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氧化还原反应的定义
§ 9-1 氧化还原反应的基本概念
氧化数
定义
最初:把一种物质同氧化合的反应称为氧化 把含氧的物质失去氧的过程称为还原
后来:氧化过程实质上是失去电子的过程 还原过程实质上是得到电子的过程
氧化还原反应 有电子的得失或电子的重排发生的反应,反应前后某些原子的带电状态发生变化,表现为某些元素氧化数的变化。有氧化数变化的反应称为氧化还原反应。
氧化数
某元素一个原子的电荷数,这种电荷数由假设把化合物中各成键的电子都归电负性更大的原子而求得。
确定氧化数的规则如下
1、在单质中(Cu,O2,O3),元素原子的氧化数为零
2、分子中,所有原子的氧化数的代数和为零
3、在简单离子化合物中,正负离子的电荷数就是它的氧化数;在多原子离子中,各原子的氧化数的代数和等于离子的电荷数。
氢在化合物中的氧化数一般为+1,但在活泼金属的氢化物(NaH,CaH2 ,LiAlH4等中)其氧化数为-1。()
氧在化合物中氧化数一般为-2。例外的有:H2O2,Na2O2中O为-1;OF2中O为+2;KO2(超氧化钾)中O为-1/2;O3-中氧为-1/3。
碱金属的氧化数为+1,碱土金属的氧化数为+2。
4、若干关键元素在化合物中的氧化数有定值。
计算下列各元素的氧化数
1、CO2 2、HCHO 3、KClO4
CH4
H3COH
HCOOH
HCHO
化合价
4
4
4
4
氧化数
4
2
+2
0
9-2 氧化还原反应与电化学
电化学
原电池
电极电势
电化学
电化学反应
电解
(电解池)
在电解质溶液中通人直流电,供给足够的能量,使两个电极附近分别发生氧化和还原反应
在氧化剂和还原剂不直接接触下,通过某种装置(原电池)发生氧化还原反应从而产生电流
原电池
在氧化还原反应中某些物质有氧化数的升高或降低,或者说有电子从一种原子(或离子)向另一种原子(或离子)的转移,因此氧化还原反应与电现象密切有关。研究化学反应中电现象及其应用的学科叫做电化学。
都是以氧化还原反应为基础
电解池
电能转变为化学能
非自发的
原电池
化学能转变为电能
自发的
01
02
03
04
原电池
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
把一块锌片放在硫酸铜溶液中时,就会观察到红色的铜不断地沉积在锌片上,蓝色硫酸铜溶液的颜色逐渐变浅。与此同时还伴随着锌片的溶解。锌与铜离子之间发生了氧化还原反应:
由于锌与硫酸铜溶液直接接触,电子就从锌原子直接转给铜离子(不会形成电子的定向流动)。随着氧化还原反应的进行,有热量放出,说明反应过程中化学能转变为热能,但并不能做功。
05
可以采用一种装置使氧化还原反应发生时电子进行定向流动而产生电功 ,如下图所示: