《无机化学》第3版 宋天佑 第10章 氧化还原反应.pptVIP

第 10 章 氧化还原反应; 氧化还原反应不仅在科学实 验、生产和生活中具有重要的实 际意义，而且对于它的研究还具 有重要的理论价值。 ; 在学习第 3 章化学热力学基 础和第 5 章化学平衡的基础上， 本章中将重点讨论恒温恒压下有 非体积功 —— 电功的化学反应。; 讨论这类反应的进行程度， 讨论计算反应平衡常数的特有的方法，提出判断该类反应进行方 向的特有的热力学判据。; 10. 1. 1 化合价和氧化数 ; 在离子化合物里，元素化合价 的数值，就是这种元素的一个原子 得失电子的数目。; 失去电子的原子带正电，这 种元素的化合价为正；得到电子 的原子带负电，这种元素的化合 价为正。 ; 在共价化合物里，元素化合价 的数值，就是这种元素的一个原子 与跟其他元素的原子形成的共用电 子对的数目。; 化合价的正负由电子对的偏移 来决定。; 元素的化合价是元素的原子 在形成化合物时所表现出来的一 种性质，因此在单质分子里，元 素的化合价为零。 ; 不论在离子化合物还是在 共价化合物里，正负化合价的 代数和都等于零。 ; 通过化学键理论的学习，对于 元素的化合价的本质，从物质的微 观结构角度有了更深刻的认识。; 同时也极其自然地理解了多数 元素在不同的条件下可以表现出不 同的化合价这一事实。 ; 但是在讨论氧化还原反应时， 我们面对的是物质的化学式，可以 直接得到的就是从化学式出发算得 的化合价。; 如 MnO4－ 中的 Mn 元素的化 合价为 + 7，就是以 O 元素的化合 价等于 －2 为基础计算出来的。; 又如 Na2S 中 S 元素的化合价 为 －2，就是以 Na 元素的化合价 等于 + 1 为基础计算出来的。; 为了区别这种从化学式出发算 得的化合价与从物质的微观结构出 发得到的化合价; 如 MnO4－ 中的 Mn 元素 的氧化数为 + 7，; 如 CrO5 中的 Cr 元素的氧化数为 + 10。;10. 1. 2 原电池 ; 丹尼尔电池 （铜－锌电池 ）; 左池 锌片插在 1 mol?dm－3 ZnSO4 溶液中;右池 铜片插在 1 mol?dm－3 CuSO4 溶液中 ; U 形玻璃管中盛满饱和 KCl 溶 液，用琼脂封口，倒置于两池之间。 这是盐桥。 ; 检流计指针偏转的方向说明，外 电路中电子从锌片流向铜片。; 左侧为负极，右侧为正极 ; Zn 极 Zn —— Zn2+ + 2 e （1）; 电子留在 Zn 片上，Zn2+ 进入溶液，发生氧化。 ; Cu 极 Cu2+ + 2 e —— Cu （2）; 通过外电路从 Zn 片上得到电子， 使 Cu2+ 还原成 Cu，沉积在 Cu 片上。; 电池反应为（1）加（2） Zn + Cu2+ —— Cu + Zn2+; 2. 盐 桥; 左池中 Zn2+ 过剩，显正电性; 右池中 SO42－ 过剩，显负电 性，阻碍电子从左向右移动。; 阻碍半反应（2）的继续进行; 所以电池反应 Zn + Cu2+ —— Cu + Zn2+ 不能持续进行。; 将饱和的 KCl 溶液灌入 U 形 管中，用琼脂封口，架在两池中。; 由于 K+ 和 Cl－ 的定向移动，使 两池中过剩的正负电荷得到平衡，恢 复电中性。; K+ 向 左右 移动 ; 这就是盐桥的作用。;3. 电池符号; 左边负极 ; 离子的浓度，气体的分压 要在（ ）内标明。; “? ” 代表界面，这里是固体和 溶液之间的界面。 ; “‖” 代表盐桥 ; 10. 1. 3 电极电势和电动势; 在中学化学课程中，电极的正与 负是依据金属活动性顺序表判断的。; Zn 插入 Zn2+ 的溶液中，构 成锌 — 锌离子电极。; 当金属 M 与其盐 Mz+ 溶