文档介绍：第六章
氧化还原平衡与氧化还原滴定法
Redox Equilibrium and Redox Titration
氧化还原反应的基本概念
氧化还原反应方程式的配平
电极电势
电极电势的应用
元素电势图及其应用
氧化还原反应的速率及其影响因素
氧化还原滴定法
常用氧化还原滴定方法
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学****要求
化学反应可分为两大类:一类是在反应过程中反应物之间没有电子的转移,如酸碱反应、沉淀反应等;另一类是在反应物之间发生了电子的转移,这一类就是氧化还原反应。如:
①得失电子:Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
②电子偏转:H2(g)+Cl2(g)=2HCl
氧化还原反应的基本概念
IUPAC定义:
元素的氧化值(氧化数、氧化态)是指元素一个原子的表观电荷数,该电荷数的确定是假设把每一个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。
确定氧化值的一般规则:
单质中元素的氧化值为零。
中性分子中各元素的氧化值之和为零。多原子离子中各元
素原子氧化值之和等于离子的电荷。
在共价化合物中,共用电子对偏向于电负性大的元素的原
子,原子的“形式电荷数”即为它们的氧化值。
氧在化合物中氧化值一般为2;在过氧化物(如H2O2等)中为1;在超氧化合物(如KO2)中为1/2;在OF2中为+2。
氢在化合物中的氧化值一般为+1,仅在与活泼金属生成的离子型氢化物(如 NaH、CaH2)中为1。
所有卤化合物中卤素的氧化数均为1;
碱金属、碱土金属在化合物中的氧化数分别为+1、+2。
例 6-1 求NH4+中N的氧化值。
解:已知H的氧化值为+1。设N的氧化值为x。
根据多原子离子中各元素氧化值代数和等于离子的总电荷数的规则可以列出:
x +(+1)4 = +1
x = 3
所以N的氧化值为3。
例 6-2 求Fe3O4中Fe的氧化值。
解: 已知O的氧化值为-2。设Fe的氧化值为x,则
3x + 4( 2)= 0
x = +8/3
所以Fe的氧化值为+8/3
由上题可知氧化值可为正值也可为负值,可以是整数、分数也可以是小数。
注意:在共价化合物中,判断元素原子的氧化值时,不要与共价数(某元素原子形成的共价键的数目)相混淆。例如:
CH4
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
C的共价数
4
4
4
4
4
C的氧化值
4
2
0
+2
+4
氧化还原反应:凡化学反应中,反应前后元素的原子氧化值发生了变化的一类反应。
如: Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+
氧化:失去电子,氧化值升高的过程。如:Zn =Zn2+ + 2e
还原:得到电子,氧化值降低的过程。如:Cu2++2e= Cu
还原剂:反应中氧化值升高的物质。如: Zn
氧化剂:反应中氧化值降低的物质。如:Cu2+
氧化还原电对:氧化还原反应中由同一种元素的高氧化值物质(氧化型)和其对应的低氧化值物质(还原型)所构成。
常用符号[氧化型]/[还原型] 表示。如Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、 Cl2/Cl、Cr2O72/Cr3+、H+/H2。
. 氧化与还原