文档介绍：10 氧化还原反应电化学基础(1)
氧化还原反应
例1:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 电子得失(转移)
例2:C + O2 → O=C=O 电子偏移
氧化还原反应过程中,有电子的转移或偏移,某些元素的氧化数发生了变化。
氧化—还原反应的共同特征:反应物中含有化合价变化的元素。
一、氧化态(数)
1、定义:
氧化数是指某元素一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一个化学键中的电子指定给电负性大(即吸电子能力强)的原子而求得的。(得到电子为负价,失去电子为正价)
电负性:不同元素在分子中吸引电子的能力。
电负性↑,吸引电子能力↑,其中F最强,χ=
2、规律:
H
Li
Be
B
C
N
O
F
Cl
Br
I
NaCl:χNa=,χCl=,∴Na为+1价,Cl为-1价。
CO2:O=C=O,χO=,χC=,∴C为+2价,O为-2价。
确定氧化态的一般原则:p169
(1)单质中,元素的氧化数为0;如:O2,Cl2,Fe;
(2)离子中,元素的氧化数=离子的电荷数;如:Na+1Cl-1;
(3)H:一般为+1价,但在NaH,KH中为-1价;
(4)O:一般为-2价,但在过氧化物(H2O2,Na2O2)中为-1价;
(5)中性分子,各氧化数代数和=0,
(6)多原子离子,各氧化数代数和=电荷数
二、氧化和还原氧化剂和还原剂
失电子的过程称为氧化,氧化数升高;得电子的过程称为还原,氧化数降低。
得电子,降低,被还原,为氧化剂;失电子,升高,被氧化,为还原剂。
Zn + Cu2+ —→ Zn2+ + Cu
Zn —2e —→ Zn2+ 氧化反应;Cu2+ + 2e —→ Cu 还原反应。
即可把一个氧化还原反应表示为两个半反应,每个半反应中包含了同一种物质的两种氧化态。
氧化还原电对:
氧化型/ 还原型(氧化数高/ 氧化数低)
Zn2+/Zn,Cu2+/Cu,H+/H2,Sn4+/Sn2+,Fe3+/Fe2+等
三、氧化还原反应方程式的配平
1、总规律:
对多原子:一个原子得失电子数要乘以原子个数;
对于多元素:将所有得电子或失电子的数目合并后再求最小公倍数(整体标价);
对于关键系数:只能放在纯粹(只)发生了氧化或还原反应的物质前;
对于部分氧化还原物质:应将氧化还原部分和非氧化还原部分合并总数后再放在该物质前。
2、氧化—还原反应的配平原则:
(1)质量定恒:反应前后各元素的原子个数相等;
(2)电荷守恒:反应中还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子总数。
3、氧化—还原反应方程式的配平步骤:
(1)找变价:找出反应前后变价元素的化合价;
(2)列变化:列出元素化合价升降的数目;
(3)求总数:求出化合价升降的数目的最小公倍数,即方程式中得失电子总数;
(4)查数电:检查方程式前后元素原子的种类、个数、电荷数目是否一致。
4、氧化—还原反应方程配平举例:
①完全氧化还原反应:变价元素化合价反应前后全部改变。
例:NH3+O2 → NO+H2O
(1)找变价:N3-→N2+,O0→O2