2Cl- |
| 亞硫酸根離子的氧化（生成硫酸根離子） | 酸性條件（用H+配平） | SO3^2- → SO4^2- | SO3^2- + H2O → SO4^2- + 2H+ + 2e- |
| 硝酸根離子的還原（生成一氧化氮） | 酸性條件（用H+配平） | NO3- → NO | NO3- + 4H+ + 3e- → NO + 2H2O |
| 高錳酸根離子的還原（生成二氧化錳，鹼性條件） | 鹼性條件（用OH-配平） | MnO4- → MnO2 | MnO4- + 2H2O + 3e- → MnO2 + 4OH- |
以離子電子法配平半反應式
氧化還原反應的方程式，若只靠目視湊係數往往會卡住。**離子電子法（半反應法）**把反應拆成氧化與還原兩個半反應，各自按既定順序配平。步驟固定為四步：**①配平中心元素 ②以水配平氧 ③以氫離子配平氫 ④以電子配平電荷。**
**鹼性條件另有一道手續。** 先按酸性條件的步驟配平，再在兩邊加入與氫離子等量的氫氧根，把生成的氫離子與氫氧根合併為水。少了這一步，式子裡就會在鹼性溶液中留下氫離子，顯得不合情理。本工具只要輸入 `MnO4- -> Mn2+` 之類未配平的半反應式，便會依所選條件補上氫離子、水、氫氧根與電子，返回配平後的式子。
配平的步驟
- 輸入半反應式 箭頭寫作 `->`、`=` 或 `→` 皆可辨識。
- 正確書寫離子電荷 請寫在末尾，如 `Fe2+`、`Cl-`、`SO4^2-`。脫字符號寫法亦可辨識。
- 選擇反應條件 **酸性條件以氫離子調整，鹼性條件以氫氧根調整。**
- 查看結果 會連同所補的水、氫離子、氫氧根與電子的數目，一併顯示配平後的式子。
用好本工具的小技巧
- 離子的電荷只需寫在末尾即可被識別，例如"Fe2+"・"Cl-"。對於SO4^2-這類多原子離子，使用插入符號寫法（^2-）可避免誤解析。
- 選擇鹼性條件時，工具會先按酸性條件計算，再用OH-進行轉換，因此可以確認與教科書解法相同的步驟。
- 閱讀結果面板中的"配平步驟"，可以清晰追蹤半反應法按氧、氫、電荷順序依次配平的思路。
- 本工具僅支援只有一種中心元素（H、O以外的元素）發生變化的半反應式，多種元素同時改變氧化數的複雜反應式不在支援範圍內。
- 先點選示例按鈕載入典型半反應式，確認結果的顯示方式後，再輸入自己的半反應式會更容易理解。
這些情境會用到
核對化學作業
可把手工配平的式子與結果相互印證。
理解酸性與鹼性之別
同一半反應只改條件再比較，便能體會加入氫氧根這一步的用意。
組出整體反應式
**把兩個半反應的電子數配齊再相加，即得整體式。** 本工具可用於其前置步驟。
思考電池與電解
電極上發生的反應各自便是半反應，可依電極逐一梳理。
氧化還原的術語
- 半反應式
- 只取出氧化或還原其中一方的式子。**電子會出現在式中，這正是它與整體式的差別。**
- 氧化
- 失去電子。在半反應式中**電子出現在右邊。**
- 還原
- 獲得電子。在半反應式中電子出現在左邊。
- 離子電子法
- 拆成半反應再依序配平的方法。**比氧化數法更能機械地推進。**
- 酸性條件
- 以氫離子與水來配平的條件。
- 鹼性條件
- **先按酸性條件配平，再在兩邊加入氫氧根以抵消氫離子**的步驟。
常見問題
閒話 ― 半反應法與電池的原理
半反應式這一概念不僅僅是配平係數的技巧，也是理解電池（伏打電池、丹尼爾電池、乾電池等）工作原理的基礎。在電池內部，負極獨立進行著氧化反應（釋放電子的半反應），正極獨立進行著還原反應（獲得電子的半反應），電子通過外部電路移動便產生了電流。也就是說，本工具所計算的半反應式，正是電池某一電極上實際發生的反應本身。
涉及高錳酸根離子（MnO4-）的半反應，由於顏色變化十分明顯，在化學實驗室中常被用於氧化還原滴定。深紫色的MnO4-被還原為淺粉色（甚至幾乎無色）的Mn2+的過程，長期以來一直被當作無需另加指示劑的"自身指示劑"，用來判斷滴定終點。
鹼性條件下的半反應式中之所以出現OH-，是因為在H+濃度極低（幾乎可視為零）的鹼性環境中，直接在反應式中寫出H+在化學上並不自然。教科書通常將這一轉換過程解釋為"先按酸性條件求解，再用OH-改寫"，而本工具的計算步驟正是把這一教科書式方法直接演算法化的結果。