第七章氧化还原反应(新).pptVIP

第七章 氧化还原反应 电化学基础 7.1氧化还原反应的基本概念 7.1.1氧化值 1.定义: 氧化值(氧化数)：表示某元素的一个原子的 荷电数。计算荷电数时是假设把每个化学键 中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。 2.确定氧化值的规则： （1）在单质中，元素的氧化值为0。 （2）在单原子离子中，元素的氧化值等于离子所带的荷电数, 如Fe2+。 （3）在大多数化合物中，氢的氧化值为+1。只有在氢的金属氢化物中，氢的氧化值为 -1。 （4）在化合物中氧的氧化值为-2；但在过氧化物中，氧的氧化值为-1；在氧的氟化物中，如OF2和O2F2中，氧的氧化值分别为+2和+1。 （5）在所有氟化物中，氟的氧化值为-1。 （6）在碱金属和碱土金属化合物中的氧化值分别为+1和+2。 （7）在中性分子中，各元素的氧化值的代数和为0。 （8）在多原子的离子中，各元素氧化值的代数和等于离子所带的荷电数。 例：确定KMnO4、 CrO42-中各元素的氧化值。 解 (1)已知O的氧化值是-2，K的氧化值为+1， 设Mn的氧化值为x。 根据化合物中各元素原子氧化值的代数 和为零的规则可列出 1+ x+（-2）×4=0 x =7 (2)已知O的氧化值是-2，设Cr的氧化值为y 根据复杂离子中各元素原子氧化值代数和等 于离子的总荷电数的规则可列出 y+ （-2）×4=-2 y=6 3.氧化和还原 氧化剂和还原剂 如：Zn(s)+Cu2+(aq)? Zn 2+(aq) + Cu(s) 反应由以下两个半反应组成： Zn(s) ? Zn 2+(aq) )+ 2e- 氧化半反应 Cu2+(aq) + 2e- ? Cu(s) 还原半反应 氧化：氧化值升高的过程。 还原：氧化值降低的过程。 氧化剂：氧化值降低的物质，或者说得到电 子的物质。它得到电子后本身被还原。 还原剂：氧化值升高的物质，或者说失去电 子的物质。它失去电子后本身被氧化。 4.电对 氧化型和还原型 电对：在每一个半反应中，同一元素的两个 不同氧化值的物种组成了电对。 氧化型：电对中，氧化值较大的物种。 还原型：电对中，氧化值较小的物种。 电对的表示方法：氧化型/还原型 例如：由Zn与Zn2+所组成的电对可表示为 Zn2+ / Zn。 由Cu2+与Cu所组成的电对可表示为 Cu2+ / Cu。 任何氧化还原反应都是由两个电对构成的。 如果以下标(1)表示还原剂所对应的电对,下标 (2)表示氧化剂所对应的电对,则氧化还原反应 可写为: 还原型(1)+氧化型(2)?氧化型(1)+还原型(2) 7.1.2氧化还原反应方程式的配平 1.配平方程式的方法有: (1)电子法 (2)氧化数法 (3)离子—电子半反应法(又称离子—电子法) 2.离子—电子法配平化学反应方程式所遵循的原则: （1）得失电子数守恒: 反应中氧化剂所得到的电子数,必须等于还原剂失去的电子数。 （2）质量守恒：方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等。 （3）电荷守恒：方程式两边各物种的电荷数的代数和必须相等。 配平氧化还原反应方程式的主要步骤： （1）根据氧化值的变化确定氧化剂和还原剂，并用离子式写出主要的反应物和生成物。 （2）分别写出氧化半反应和还原半反应。 （3）分别配平两个半反应方程式,使得每个半反应式等号两边的电荷数相等,且各元素的原子总数各自相等. （4）找出两个半反应方程式中得失电子数目最小的公倍数，并将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使其得失电子数目相同,然后将二者相加，消去电子数，就得到了配平了的氧化还原反应的离子方程式；有时根据需要,可将反应的方程式写成分子方程式。 例:配平反应方程式 KMnO4 + NaCl + H2SO4→ Cl2+ MnSO4 + K2SO4 +Na2SO4 (1) MnO4- + Cl- → Cl2 + Mn2+ (2)写出两个半反应: 还原半反应：MnO4- → Mn2+ 氧化半反应： Cl- → Cl2 (3)配平两个半反应：（质、电守恒） 还原半反应： MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O 氧化半反应： 2Cl- → Cl2 + 2e- 找出得失电子数的最小公倍数：