氧化還原反應(yīng)與應(yīng)用電化學(xué)(已修改)
2025-01-30 01:44 本頁面
【正文】 Shenzhen leansigma consultant Co., LTD 版權(quán)所有 翻版必究 1/41 第 四 章 氧化還原反應(yīng)與應(yīng)用電化學(xué) 氧化還原反應(yīng)的基本概念 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 電極電勢(shì) 能斯特方程 元素電勢(shì)圖及其應(yīng)用 本章教學(xué)要求 ，能 配平 氧化還原方程式。 電極電勢(shì) 的概念，能用能斯特公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 元素電勢(shì)圖 及其應(yīng)用。 氧化還原反應(yīng)的基本概念 指某元素的一個(gè)原子的表觀電荷數(shù) ， 該電荷數(shù)是假定把每一化學(xué)鍵中的電子指定給電負(fù)性 更大的原子而求得的 。 一、氧化值 確定氧化值的規(guī)則O xi da ti on nu mbe r確定氧化值的規(guī)則1. 單質(zhì)的氧化值為零 ,。 2. 單原子離子的氧化值等于離子所帶的電荷，例如 Al3+離子的氧化值為 ＋ 3。 3. 化合物中 O 原子的氧化值一般均為 2，但在 過氧化物 ( 如 H2O2 )為 超氧化物 ( 如 KO2 ) 1/2和含有 F－ O 鍵的化合物 ( 如 O2F2 )為 +1。 4. 鹵化物中鹵素原子的氧化值為 1。 5. 除金屬氫化物 ( 如 NaH )外 ,化合物中 H原子的氧化值均為 +1。 6. 電中性 化合物 各元素氧化值的代數(shù)和等于零；多原子 離子 中各元素氧化值的代數(shù)和等于該離子所帶電荷數(shù)。 確定氧化值的規(guī)則O xi da ti on nu mbe r確定氧化值的規(guī)則Solution 設(shè)題給化合物中 S原子的氧化數(shù)依次為 x1, x2, x3, x4和 x5, 根據(jù)上述有關(guān)規(guī)則可得 : (a) 2(+1)+1(x 1)+4(2)=0 x 1=+6 (b) 2(+1)+2(x 2)+3(2)=0 x 2=+2 (c) 2(+1)+2(x 3)+8(2)=0 x 3=+7 (d) 1(x 4)+3(2)=2 x 4=+4 (e) 4(x 5)+6(2)=2 x 5=+ Question 2 確定下列化合物中 S原子的氧化值 (a) H2SO4； (b) Na2S2O3； (c)K2S2O8 (d) ； (e) ?23SO ?264OS二、氧化與還原反應(yīng) 定義 元素的氧化值發(fā)生了變化的化學(xué)反應(yīng)。 Sn2+ + Fe3+ → Sn 4+ + Fe2+ 特點(diǎn) ?存在著氧化劑與還原劑； ?存在著氧化態(tài)與還原態(tài)。 Ox + ze → Red 同種元素的氧化態(tài)與還原態(tài)構(gòu)成了氧化還原電對(duì)，記作 Ox / Red。 如 Sn4+/Sn2+ ， Fe3+/Fe2+， 一個(gè) 氧化還原反應(yīng) 由 兩個(gè) 氧化還原 電對(duì) 組成。 電對(duì) 任何氧化還原反應(yīng)都可拆分為兩個(gè)氧化還原電對(duì)的半反應(yīng)（半電池反應(yīng)，電極反應(yīng)）： Fe3+ + e → Fe 2+ Sn2+ → Sn 4+ + 2e 氧化－還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)： 兩個(gè)電對(duì)之間的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。 半反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)的配平 ☆ 半反應(yīng)法 (離子 — 電子法 ) 半反應(yīng)法先將反應(yīng)方程式拆成 氧化半反應(yīng) 與還原半反應(yīng) ，并分別配平兩個(gè)半反應(yīng)。 ? 電荷守恒：得失電子數(shù)相等 ? 質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后各元素原子總數(shù)相等 ☆ 配平原則 配平的具體步驟： （ 1） 寫出 離子方程式： MnO4＋ SO32 ＋ H＋ → Mn2＋ ＋ SO42 ＋ H2O （ 2）將反應(yīng) 分解 為氧化和還原兩個(gè)半反應(yīng)式： 還原反應(yīng) ： MnO4 + 5e→ Mn2＋ 氧化反應(yīng) ： SO32 → SO42 + 2e (3) 配平 ：使半反應(yīng)兩邊的原子數(shù)和電荷數(shù)相等 MnO4 ＋ 8H＋ + 5e = Mn2＋ ＋ 4H2O SO32 ＋ H2O = SO42 ＋ 2H＋ + 2e 此處先配平除 H， O以外的原子，后配平 H和 O原子 酸性介質(zhì)： 多 n個(gè) O加 2n個(gè) H+， 另一邊 加 n個(gè) H2O 堿性介質(zhì) ： 多 n個(gè) O加 n個(gè) H2O， 另一邊加 2n個(gè) OH– 中性介質(zhì)： 左邊多 n個(gè) O加 n個(gè) H2O， 右邊加 2n個(gè) OH – 右邊多 n個(gè) O加 2
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