理学氧化还原反应与电化学.pptx

2024/6/261第四章氧化还原反应与电化学化学反应可分为两大类:一类是在反应过程中反应物之间没有电子的转移，如酸碱反应、沉淀反应等；另一类是在反应物之间发生了电子的转移，这一类就是氧化还原反应。如：Zn+Cu2+=Zn2++Cu4.1氧化还原反应的基本概念

2024/6/262第四章氧化还原反应与电化学IUPAC定义：元素的氧化值(氧化数、氧化态)是指元素一个原子的表观电荷数，该电荷数的确定是假设把每一个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。4.1.1氧化值

2024/6/263第四章氧化还原反应与电化学确定氧化值的一般规则：单质中元素的氧化值为零。中性分子中各元素的氧化值之和为零。多原子离子中各元素原子氧化值之和等于离子的电荷。在共价化合物中，共用电子对偏向于电负性大的元素的原子，原子的“形式电荷数”即为它们的氧化值。氧在化合物中氧化值一般为?2；在过氧化物(如H2O2等)中为?1；在超氧化合物(如KO2)中为?1/2；在OF2中为+2。氢在化合物中的氧化值一般为+1，仅在与活泼金属生成的离子型氢化物(如NaH、CaH2)中为?1。所有卤化合物中卤素的氧化数均为?1；碱金属、碱土金属在化合物中的氧化数分别为+1、+2。

2024/6/264第四章氧化还原反应与电化学例4-1求NH4+中N的氧化值。解：已知H的氧化值为+1。设N的氧化值为x。根据多原子离子中各元素氧化值代数和等于离子的总电荷数的规则可以列出：x+(+1)?4=+1x=?3所以N的氧化值为?3。

2024/6/265第四章氧化还原反应与电化学例4-2求Fe3O4中Fe的氧化值。解：已知O的氧化值为-2。设Fe的氧化值为x，则3x+4?(?2)＝0x=+8/3所以Fe的氧化值为+8/3

2024/6/266第四章氧化还原反应与电化学由上题可知氧化值可为正值也可为负值，可以是整数、分数也可以是小数。注意：在共价化合物中，判断元素原子的氧化值时，不要与共价数(某元素原子形成的共价键的数目)相混淆。例如：?CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4C的共价数44444C的氧化值?4?20+2+4

2024/6/267第四章氧化还原反应与电化学氧化还原反应：凡化学反应中，反应前后元素的原子氧化值发生了变化的一类反应。如：Cu2++Zn=Cu+Zn2+氧化：失去电子，氧化值升高的过程。如：Zn=Zn2++2e?还原：得到电子，氧化值降低的过程。如：Cu2++2e?=Cu还原剂：反应中氧化值升高的物质。如:Zn氧化剂：反应中氧化值降低的物质。如：Cu2+4.1.2.氧化与还原

2024/6/268第四章氧化还原反应与电化学4.2氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平方法最常用的有半反应法(也叫离子—电子法)、氧化值法等。半反应法：任何氧化还原反应都可以看作由两个半反应组成，一个半反应为氧化反应，另一个半反应为还原反应。如反应：Na+Cl2?NaCl氧化半反应：2Na?2Na++2e?还原半反应：Cl2+2e??2Cl?半反应法先将反应方程式拆成氧化半反应与还原半反应，并分别配平两个半反应。配平原则：首先，氧化半反应失去电子数必须等于还原半反应得到的电子数；其次反应前后各元素的原子总数必须相等。

2024/6/269第四章氧化还原反应与电化学半反应法配平的一般步骤(1)找出两个电对，把氧化还原反应写成离子反应式；(2)把离子反应式拆成氧化、还原两个半反应；(3)分别配平两个半反应(等式两边原子总数与电荷数均应相等)；(4)根据氧化剂得电子总数应等于还原剂失电子总数的原则，分别对两个半反应乘以适当系数，求得得失电子的最小公倍数，再把两个半反应想加；(5)根据题意写成分子反应方程式。

2024/6/2610第四章氧化还原反应与电化学例4-3配平反应：KMnO4+K2SO3?MnSO4+K2SO4+H2O(酸性介质)解：(1)MnO4?+SO3