第五章-氧化还原反应.ppt

***第五章氧化还原反应氧化还原反应是一类普遍存在的化学反应，动植物体内的代谢过程、土壤中某些元素存在状态的转化、金属冶炼、基本化工原料和成品的生产都涉及到氧化还原反应。将氧化还原反应设计成原电池，建立了衡量物质得失电子能力强弱的定量标准—电极电势。本章就是以电极电势为依据，讨论氧化剂和还原剂的相对强弱、氧化还原反应的方向和程度§5－1氧化还原反应的基本概念①氧化数(oxidationnumber):化合物某元素一个原子的“表观荷电数”。这个“表观荷电数”可由假设每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。根据此定义，确定氧化数的规则如下：(1)在单质中，元素的氧化数为零。如H2、O2等(2)在分子和离子中，各元素的氧化数的代数和等于分子和离子所带电荷数。如H2O、Na+、Cl-、SO42-等。(3)某些常见元素在化合物中的氧化数有定值。氢元素氧化数一般为+1，与活泼金属(NaH、CaH2)化合时为-1。氧元素氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1，（如H2O2）在超氧化物中为-1/2，（如NaO2）在OF2中为+2。氟元素的氧化数为-1。注意：氧化数与化合价（反映某元素一个原子的成键数）在大多数情况下，数值相等。例：求SO42-、Na2S2O3、CH4、CCl4、Fe3O4中S、C、Fe元素的氧化数.SO42-中:x+4×(-2)=-2,x=+6.Na2S2O3中:2×(+1)+2×x+3×(-2)=0,x=+2CH4中:x+4×(+1)=0,x=-4CCl4中:x+4×(-1)=0,x=+4Fe3O4中:3×x+4×(-2),x=+8/3②氧化还原反应(oxidationreductionreaction)：反应前后元素的氧化数有变化的反应。（对应：非氧化还原反应）实质：电子得失或电子偏移CuSO4+Zn==ZnSO4+CuH2+Cl2==2HCl+20+2000+1-1③氧化剂、还原剂氧化剂(oxidizingagent)：氧化数降低对应的物质（反应物）。氧化剂具有氧化性（获得电子的能力）还原剂(reducingagent)：氧化数升高对应的物质（反应物）。还原剂具有还原性（失去电子的能力）例：2FeCl3+2KI==2FeCl2+I2+2KClFeCl3是氧化剂，KI是还原剂。+3-1+20例：2KClO3=2KCl+3O2KClO3是氧化剂，KClO3是还原剂氧化剂和还原剂是同一物质的氧化还原反应称自身氧化还原反应+5-2-10例：Cl2+H2O=HCl+HClOCl2是氧化剂，Cl2是还原剂。同一物质中，同一氧化态的同一元素部分氧化数生高、部分氧化数降低的反应称为歧化反应。0-1+1④氧化还原电对（简称电对）(redoxcouple)：满足关系（氧化剂+ne=还原剂）的氧化剂还原剂。表示为：氧化型/还原型。其中氧化数高的物质称氧化型，氧化数低的物质称还原型；一个电对就代表一个半反应例：Cu2+＋Zn＝Cu＋Zn2+氧化还原电对：Cu2+/CuZn2+/Zn；同一元素不同价态（氧化数）的两种物质都可组成一个电对。半反应：Cu2＋+2e?CuZn2＋+2e?Zn例：5HClO+Br2+H2O=5HCl+2HBrO3电对：HBrO3/Br2HClO/HCl+10