文档介绍：第十章氧化还原反应
原电池和电解池
无机化学
Fe Fe2+ + 2e
Cu2+ + 2e Cu
氧化
氧化
还原
氧化、还原
半反应
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
氧化还原反应
还原态= 氧化态+ n e, 电子转移
( 酸= 碱+ n H+ , 质子转移)
氧化态、还原态的共轭关系
还原
1 氧化还原反应–(Electron Transfer)
氧化数及氧化还原反应方程式的配平
无机化学
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu
2个“e”的转移
H2 + O2 H 2 O
共价键
+1 -2
“形式电荷”
称为“氧化数”
(电子偏移情况的反映)
二、氧化数与电子转移
无机化学
经验规则:
各元素氧化数的代数和为零。
1)单质中,元素的氧化数等于零。(N2 、H2 、O2 等)
2)二元离子化合物中,与元素的电荷数相一致。+2,-1
3) 共价化合物中,成键电子对偏向电负性大的元素。
O: -2 (H2O 等); -1 (H2O2); - (KO2 超氧化钾)
H: +1, 一般情况; -1, CaH2 、NaH
无机化学
思考题: 确定氧化数
(1)Na2S2O3 Na2S4O6
+2 +
(2)K2Cr2O7 CrO5
+6 +10
(3)KO2 KO3
- -1/3
注意:1) 同种元素可有不同的氧化数;
2) 氧化数可为正、负和分数等;
3) 氧化数不一定符合实际元素的电子转移情况。
S2O32-
S的氧化数为+2,
无机化学
三、氧化还原反应方程式的配平
例: 在酸性介质中,K2Cr2O7氧化FeSO4, 生成 Fe2(SO4)3 和绿色Cr2(SO4)3, 配平此反应方程式。
解:1)写出反应物、产物及反应条件
Cr2O72- + Fe2+ + H+ = Fe3+ + Cr3+
2)写出各氧化数
Cr2O72- + Fe2+ + H+ = Fe3+ + Cr3+
+6
3)配平氧化剂、还原剂前系数
Cr2O72- + 6Fe2+ + H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+
4)用H2O等进行总配平
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
无机化学
配平注意事项:
写出的方程式必须与实验事实相符合
•反应介质: 酸性介质中,不能出现 OH-
碱性介质中,不能出现 H+
•难溶或弱电解质应写成分子形式
•注明沉淀的生成,气体的产生等
无机化学
电池电动势()与电极电势(φ)
Cu-Zn原电池
负极
正极
无机化学
化学能转化成电能的装置
1)组成:
①半电池(电极)
②检流计
③盐桥(琼脂+ 强电解质
(KCl, KNO3等)
补充电荷、维持电荷平衡
2)电极反应:
正极(Cu): Cu2+ + 2e = Cu
负极(Zn): Zn = Zn2+ + 2e
3)电池反应及电池符号:
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
(-) Zn | Zn2+ (c1) || Cu2+ (c2) | Cu (+)
写电池符号应注意事项:
•正、负极: (-) 左, (+) 右
•界面“|”: 单质与“极棒”写在一起,写在“|”外面。
•注明离子浓度(c),气态时用分压(p). 物质状态:固态(s), 液态(l) 等
•盐桥: “||”
一、原电池
无机化学
电极的类型及符号
(1)金属-金属离子电极如: Zn2+/Zn, Cu2+/Cu 等
电极符号: Zn|Zn2+ (c) Cu|Cu2+ (c)
(2)气体-离子电极如: H+/H2 Cl2/Cl-
需用一个惰性固体导体如铂(Pt)或石墨。
Pt,H2(p)|H+(c) Pt,Cl2(p)|Cl-(c)
Pt与H2之间用逗号隔开,p 为气体的压力。
(3)离子电极如 Fe3+/Fe2+ 等体系
将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中所组成的电极。 Pt|Fe2+(c1), Fe3+(c2)
(4)金属-金属难溶盐电极如 Hg2Cl2/Hg
由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极。
如甘***电极: Hg2Cl2 + 2e = 2 Hg + 2 Cl- Pt,Hg,Hg2Cl2(s)|Cl-(c)
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