第十章氧化还原反应(双语)详解.ppt

Chapter 10 An Introduction to Electrochemistry; 物质失去电子的过程叫做氧化(oxidation) 物质得到电子的过程称为还原(reduction) 给出电子的物质称为还原剂(reducing agent) 还原剂本身被氧化 得到电子的物质称为氧化剂(oxidizing agent) 氧化剂本身被还原 ; 氧化还原反应实质上是包含有电子得失或电子对偏移(electron transfer)的反应。 ;【元素的氧化值是该元素的一个原子的荷电数，这种荷电数是人为地将成键电子指定给电负性较大的原子而求得的。】 ; (3) 除在金属氢化物（如NaH，CaH2）中氢的氧化值为-1外，在其它含氢化合物中，氢的氧化值均为+1。 (4)除在过氧化物（peroxides，如Na2O2、H2O2）中氧的氧化值为-1、超氧化物（superoxides，如KO2）中氧的氧化值为-1/2、在氧的氟化物（如OF2）中氧为+2外，其它含氧化合物中，氧的氧化值均为-2。;(5) 在任何化合物分子或多原子离子的荷电数等于各元素氧化值的代数和，中性分子的所有原子的氧化值之和等于零。 Sample 1: What are the oxidation numbers of Mn、Cr、Fe、S、P in MnO4-、Cr2O72-、Fe3O4、Na2S4O6 、 P4O6?;10.2 Balancing Oxidation-Reduction Equations 氧化还原反应方程式的配平 ;【例】配平KMnO4和FeSO4在稀H2SO4溶液中的反应方程式。;② 标明氧化值有变化的元素，并根据元素的氧化值的升高和降低总数必须相等的原则，按最小公倍数确定氧化剂和还原剂的计量系数。 ;③ 根据反应式两边同种原子的总数相等的原则，逐一调整系数。一般先配平其它原子（如该反应中的K和S），然后再配平H、O原子。 ;离子-电子法（Ion-Electron Method,or Half-Reaction Method） ;(2) 将上面未配平的离子方程式分写为两个半反应式，一个代表氧化剂的还原反应，另一个代表还原剂的氧化反应： MnO4- → Mn2+（还原反应） SO32- →SO42- （氧化反应）;(3) 配平两个半反应式，使等式两边的原子的总数相等，且净电荷数也相等。方法是首先配平原子数，然后在半反应的左边或右边加上适当的电子数来配平电荷数。 ;;(5) 加上原来参与氧化还原的离子，写成分子方程式： 2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4＝2MnSO4+6K2SO4+3H2O 最后核对方程式两边氧原子数相等，即可??实这个 方程式已经配平。这一方法基于分别配平氧化、还原两 个半反应，又称半反应法。;【例】 用离子—电子法配平方程式： CrO2- + H2O2 → CrO42- + H2O （碱性介质中） ;+） H2O2 + 2e- → 2OH- ×3;10.3 原电池 Voltaic Cells; 这种将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置称为原电池（Voltaic cell） 。它是由两个半电池（half cell）、盐桥（salt bridge）、检流计（或电压计）和导线组成的。;oxidation + ne- reduction;书写原电池的表达方式： （1）负极写在左边，正极写在右边 （2）写出电极的化学组成及物态，表示出相应的离子浓度或气体压力（单位为kPa） （3）用“∣”表示不同物相之间的界面 （4）同一相中不同物质之间用“，”分开 （5）用“??”表示盐桥 （6）气体或液体不能直接作为电极，需加惰性电极（如铂和石墨等，惰性电极不参与电极反应，只起导电的作用）; 铜锌原电池的电池符号： (-)Zn(s)?Zn2+(c1)??Cu2+(c2)?Cu(s)(+) ;【例】将氧化还原反应 2FeCl3 + SnCl2 2FeCl2 + SnCl4 设计成原电池，并写出该原电池的电极反应、电池反应和电池表示式。;解：先将氧化还原反应分解成两个半反应： 氧化反应：2Cl- Cl2↑+ 2e- 还原反应：MnO4- + 8H+ + 5e- Mn2+ + 4H2O 在原电池中正极发生还原反应，负极发生氧化反 应，因此组成原电池时，MnO4-/Mn2+电对为正极，Cl