一氧化还原反应的基本概念二原电池三电极电势.pptVIP

第七章 氧化还原反应和电极电势 第一节　氧化还原反应的基本概念 一、氧化值 氧化值定义为某元素一个原子的荷电数，这 种荷电数由假设把每个化学键中的电子指定给电 负性较大的原子而求得。 确定氧化值的规则如下： (1) 在单质中，元素的氧化值为零。 (2) O 的氧化值一般为 -2；在过氧化物中为 -1；在超氧化物中为 -1/2；在 OF2 中为 +2。 　 (3) H 的氧化值一般为+1；在金属氢化物中为 -1。 (4) 在单原子离子中，元素的氧化值等于离 子的电荷数；在多原子离子中，各元素的氧化值 代数和等于离子的电荷数。 (5) 在中性分子中，所有元素的氧化值代数 和等于零。 二、氧化剂和还原剂 元素的氧化值发生变化的反应称为氧化还原反应。在氧化还原反应中，元素的氧化值升高的过程称为氧化；元素的氧化值降低的过程称为还原。氧化过程和还原过程总是同时发生的。 在氧化还原反应中，组成元素的氧化值升高的物质称为还原剂，它的反应产物称为氧化产物。组成元素的氧化值降低的物质称为氧化剂，它的反应产物称为还原产物。 判断一种物质是做氧化剂还是做还原剂，通常可以依据以下原则： (1) 当元素的氧化值为最高值时，它的氧化 值不能再增大，只能做氧化剂。 (2) 当元素的氧化值为最低值时，它的氧化 值不能再减小，只能做还原剂。 (3) 当元素的氧化值为中间值时，它既可以做氧化剂，也可以做还原剂。 三、氧化还原电对 在氧化还原反应中，氧化剂与它的还原产物及还原剂与它的氧化产物分别组成一个氧化还原电对，简称为电对。在氧化还原电对中，组成元素的氧化值较高的物质称为氧化型物质；组成元素的氧化值较低的物质称为还原型物质。书写电对时，氧化型物质写在左侧，还原型物质写在右侧，中间用斜线“／”隔开。 在氧化还原电对中，氧化型物质得电子，在反应中做氧化剂；还原型物质失电子，在反应中做还原剂。 四、氧化还原反应方程式的配平 在氧化还原反应中，氧化剂中组成元素氧化值降低的总数等于还原剂中组成元素氧化值升高的总数。配平步骤如下： （1）写出反应物和产物的化学式； （2）标出氧化值发生变化的元素的氧化值，计算出氧化值升高和降低的数值； （3）利用最小公倍数确定氧化剂和还原剂的化学计量数。 （4）配平氧化值没有变化的元素原子，并将箭号改成等号。 （二）离子－电子法 先将两个半反应配平， 再将两个半反应合并 为氧化还原反应的方法称为离子-电子法。 离子- 电子法的配平步骤如下： (1) 写出氧化还原反应的离子方程式； 一、原电池的组成 利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置称为原电池。从理论上讲，任何自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。 原电池由两个半电池组成。半电池又称电极，每一个电极都是由电极导体和电解质溶液组成。　 分别在两个半电池中发生的氧化反应或还原反应，称为半电池反应或电极反应。原电池的两极所发生的总的氧化还原反应称为电池反应。 在原电池中，流出电子的电极称为负极，负极发生氧化反应；流入电子的电极称为正极，正极发生还原反应。 原电池中的盐桥是一支倒置的Ｕ型管，管中填满了用饱和 KCl(或NH4NO3) 溶液和琼脂调制成的胶冻，这样 KCl 溶液不致流出，而阳离子和阴离子可以自由移动。盐桥的作用是构成原电池的通路和维持溶液的电中性。 二、原电池的表示方法 为简便起见，原电池装置常用原电池符号表示。书写原电池符号的规则如下： (1) 在半电池中用“ | ”表示电极导体与电解质 溶液之间的界面。 (2) 原电池的负极写在左侧,正极写在右侧，并用“＋”、“－”标明正、负极, 把正极与负极用盐桥连接，盐桥用“ ”表示, 盐桥两侧是两个电极的电解质溶液。若溶液中存在几种离子时,离子间用逗号隔开。 (3) 溶液要注明浓度，气体要注明分压力 (4) 如果电极中没有电极导体，必须外加一惰性电极导体，惰性电极导体通常是不活泼的金属（如铂）或石墨。 三、原电池的电动势与反应的摩尔吉布斯