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第十一章氧化还原反应
Review:基本概念
一、原子价和氧化数
原子价:表示元素原子能够化合或置换一价原子(H)或一价基团(OH-)的数目。
氧化数:化合物中某元素所带形式电荷的数值。
二、氧化还原反应
三、氧化剂和还原剂
四、氧化还原对
§ 方程式的配平
Review:
一、氧化数法
基本原则:反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原剂元素氧化数增加值,或得失电子的总数相等。
具体步骤:
(1)写出基本反应式。
(2)找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增加值
(3)按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应的系数,使氧化数降低值和升高值相等。
(4)将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面,并使方程式两边的数目相等。
(5)检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相等,如相等则反应方程式已配平。
二、电子-离子法
方法是:将反应式改写为半反应式,先将半反应式配平,然后将这些半反应式加合起来,消去其中的电子而配平。具体步骤:
以在酸性介质中反应
MnO4-+SO32- → Mn2++SO42-为例:



(最小公倍数)
,选择H+或OH-配平
Cr(OH)4-+ H2O2 →CrO42-+H2O
Cr(OH)4- →CrO42-
H2O2 →H2O
Cr(OH)4- →CrO42- +3e
H2O2 +2e→2OH-
+4OH- +4H2O
2×) Cr(OH)4- +4OH- →CrO42- +4H2O+3e
3×) H2O2 +2e→2OH-
§
一、组成和反应

能自发进行的反应才具有能量,即ΔG<0的反应;
可利用的最大化学能等于ΔG的数值:
电功(非体积功)Wmax=-ΔG.
电池反应一般是一氧化还原反应:
Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu
标态下,298K时ΔrGø = ΔfGøZn2+- ΔfGøCu2+
=--=--1

电池反应一般是一氧化还原反应
Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu
分为两个半反应:氧化半反应Zn →Zn2+(aq)+2e
还原半反应Cu2+(aq) +2e→ Cu
电池负极(-)输出电子,即失电子的反应
(-) Zn →Zn2+(aq)+2e
电池正极(+)得到电子的反应
(+) Cu2+(aq) +2e→ Cu
两个电极反应相加就是电池反应
注意电极反应就是半反应,有关某个元素的得或失电子的反应;同样需要配平。
MnO4-→ Mn2+ ?
MnO4-+5e → Mn2+
MnO4-+8H++5e = Mn2++4H2O
配平要注意:酸性介质H+-H2O,
碱性介质用OH--H2O
3、电池符号-图式表示
电极表示
铜电极:Cu|Cu2+
锌电极:Zn |Zn2+
图式表示:(-) Zn |Zn2+(c1)‖Cu2+ (c2) |Cu (+)
氧化态还原态均为溶液:Fe3+ + e- =Fe2+
要加惰性电极,如Pt,C等:Pt |Fe2+, Fe3+
有气体参与反应:2H++2e=H2
也要加惰性电极: (Pt) H2 |H+(c)
几种不同电极的表示
有沉淀参与反应:AgCl+ e=Ag+ Cl-
Ag|AgCl,Cl-(c)