第07章 氧化还原反应.ppt

基本概念
氧化还原方程式的配平
高温氧化还原反应的自发性
及埃灵罕姆图
水溶液中氧化还原反应的自
发性和电极电势
电势数据的图示法
影响氧化还原反应的动力学
因素和氧化还原反应机理
The primary concepts of redox reactions
Balancing redox equations
Spontaneity of redox reactions at high temperature and the diagram of llingham
Spontaneity of redox reactions in aqueous solution and electrode potential
Diagrammatic representations of electrode
potential
Influence of dynamic factors on redox
reactions and mechanism of redox reactions
氧化与还原(oxidization and reduction)
(1)氧化还原概念的发展
起先 2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 与氧结合
后来 Mg→Mg2++2e 电子转移
现在 2P(s)+2Cl2(g) = 2PCl3(l) 电子偏移
基本概念
指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的.
(2)氧化数
氧化剂:electron acceptor
还原剂:electron donor
氧化:氧化数增加的过程
还原:氧化数降低的过程
(1) 离子型化合物中,元素的氧化数等于该离子所带的电荷数;
(2) 共价型化合物中,共用电子对偏向于电负性大的原子,两
原子的形式电荷数即为它们的氧化数;
(3) 单质中,元素的氧化数为零;
(4) 中性分子中,各元素原子的氧化数的代数和为零,复杂离
子的电荷等于各元素氧化数的代数和.
确定氧化值的规则
(the rules for the determination of oxidation number)
⑸氢的氧化数一般为+1,在金属氢化物中为-1,如
⑹氧的氧化数一般为-2,在过氧化物中为-1,如
在超氧化物中为-,如,在氧的***化物中为+1或
+2,如
Question 1
什么是“氧化数”?它与“化合价”有否区别?
氧化还原电对(redox couple)
对氧化还原反应 Cu2+ + Zn = Zn2+ + Cu
O1 R1 O2 R2
Cu2+ /Cu , Zn2+ /Zn 称为氧化还原电对,氧化态和还原态成共轭关系.
显然
●氧化剂降低氧化值的趋势越强,其氧化能力越强,其共轭还原剂
氧化值升高趋势越弱.
●反应一般按较强的氧化剂与较强的还原剂相互作用的方向进行.
●共轭关系可用半反应式表示:
Cu2+ + 2e- Cu
Zn Zn2+ +2e-
氧化值法(the oxidation number method)
(1) 配平原则整个反应被氧化的元素氧化值的升高总数与被还
原的元素氧化值的降低总数相等.
氧化还原方程式的配平
(balancing of oxidation-reduction equation )
●写出未配平的基本反应式,在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化值.
●计算相关原子氧化值上升和下降的数值
●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.
●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.
●最后将箭头改为等号.
(2) 配平步骤
用氧化值法配平***酸与磷作用生成***化氢和磷酸的反应.
● HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
+ 5 0 -1 +5
● HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
( -1 ) –( +5 ) = - 6
[( +5 ) – 0] ×4 = + 20
● 10HClO3 + 3P4 →10 HCl + 12H3PO4
● 10HClO3 + 3P4 + 18 H2O →10 HCl + 12H3PO4
● 10HClO3 + 3P4 + 18 H2O =10 HCl + 12H3PO4
Example 1
Solution
半反应法(离子—电子法)
(the half-reaction method: ionelectron)
(1) 配平原则
●电荷