-氧化还原反应.pptx
《-氧化还原反应.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《-氧化还原反应.pptx(60页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、上页上页下页下页目录目录返回返回Oxidation-reduction reactionChapter 6氧化还原反应氧化还原反应第第 6 章章上页上页下页下页目录目录返回返回6.1 6.1 氧化还原的基本概念氧化还原的基本概念起先起先 2 2Mg(s)+OMg(s)+O2 2(g)=2MgO(s)(g)=2MgO(s)与氧结合与氧结合后来后来 MgMgMgMg2+2+2e +2e 电子转移电子转移现在现在 2 2P(s)+3ClP(s)+3Cl2 2(g)=2PCl(g)=2PCl3 3(l)(l)电子偏移电子偏移 如何确定一个反应有电子得失或偏移如何确定一个反应有电子得失或偏移,就需要定义
2、氧化数就需要定义氧化数.氧化数是氧化数是 指某元素的一个原子的荷电数,该荷电数是假定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。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。6.1.1 6.1.1 氧化与还原的本质氧化与还原的本质电子转移电子转移 氧化还原反应氧化还原反应:物质在化学反应中有电子得失或电子对发物质在化学反应中有电子得失或电子对发生偏移的反应生偏移的反应.覆覆盖盖范范围围扩扩大大6.1.2 6.1.2 氧化数氧化数上页上页下页下页目录目录返回返回离子型化合物中,元素的氧化数等于该离子所带的电荷数;离子型化合物中,元素的氧化数
3、等于该离子所带的电荷数;共价型化合物中,共用电子对偏向于电负性大的原子,两原共价型化合物中,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;子的形式电荷数即为它们的氧化数;单质中,元素的氧化数为零;单质中,元素的氧化数为零;中性分子中,各元素原子的氧化数的代数和为零中性分子中,各元素原子的氧化数的代数和为零 ,复杂离子,复杂离子的电荷等于各元素氧化数的代数和的电荷等于各元素氧化数的代数和.氢的氧化数一般为氢的氧化数一般为+1,在金属氢化物中为在金属氢化物中为 -1,如,如NaH;氧的氧化数一般为氧的氧化数一般为-2,在过氧化物中为在过氧化物中为 -1,如,如 H2O2,在超
4、氧化在超氧化物中物中 为为-0.5,如,如KO2,在氧的氟化物中,在氧的氟化物中 为为 +2 或或+1 如如OF2、O2F2在所有的氟化物中,氟的氧化物都为在所有的氟化物中,氟的氧化物都为-1-1。上页上页下页下页目录目录返回返回Solution 设题给化合物中设题给化合物中S S原子的氧化数依次为原子的氧化数依次为x x1 1,x x2 2,x x3 3,x x4 4和和x x5 5,根据上述有关规则可得根据上述有关规则可得:(a)2(+1)+1(x 1)+4(-2)=0 x 1=+6(b)2(+1)+2(x 2)+3(-2)=0 x 2=+2(c)2(+1)+2(x 3)+6(-2)+2(
5、-1)=0 x 3=+6(7)?(d)1(x 4)+3(-2)=-2 x 4=+4(e)4(x 5)+6(-2)=-2 x 5=+2.5Question 2Question 2 确定下列化合物中确定下列化合物中S S原子的氧化数:原子的氧化数:(a)H2SO4;(b)Na2S2O3;(c)K2S2O8;(d)(d);(e)(e)。K K K K2 2 2 2S S S S2 2 2 2O O O O8 8 8 8:K-0-SO:K-0-SO:K-0-SO:K-0-SO2 2 2 2-O-O-SO-O-O-SO-O-O-SO-O-O-SO2 2 2 2-O-K.-O-K.-O-K.-O-K.上页
6、上页下页下页目录目录返回返回氧化氧化(oxidationoxidation):氧化数增加的过程氧化数增加的过程(Zn-2eZn2+)还原还原(reductionreduction):氧化数降低的过程氧化数降低的过程(Cu2+2eCu)氧化剂氧化剂(oxidizing agentoxidizing agent):得电子的物质得电子的物质还原剂还原剂(reducing agentreducing agent):失电子的物质失电子的物质有关名词有关名词 氧化还原反应(氧化还原反应(Oxidation-reduction reactionOxidation-reduction reaction):):
7、指电子指电子由还原剂向氧化剂转移的反应。由还原剂向氧化剂转移的反应。通式:氧化态通式:氧化态+ne=+ne=还原态还原态上页上页下页下页目录目录返回返回6.1.3 6.1.3 氧化还原半反应式氧化还原半反应式对氧化还原反应对氧化还原反应 Cu2+Zn=Zn2+Cu O1 R2 O2 R1 Cu2+/Cu ,Zn2+/Zn 称为氧化还原电对,氧化态和还称为氧化还原电对,氧化态和还原态构成原态构成氧化还原共轭关系氧化还原共轭关系.共轭关系可用半反应式表示:共轭关系可用半反应式表示:Cu2+2e-Cu Zn Zn2+2e-氧化剂降低氧化数的趋势越强,其氧化能力越强,其共氧化剂降低氧化数的趋势越强,其
8、氧化能力越强,其共 轭还原剂氧化数升高趋势越弱,反之亦然。轭还原剂氧化数升高趋势越弱,反之亦然。反应一般按较强的氧化剂与较强的还原剂相互作用的方反应一般按较强的氧化剂与较强的还原剂相互作用的方 向进行向进行.上页上页下页下页目录目录返回返回半反应式的规律半反应式的规律:半反应式的书写格式是统一的半反应式的书写格式是统一的还原反应。如,还原反应。如,Cu2+2e Cu 半反应式中同一元素的不同氧化态之间的关系如半反应式中同一元素的不同氧化态之间的关系如Cu2+/Cu ,Zn2+/Zn 称为氧化还原电对。称为氧化还原电对。半反应式必须是配平的,配平的原则相同于通常的化学方半反应式必须是配平的,配平
9、的原则相同于通常的化学方 程式。程式。一个半反应中发生氧化数变动的元素只有一种,半反应中一个半反应中发生氧化数变动的元素只有一种,半反应中 可能还有非氧化还原组份可能还有非氧化还原组份.如:如:MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2O 上页上页下页下页目录目录返回返回6.2 6.2 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 整个反应被氧化的元素氧化数的升高总数与被还原的整个反应被氧化的元素氧化数的升高总数与被还原的元素氧化数的降低总数相等。元素氧化数的降低总数相等。(2)(2)配平步骤配平步骤6.2.1 6.2.1 氧化数法氧化数法(1)(1)配平原则配平原则 写出未配平的基本反应式,
10、在涉及氧化还原过程的有关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数。以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸原子上方标出氧化数。以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应为例:的反应为例:+5 0 -1 +5 HClO3+P4 HCl+H3PO4上页上页下页下页目录目录返回返回 计计算算相相关关原原子子氧氧化化数数上上升升和和下下降降的的数数值值。例例如如,本本例例中中 Cl 原原子子氧氧化化数数下下降降值值为为 6(-1)(+5),4 4个个P原原子子氧氧化化数上升值为数上升值为20(+5)04 。用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数(60
11、),(60),即得即得氧化剂和还原剂的化学计量数。本例中氧化剂和还原剂的化氧化剂和还原剂的化学计量数。本例中氧化剂和还原剂的化学计量数为学计量数为10和和3:10 HClO3+3 P4 10 HCl+12 H3PO4 平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子,在多数情况下在多数情况下是是H原子、原子、O原子或原子或H H2 2OO。10 HClO3+3 P4+18 H2O 10 HCl+12 H3PO4上页上页下页下页目录目录返回返回6.2.2 6.2.2 半反应法半反应法(离子离子电子法电子法)任何氧化还原反应都可看作由两个半反应组成,例如:任何氧化还原反应都
12、可看作由两个半反应组成,例如:2 Na(s)+Cl2(g)2 NaCl(s)可分为:可分为:2 Na 2 Na+2e (氧化半反应氧化半反应)Cl2+2 e 2 Cl (还原半反应还原半反应)像任何其他化学反应式一样,离子像任何其他化学反应式一样,离子-电子方程式必须反电子方程式必须反映化学变化过程的实际。映化学变化过程的实际。上页上页下页下页目录目录返回返回用半反应法配平下列反应方程式用半反应法配平下列反应方程式SolutionQuestionQuestion +6H+=2Mn2+3H2O(1)+=+Mn2+(2)+8H+5e-=Mn2+4H2O +H2O=+2H+2e-(3)2+5得得 +
13、16H+10e-=2Mn2+8H2O+)+5H2O=+10H+10e-上页上页下页下页目录目录返回返回6.3 6.3 原电池和电极电位原电池和电极电位 将自发氧化还原反应的化学能转化为电能的装置将自发氧化还原反应的化学能转化为电能的装置(化学化学能转化为电能的一种装置能转化为电能的一种装置)。另一种电化学电池,利用外部电源提供的电能引发非另一种电化学电池,利用外部电源提供的电能引发非自发氧化还原反应的装置。自发氧化还原反应的装置。原电池原电池(galvanic cell,or voltaic cell galvanic cell,or voltaic cell)电解池电解池(Electroly
14、tic cellElectrolytic cell)上页上页下页下页目录目录返回返回6.3.1 6.3.1 原电池原电池工作状态的化学电池同时发生三个过程:工作状态的化学电池同时发生三个过程:两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应两个电极表面分别发生氧化反应和还原反应 电子流过外电路电子流过外电路 离子流过电解质溶液离子流过电解质溶液上页上页下页下页目录目录返回返回 作用:作用:让溶液始终保持电中性让溶液始终保持电中性,使电极反应得以继续进行使电极反应得以继续进行 消除原电池中的液接电位(或扩散电位)消除原电池中的液接电位(或扩散电位)通常内盛饱和通常内盛饱和 KCl 溶液或溶液或 NH4NO
15、3 溶液溶液(以琼胶作成冻胶以琼胶作成冻胶)。盐桥盐桥上页上页下页下页目录目录返回返回M活泼活泼:溶解溶解 沉积沉积 稀稀-+-电极电位的产生电极电位的产生双电层理论双电层理论M不活泼不活泼:沉积沉积 溶解溶解+-浓浓溶解溶解沉淀沉淀上页上页下页下页目录目录返回返回电池中电子流从阴极流向阳极电池中电子流从阴极流向阳极上页上页下页下页目录目录返回返回原电池的表示法原电池的表示法界面界面 界面界面 c c1 1 盐桥盐桥 c c2 2 界面界面 (一一)PtH2(105Pa)H+(lmol L-1)Cu2+(lmol L-1)Cu(s)(+)原电池的电动势原电池的电动势 E池池 正正 负负上页上页
16、下页下页目录目录返回返回R习惯上写在左面的电极为负极,写在右面的电极为正极;R两电极间的溶液须注明浓度;R用单线“”表示有相界;R气体不能直接作为电极,必须依附于不活泼金属,如Pt,(但写时经常省略),电极旁的溶液均假定已为电极上的气体所饱和;R如两电极间的溶液不相同时,用盐桥联接两极,电池符号有“”表示。惰性电极:惰性电极:只起导电作用,不参与氧化还原反应的电极。(一一)PtPtH H2 2(10(105 5Pa)Pa)H H+(lmol (lmol L L-1-1)Cu)Cu2+2+(lmol (lmol L L-1-1)Cu(s)(+)Cu(s)(+)上页上页下页下页目录目录返回返回6.
17、3.2 6.3.2 标准电极电位标准电极电位 定义:指标准电极的电位。凡是符合标准态条件的定义:指标准电极的电位。凡是符合标准态条件的电极都是标准电极。电极都是标准电极。所有的气体分压均为所有的气体分压均为1 101.325kPa01.325kPa 溶液中所有物质的活度均为溶液中所有物质的活度均为1 1molmolL L-1-1 所有纯液体和固体均为所有纯液体和固体均为1 101.325kPa01.325kPa条件下最稳定或条件下最稳定或 最常见的形态最常见的形态上页上页下页下页目录目录返回返回 事实上事实上,标准电极电位的绝对值是无法测定的。于是标准电极电位的绝对值是无法测定的。于是建立了标
18、准氢电极。建立了标准氢电极。表示为表示为:1 1 标准氢电极标准氢电极(SHE,Standard hydrogen electrode)(SHE,Standard hydrogen electrode)PtH2(1105Pa)|H3O+(1molL-1)上页上页下页下页目录目录返回返回2 2 标准电极电位的测定标准电极电位的测定 以以标标准准氢氢电电极极为为负负极极,待待测测电电极极为为正正极极,组组成成原原电电池池,测测出原电池电动势。出原电池电动势。PtH2(1105Pa)|H3O+(1molL-1)|Zn2+(1molL-1)|Zn 实验测得电动势为实验测得电动势为-0.763V,即即-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氧化 还原 反应
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。