氧化还原反应及电化学

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1、第9章氧化还原.电化学一、教学要求1．氧化还原反应定义、氧化还原反应方程式的配平（离子—电子法）。2．原电池的定义及原电池符号、电极电势的意义、标准氢电极、离子浓度、酸度对电极电位的影响（能斯特方程）、条件电极电势、电极电势的应用（方向、强度、程度）3.元素电位图及其用途。10/6/202110:09PM9—1氧化还原反应一．定义氧化还原反应是指有电子转移（或偏移）的一类化学反应，如：Zn+CuSO4→ZnSO4+CuZn+Cu2+→Zn2++Cu氧化还原反应是同时发生和结束的，因电子转移时便有反应，且是一得一失，电子转移一停反应即停。有氧化必有还原。10/6/2021

2、10:09PM二、氧化值1970年国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)确定：氧化值（或叫氧化数）是某一元素一个原子的荷电数（形式电荷），这个荷电数可由假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。例：NaCl中，∵χCl>χNa∴Na为正，Cl为负。NH3中，∵χN>χH∴H为正，N为负。10/6/202110:09PM1、确定氧化值的一般规则：(1)单质中，元素的氧化值为0。(2)H原子的氧化值：H与电负性比它大的原子相结合时的氧化值为+1，如，H2O；H与电负性比它小的原子相结合时的氧化值为-1，如，NaH。(3)O原子的氧化值：一般为-2，如：H2O、K2O

3、等；但也可为-1，如：H2O2、Na2O2、K2O2等；-1/2，如：KO2等；+1，如：O2F2等；+2，如：OF2等。10/6/202110:09PM(4)碱金属的氧化值一般为+1，如：K2O、Na2O等。碱土金属的氧化值一般为+2，如：MgO、CaO等。(5)多原子分子，各元素的氧化值的代数和为0。(6)多原子离子，各元素的氧化值代数和=离子电荷数。关于共价数：某元素的共价数(该元素形成共价键的数目)与其氧化值不一定相等。如：CH4、C2H4、C2H2中C的共价数都是4，但它们的氧化数分别为-4、-2、-1。例：H2OH2O2Fe3O4FeO各元素的氧化值：+1–

4、2+1–1+8/3-2+2-210/6/202110:09PM⑶氧化还原反应——元素的原子或离子在反应前后的氧化数发生改变的一类化学反应。⑷歧化反应——氧化数的升高和降低均发生在同一个元素中。如：2、氧化还原概念⑴氧化——元素氧化数升高的过程。还原——元素氧化数降低的过程。⑵氧化剂——反应中氧化数降低的物质。得到电子被还原。还原剂——反应中氧化数升高的物质。失去电子被氧化。10/6/202110:09PM三、氧化还原方程式的配平1、配平方法：（离子—电子法）。配平原则；（1）反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于还原剂失去的电子数。（2）反应前后各元素的原子总数相等。例

5、1：高锰酸钾在酸性介质中与亚硫钠作用生成硫酸锰和硫酸钠，试配平反应方程式（离子—电子法）。10/6/202110:09PM第一步写出反应物和产物的离子方程式：(问题1：何种物质可写成离子形式？)MnO4-+SO32-+H+→Mn2++SO42-+H2O第二步拆成氧化和还原的两个半反应式，并平原子数：即；还原剂被氧化：SO32-→SO42-氧化剂被还原；MnO4-→Mn2+第三步补齐配平两个半反应式（原子个数、电荷数均须配平）（问题2：如何正确配平溶液中氧原子、氢原子？）1.用H20平O，缺O加H20。A式；SO32-+H20=SO42-B式：MnO4-=Mn2++4H2

6、010/6/202110:09PM2.用H+平H。A式；SO32-+H20=SO42-+2H+B式：MnO4-+8H+=Mn2++4H20第四步加e平电荷。A式；SO32-+H20-2e=SO42-+2H+B式：MnO4-+8H++5e=Mn2++4H20第五步两式各乘以适当系数，加合，消e,整理。(×5(×25SO32-+5H2O+2MnO4-+16H+=5SO42-+10H++2Mn2++8H2O5SO32-+2MnO4-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O第六步如果要加上其余离子即可如下：5Na2SO3+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+5Na2S

7、O4+K2SO4+3H2O10/6/202110:09PM例2：磷在碱性介质中歧化成膦和亚磷酸一氢盐，试配平反应方程式。解：1、写出反应物和产物的离子式：P4→PH3+HPO32-2、写出两个半反应式，并平原子数P4→PH3P4→HPO32-443、加H2O平O,多O边加H2O，另一边加2OH-P4→4PH3P4+24OH-→4HPO32-+12H2O10/6/202110:09PM4、加OH-平H，多H边加OH-，另一边加H2OP4+12H2O→4PH3+12OH-P4+24OH-+4H2O→4HPO32-+12H2O+4OH-P4+2