第六篇氧化还原反应.pptVIP

能斯特(Nernst)方程式 注：[Red]和[Ox]分别为参加电极反应的还原态和氧化 态一方所有物质的浓度以其指数为幂的乘积 能斯特方程 例 2) 浓度对电极电势的影响 例 1）求当 Zn2+ 浓度为0.5 mol/L时? Zn2+/Zn 2）求当pCl2=100kPa,cCl-=0.01 mol/L时? Cl2/Cl- 在电极反应中， 氧化态一边的各物质浓度(或p)越大， ? 越大； 还原态一边的各物质浓度(或p)越大， ? 越小。 沉淀、配位反应对电极电势的影响 例: 解释下列现象：通常情况下，O2不能氧化Au，但当有NaCN存在时，O2就能使Au发生反应： * * * * 第六章 氧化还原反应 邬 泉 周 广州中医药大学中药学院 * 化学反应两大基本类型 一、非氧化还原反应 反应过程中无电子得失 二、氧化还原反应 2e 反应过程中有电子得失或电子对偏移 自然界中无时无刻不在进行着氧化还原反应 化学能转变为其他形式的能量 其他形式的能量转变为化学能 本章知识要点 一、基本概念 氧化还原反应，氧化，还原，氧化剂，还原剂 氧化数，氧化还原电对 二、氧化还原反应配平 三、电极电势 原电池，电极反应，能斯特方程式，影响电极 电势的因素 四、电极电势的应用 判断氧化还原反应的方向和氧化剂还原剂的强 弱 一、基本概念 1、氧化数的概念 为判断和便于配平氧化还原反应，人为地引入了氧化数的概念。 氧化数的定义∶元素的一个原子的电荷数，这种电荷数有时是人为地将成键电子指定结电负性较大的原子而求得的。 正常氧化物中，O的氧化数为－2， 过氧化物 (如 H2O2 和Na2O2)中O为－ 1， 超氧化物(如 KO2)中O的氧化数为－ 0.5， 臭氧化物(如 KO3)中O的氧化数为－ 1/3， 氟的氧化物(如 OF2 )中O的氧化数为+2。 规定： 单质中，元素的氧化数为零，如∶H2、 Cl2、 Fe 、 S8 、O2 、O3 H 一般为+1。 如非金属氢化物 H2O、PH3 中 ， H 为+1 在金属氢化物 (如NaH、CaH2)中为－1。 离子总电荷数 = 各元素氧化数的代数和。 中性化合物，各元素氧化数的代数和为0。 例： K2Cr2O7 Cr为+6 Fe3O4 中，Fe为+8/3 Na2S2O3中，S 为+2 Na2S4O6中， 平均为+ 2.5 (2个S 为0, 二个S为+5) 离子化合物中，氧化数 = 离子电荷数 共价化合物中，氧化数 = 形式电荷数 氧化还原反应就是某元素在反应中有氧化数变化的反应。 2、氧化还原作用 还原过程，得电子 +5 -1 0 +5 氧化过程，失电子 氧化过程： 氧化数升高的过程。（氧化反应） 还原剂被氧化，得到氧化产物 还原过程： 氧化数降低的过程。（还原反应） 氧化剂被还原，得到还原产物 氧化剂 还原剂 还原产物 氧化产物 3、氧化还原电对 还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物 氧化还原电对： Cu2+/Cu Zn2+/Zn (氧化剂）（还原产物） （氧化产物）（还原剂） 氧化态：氧化数高的物质 （氧化剂或氧化产物） 还原态：氧化数低的物质 （还原剂或还原产物） 氧化态/还原态 氧化还原电对的半反应 又如 MnO4-/Mn2+ 电对在酸性介质中的半反应式为： 二、氧化还原反应方程式的配平 一、半反应法 1. 半反应式配平 如酸性溶液中MnO4-/Mn2+ 电对 1）配平两边氧化数发生变化原子的数目，及氧化数变 化总值与得失电子的数目 2）根据介质的不同在反应式两边加上适当的H+或OH-以 配平电荷数，最后加 H2O 使两边H、O平衡。 3）检查配平其他元素 注意：酸性介质中配平的半反应式里不应出现OH –，在碱性介质中配平的半反应不应出现H+。 加相应的H2O 多H缺O时，多一个H加1个OH – ，缺1个O加2个OH- 碱性介质 加相应的H2O 多O缺H时，多一个O加2个H+, 缺1个H加1个H+ 酸性介质 右边 左边 SO42-/SO3