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无机化学

氧化还原的基本概念及其反应方程式的配平

一、基本概念（一）氧化数（oxidationnumber）1.定义：1970年国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)确定氧化数又叫氧化值，是指某元素的一个原子的荷电数（又称表观荷电数），该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性较大的原子而求得的。

单质：0 0 0000 H2O2 O3 C60NaNe化合物：?氧化数=0+1-1+2-1+1-1+1-2NaClCaF2H:ClH2O氧化数的本质：在离子化合物中，即正、负离子所带的电荷数；在极性化合物中，即元素的一个原子提供参与共价键的电子数，其中电负性小，共用电子对离得较远的元素为正氧化数，电负性大、共用电子以离得较近的元素为负氧化数。

2.元素氧化数的确定规则1）单质的氧化数为零。例：O2、Cl2、Cu、Fe。2）单原子离子中元素的氧化数等于离子所带的电荷数。多原子离子中各元素氧化数的代数和等于离子的总电荷数。例：Na+、S2-；OH-、MnO4-。3）化合物中氢的氧化数一般为+l，但在金属氢化物（如KH）中氢的氧化数为-1。4）化合物中氧的氧化数一般为-2。但在过氧化物（如H2O2）中氧的氧化数是-1；超氧化物（如KO2）中为-1/2；二氟化氧（OF2）中为+2。5）中性分子中各元素氧化数的代数和等于零。

氧化值可为整数，也可为分数。例：Fe3O4中，Fe：+8/3；S4O62-中，S：+5/2。按确定元素氧化值规则的先后顺序，就能正确确定化合物中各元素的氧化值。例：KMnO4，先确定K，+1；再确定O，-2；最后确定Mn，+7。

注意：1）同种元素可有不同的氧化数；2）氧化数可为正、负和分数等；3）氧化数不一定符合实际元素的电子转移情况。S2O32-S的氧化数为＋2：平均值=+2

例1分别计算K2Cr2O7中Cr、ClO4-中Cl、Fe3O4中Fe的氧化数。解：K2Cr2O7中的Cr：+6ClO4-中的Cl：+7Fe3O4中的Fe：+8/3

（二）氧化与还原1.氧化与还原的概念年代氧化反应还原反应18世纪末与氧化合从氧化物夺取氧19世纪中化合价升高化合价降低20世纪初失去电子得到电子认识不断深化历史发展元素的氧化数发生了变化的化学反应称为氧化还原反应。例：Zn+Cu2+Cu+Zn2+

氧化数升高为氧化反应：Zn–2e-=Zn2+氧化数降低为还原反应：Cu2++2e-=Cu。还原剂失去电子，氧化数升高。如Zn；氧化剂得到电子，氧化数降低。如Cu2+。

氧化还原反应的类型1）电子转移2）电子偏移氧化还原反应的本质就是电子的转移或偏移。这两类不同的氧化还原反应可以用氧化数概念统一：元素氧化数发生了变化。Zn+Cu2+Cu+Zn2+

氧化或还原半反应均可以用通式表示为：Ox+ne-Red式中，n为半反应中电子转移的数目。符号Ox表示氧化型物质(oxidizedspecie)，符号Red表示还原型物质(reducedspecie)。同一元素的氧化型物质及对应的还原型物质称为氧化还原电对（redoxcouple）。氧化还原电对通常表示为：氧化型/还原型（Ox/Red），如：Zn2+/Zn、Cu2+/Cu。氧化型+ne-还原型2.氧化还原反应和氧化还原电对

（1）所有的氧化还原半反应式格式一致，左侧为氧化型物质和半反应中得失的电子（用ne-表示），右侧为还原型物质，左右两侧用可逆号连接。（2）半反应式必须是配平的，而且一个半反应式中发生氧化数变化的元素只有一个。（3）本章所涉及的半反应均在水溶液中进行，当溶液中的介质参与半反应时，为体现反应前后物料守恒和电荷守恒，也需要将其写入半反应中。如：书写氧化还原半反应式需要注意以下几点：

二、氧化还原反应方程式的配平——离子-电子法（1）根据实验事实写出离子反应方程式：（