八章 氧化还原反应.ppt

第八章 氧化还原反应与氧化还原滴定法 化学工业出版社 8.1 氧化还原反应方程式的配平 8.1.1 氧化与还原 所谓氧化值，是根据某些认为规定给单质和化合状态原子确定的电荷数。 提供电子的物质叫还原剂； 得到电子的物质叫氧化剂。 反应过程中电子由还原剂转移至氧化剂。 确定氧化数的规则 确定氧化数时所遵循的一套规则如下： 1.单质的氧化数为零； 2.单原子离子的氧化数等于离子所带的电荷。注意离子电荷与氧化值的表示方法不同，前者数字在先，正负号继后，而后者则相反。 3.化合物中氧的氧化数一般为-2，但过氧化物（如H2O2），超氧化物（如KO2）和含有F-O键的化合物（OF2）除外。 4.卤化物中卤素的氧化数为-1。 5.化合物中氢的氧化数一般为+1，但二元金属氢化物（如NaH）除外。 6.电中性化合物中各元素氧化数的代数和必须等于零；多原子离子中各元素氧化数的代数和必须等于该离子所带的电荷数。 Na2S2O3 2(+1)+2(X)+3(-2)=0 X=+2 SO3- X+3(-2)=-2 X=+4 8.1.2 氧化还原反应方程式的配平 氧化还原反应是复杂的反应，涉及电子的得失，反应产物受反应物和反应条件的影响，如酸度、浓度、温度等，很难用直观方法配平。主要配平方法有：电子法，氧化数法，离子-电子法（半反应法）等。 8.1.2.1氧化数法 配平原则： 元素氧化数升高的总数等于元素原子氧化数降低的总数； 反应前后各元素的原子总数相等。 具体步骤是： 1. 写出未配平的基本反应式，并在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化值。 所谓基本反应式，是指只包括与氧化值变化有关的那些物种的反应式。 3. 氧化数上升的总值等于下降的总值。用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数，即得氧化剂和还原剂的化学计量数。 10HClO3 + 3P4 → 10HCl + 12H3PO4 氧化剂和还原剂的化学计量数为10和3 还原原子和氧化原子的数目在反应前后保持相等。 4. 平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况下是H原子和O原子。 5. 最后将箭头改为等号。 例：配平 PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4- 3. 用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数，即得氧化剂和还原剂的化学计量数。 4. 平衡氧化原子和还原原子之外的其它原子。 在一定程度上反映了水溶液中氧化还原反应的实际过程。 平衡离子方程式时用H2O分子和它的两个组成离子（H3O+和OH-）之一调整配平电荷数和氢氧原子数。 酸性介质中的反应选用H3O+离子； 碱性介质中的反应选用OH-。 任何情况下不允许反应式中同时出现H3O+和OH-。 8.1.2.2 半反应法 任何氧化还原反应都可看作由两个半反应组成，一个半反应代表氧化，另一个则代表还原。 钠与氯直接化合生成NaCl的反应： 2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) 两个半反应： 2Na → 2Na+ + 2e- （氧化） Cl2 + 2e- → 2Cl- （还原） 离子—电子方程式 离子—电子方程式必须反映化学变化过程的实际。 氧化数发生变化的元素只能以实际存在的物种出现在方程式中， NO3- + H2S → NO + S 离子—电子方程式： NO3- + 3e- → NO H2S → S + 2e- 离子—电子方程式两端应保持原子和电荷平衡， 用H2O分子和它的两个组成离子之一调整电荷数与氢、氧原子的数目。 平衡电荷时既要考虑到离子所带的电荷，也要考虑到电子所带的电荷。 用离子—电子方程式配平氧化还原方程式的方法叫离子—电子法，又叫半反应法。 配平原则： 配平步骤： 1. 写出未配平的离子反应方程式； 2. 写出未配平的两个离子-电子方程式； 3. 配平每一个离子-电子方程式的原子数和电荷数； 4. 将两个半反应分别乘以适当的系数以确保反应中得失的电子数相等； 5. 两个半反应相加得总反应方程式。 配平 ClO- + I2 + OH- → IO3- +Cl- 第二步： （1） ClO- + H2O + 2e- → Cl- + 2OH- （2） I2 +