【正文】 第五章 氧化還原反應 電化學基礎 167。 氧化還原反應的基本概念 167。 電化學電池 167。 電極電勢 167。 電極電勢的應用 167。 氧化還原反應的基本概念 氧化數 氧化還原反應方程式的配平 氧化數 氧化數 ： 是指某元素的一個原子的荷電數， 該荷電數是假定把每一化學鍵中的電子指定給電負性更大的原子而求得的 。 有電子得失或電子轉移的反應，被稱為氧化還原反應。 ) s ( Cu ) aq ( Zn )s ( Zn ) aq ( Cu 2 2 得失電子 + + + + ） g （ 2HCl ） g （ Cl ） g ( H 2 2 電子偏移 + 確定氧化數的規(guī)則 ： ①單質中，元素的氧化數為零。 ②在單原子離子中，元素的氧化數等于該離子所帶的電荷數 。 ③在大多數化合物中，氫的氧化數為 +1；只有在金屬氫化物中氫的氧化數為 1。（ NaH, CaH2) ④通常，氧在化合物中的氧化數為 2；但是在過氧化物中，氧的氧化數為 1，在氟的氧化物中，如OF2 和 O2F2中，氧的氧化數分別為 +2和 +1。 例： 7 I O IH 65 +的氧化值為⑤中性分子中，各元素原子的氧化數的代數和為零 ，復雜離子的電荷等于各元素氧化數的代數和。 38Fe OFe 43 +的氧化值為2 .5 S O S 264 +? 的氧化值為2S O S 232 +? 的氧化值為配平原則 ： ① 電荷守恒： 氧化劑得電子數等于還原劑失電子數。 ② 質量守恒： 反應前后各元素原子總數相等 。 氧化還原反應方程式的配平 ： 原則：還原劑氧化數升高數和氧化劑氧化數降 低數相等 (得失電子數目相等） ? 寫出化學 反應方程式 ? 確定有關元素氧化數升高及降低的 數值 ? 確定氧化數升高及降低的數值的最小公倍 數。 找出氧化劑、還原劑的系數 。 ? 核對，可用 H+, OH–, H2O配平。 HClO3 + P4 ? HCl + H3PO4 Cl5+ ? Cl– 氧化數降低 6 P4 ? 4PO43– 氧化數升高 20 10 HClO3 + 3P4 ? 10HCl + 12H3PO4 10 HClO3 + 3P4 +18H2O ? 10HCl + 12H3PO4 方程式左邊比右邊少 36個 H原子，少 18個 O原子，應在左邊加 18個 H2O As2S3 + HNO3 ? H3AsO4 + H2SO4 + NO 氧化數升高的元素： 2As3+ → 2As5+ 升高 4 3S2– → 3S6+ 升高 24 N5+ → N2+ 降低 3 3As2S3 + 28HNO3 ? 6H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28NO 左邊 28個 H， 84個 O ；右邊 36個 H， 88個 O 左邊比右邊少 8個 H，少 4個 O 3As2S3 + 28HNO3 + 4 H2O ? 6H3AsO4 + 9 H2SO4 + 28NO ? 28共升高 ? 寫出相應的 離子反應式 ? 將反應分成兩部分 ，即還原劑的氧化反應 和 氧化劑的還原反應 。 ? 配平半反應 ?確定二個半反應的系數 得失電子數相等的原則 ? 根據反應條件 確定反應的酸堿介質 ，分別加 入 H+, OH, H2O, 使方程式配平。 例 114 配平酸性介質下 KMnO4溶液與 Na2SO3 解： MnO4– + SO32– + H+ ? Mn2+ + SO42– 半反應 SO32– ? SO42– + 2e MnO4– + 5e ? Mn 2+ 配平半反應： SO32 – + H2O ? SO42 – + 2e + 2H+ ? MnO4 – + 5e + 8H+ ? Mn 2+ + 4 H2O ? ? 5+ ? 2 2MnO4 – + 5SO32 – + 16 H+ + 5 H2O ? 2Mn2+ + 8 H2O + 5SO42 – + 10H+ 即： 2MnO4 – + 5SO32 – + 6 H+ = 2Mn2+ + 3 H2O + 5SO42 – 配平兩個半反應式中的 H和 O 例 2： 配平 ( a q )N a C l O N a C l ( a q )N a O H ( a q )( g )Cl 3Δ2 +? ??+① 5+② 得： ① ② O3HN a C l O5 N a C l6 N a O H3 C l 232 ++?+O3HC l O5 C l6 O H3 C l 232 ++?+ ???O6HC l O21 0 C l1 2 O H6 C l 232 ++?+ ?????? ++?+ 10eO6H2 C l O1 2 O HCl232?? ?+ 2 C l2eCl 2解：化簡得 ： Cl2 → Cl + ClO3 )g( NO)aq(SOH)aq(A s OH)aq(H N O)s(SAs 4243332 ++?+ ① 28+② 3得 ② ① 例 3： 配平方程式 28 N OSO9HA s O6H O4H 28 H N OS3A s42432332++?++28 N O9S OAsO6H H82O4HS3A s 28 N O 24432323++?+++?+??+? +++?+ 28e34H3 S OA s O2HO20HSAs 2443232 即：O2HNO3e4HNO 23 +?++ ?+? NOSOA s OHNOSAs 2443332 ++?+ ??：解解： O 8H 6KBr CrO 2K 2 4 2 + + ? O 8H 6Br 2CrO 2 2 4 + + ? ? ? ① 3+② 2得： KBr CrO K KOH 4 2 + + (l) Br (s) Cr(OH) 2 3 + Br CrO 2 4 + ? ? (l) Br 2 (s) Cr(OH) 3 + ① 2Br 2e ? + ? ? (l) Br 2 ② 3e O 4H CrO 5OH 2 2 4 + + ? + ? ? ? (s) Cr(OH) 3 10OH + ? (s) Cr(OH) 3 2 (