第九章氧化还原反应与氧化还原滴定法.ppt

* 第九章 氧化还原反应与氧化还原滴定法 内 容 提 要 一、氧化数 元素的氧化数是指该元素的一个原子与其它原子形成分子或离子时转移 或偏移的电子数。 确定氧化数的规则 （1）单质中元素的氧化数为零。如O2、Mg等物质中O、Mg的氧化数为零。 （2）一般化合物中H的氧化数为+1，但在金属氢化物中H的氧化数为-1。如KH （3）一般化合物中O的氧化数为-2，但在过氧化物(如H2O2)中为-1，在超氧化物 （如KO2)中为1/2；含氟氧键的化合物（如OF2)中为+2。 （4）单粒子的氧化数等于离子的电荷数，如K+、Br-等离子中K、Br的氧化数分别为 +1和-1。 （5）分子或复杂离子的电荷数等于各元素氧化数的代数和。 二、氧化还原反应方程式的配平 离子-电子法配平步骤 （1）写出氧化还原反应的基本离子方程式。 （2）将离子反应式分成两个半反应式。 （3）分别对两个半反应式进行原子数和电荷数的配平。 （4）根据得失电子数目相等的原则，分别在两个已配平的半反应式上乘以相应的 系数，使反应中的得失电子数相等，然后将两个半反应式相加即得。 注意 事项 介质 反应物多一个氧原子 反应物少一个氧原子 酸性 +2H+ = H2O +H2O＝2H+ 碱性 +H2O = 2OH- +2OH-＝H2O 中性 +H2O＝2OH- +H2O＝2H+ 三、原电池和电极电势 原电池 使化学能转变为电能的装置叫原电池。负极发生氧化反应，正极发生还原反应 表：原电池与氧化还原反应的对应关系 氧化还原反应 半反应 电对 氧化剂 还原剂 电子由还原剂转给氧化剂 电池反应 电极反应 电极 正 极 负 极 电子由负极流向正极 原电池可用符号表示。 例如： ( - ) Zn | Zn2＋( )‖Cu2＋( ) | Cu (+) 书写电池符 号注意事项 （1）“|”表示两相的界面，“‖”表示盐桥； （2）负极在左，正极在右； （3）应注明溶液的浓度，气体的压力，反应的温度。 如不注明则为标准状态, 即浓度为1mol/L, 压力为100kPa、温度为25℃。 （4）若电极是由两个不同价态的离子构成，需用一惰性电极材料如铂或石墨作为电 极的载体，两离子间用“，”分隔，如Pt|Fe3+，Fe2+。 电极电势 电极电势是电极与溶液界面形成扩散双电层而测得的一个相对值。 在250C时，若电极中参加反应的离子浓度为1mol· L-1，参加反应的气体压力为 100KPa，则此条件下测得的电极电势称为电极的标准电极电势。 使用标准电极 电势注意事项 （1）电极反应常表示为：氧化态 + ne- = 还原态，电极电势 书写为 。 ? （2）数值大的氧化态的氧化能力强，数值小的还原态的还原能力强。 氧化还原反应总是由强氧化剂和强还原剂作用， 向生成较弱还原剂和较弱氧化剂的方向进行。 使用标准电极 电势注意事项 （3）标准电极电势的数值与电极反应的书写形式无关。 例如：Cu2+ + e- = Cu+ 和 Cu+ - e- = Cu2+二者书写形式不同， 但电极电势值相同，均写为 ? （4）标准电极电势的数值与物质的计量系数无关。 例如： 2Cu2+ + 2e- = 2Cu+ ? 电极反应：氧化态(Ox) + ne- = 还原态(Red) 能斯特方程 计算非标态电极电势 — ? 浓度的影响： 使用能斯特方 程注意事项 ⑴ 公式里溶液的离子浓度为相对浓度（即 或 ） 气体则为相对分压（即 或 ）； ? ? ? ? ⑵ 固体、纯液体的浓度视作1，不列入方程； 例如： 2H+ + 2e- = H2 ? ? ? 例如： Zn2+ + 2e- = Zn ⑶ 电极反应中的H+或OH-也应根据反应式代入能斯特公式。 例如： MnO4- + 5e- + 8H+ = Mn2+ + 4H2O ? ? 四、电极电势的应用 1、判断氧化还原反应进行的方向 电池的电动势 (1)当 时，即 ，反应正向自发进行； (2)当 时，即 ，反应逆向自发进行； (3)当 时，即 ，反应处于平衡状态；