第八章氧化还原反应复旦大学普通化学讲解.ppt

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
氧化半反应: Zn = Zn2+ + 2e-
还原半反应: Cu2+ + 2e- = Cu
1. 氧化还原反应
第八章氧化还原反应和电化学
元素氧化数的计算原则:
任何单质(包括各种同素异形体)的氧化数为零。
例如: I2、 Br2、 Cu、 Zn ……..
b. 两元离子化合物中,离子的电荷数等于元素的氧化数。
例如: NaCl Na+ (+1) Cl- (-1)
CaCl2 Ca2+ (+2) Cl- (-1)
人们把反映电子偏移情况的“形式电荷数”称为氧化数,也成为氧化态
如: HOH H:+1,O:-2
. 元素的氧化数
c. 共价化合物中:
F (-1) O (-2) H (+1)
在此三个元素的氧化数基础上,计算其它元素的氧化数。
电中性化合物中,各元素氧化数的代数和为零。
多原子离子中,各元素氧化数的代数和为该离子的
电荷数。
例如: C2H6O ( O: -2, H: +1, C: -2 )
2x + 16 + (-2) = 0, x = -2
CO32- ( O: -2, C: +4 ) , x + (-2)3 = -2, x = +4
MnO4- ( O: -2, Mn: +7 )
Cr2O72- ( O: -2, Cr: +6 )、CrO2 - ( O: -2, Cr: +3 )
* 例外
碱金属和碱土金属的氢化物,H:-1
NaH,CaH2,NaBH4,LiAlH4
O与F在一起,F:-1,O的氧化数为“+”值
O2F2,O:+1; OF2,O:+2
过氧化物,O:-1 H2O2
超氧化物,O:-1/2 KO2
臭氧化物,O:-1/3 KO3
氧化数可以是分数或小数(平均的形式电荷数)
价态(化合价)必须是整数
连四硫酸根
S的氧化数:4x + (-2)6 = -2, x = +
S的化合价:0,+5
O  S  S  S  S  O
O
O
O
O
2
O  S  S  S  S  O
氧化数升高,氧化反应,发生氧化反应的物质是还原剂,Zn
氧化数降低,还原反应,发生还原反应的物质是氧化剂,Cu2+
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
. 离子- 电子法配平氧化还原方程式(半反应法)
步骤:
a. 根据氧化数的变化分别写出氧化半反应和还原半反应的骨架反应
b. 配平半反应方程式两边的原子和电荷数
c. 根据得失电子数相同,将配平的半反应组合成净的总反应
酸性水溶液
1. 配平氧化数(氧化态)有变化的那种元素的原子数
2. 在缺m个氧原子的一侧加m个H2O分子,把O原子数配平
3. 在缺n个氢原子的一侧加n个H+ 离子,把H原子数配平
4. 在缺负电荷的一侧加数量合适的电子,把反应式二侧的电荷数配平,即得配平的半反应方程式
例如: H2O2 + I-  I2 + H2O
(氧) 2I- = I2 + 2e-
(还) H2O2 + 2H+ + 2e- = 2H2O
配平后: H2O2(aq) + 2H+(aq) + 2I- (aq) = I2(s) + 2H2O(l)
H2O2 + 2H3O+ + 2I- = I2 + 4H2O
C6H5CHO + Cr2O72-  C6H5COOH + Cr3+
(氧) C6H5CHO + H2O = C6H5COOH + 2H+ + 2e-
(还) Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O
3 (氧) + (还) :
3C6H5CHO + 3H2O + Cr2O72- + 14H+
= 3C6H5COOH + 6H+ + 2Cr3+ + 7H2O
整理后: 3C6H5CHO + 8H+ + Cr2O72-
= 3C6H5COOH + 2Cr3+ + 4H2O