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时间:2019-07-19
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1、第5章氧化还原指分子中某元素的一个原子的表观荷电数,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氧化还原反应及氧化数氧化还原反应:反应物之间有电子转移(偏移)的化学反应氧化数:氧化数发生变化的化学反应NaClHBrH2O氧化数(氧化值oxidationnumber)1970年IUPAC给出的定义是:氧化数是某元素一个原子的表观荷电数(apparentchargenumber),这种荷电数是假设把每一个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。例:NH3中,N的氧化数是-3,H的氧化数是+1。确定元素氧化数的规则:(1)单质中原子的氧化数为零。(
2、2)单原子离子中原子的氧化数等于离子的电荷例如Na+离子中Na的氧化数为+1。(3)氧的氧化数在大多数化合物中为-2,但在过氧化物中为-1,如在H2O2、Na2O2中;在超氧化物中为-1/2,如在KO2中。(4)氢的氧化数在大多数化合物中为+1,但在金属氢化物中为-1,如在NaH、CaH2中。(5)卤族元素。氟的氧化数在所有化合物中为-1。其它卤原子的氧化数在二元化合物中为-1,但在卤族的二元化合物中,列在周期表中靠前的卤原子的氧化数为-1。如Cl在BrCl中;在含氧化合物中按氧化物决定,如ClO2中Cl的氧化数为+4。(6)电中性的化合物中所有原子的氧化数的和为
3、零。多原子离子中所有原子的氧化数的和等于离子的电荷数。氧化数可为整数,也可为分数。例:Fe3O4中,Fe:+8/3;S4O62-中,S:+5/2。氧化还原反应的特征是氧化数改变,本质是电子的得失或转移。AlBr2Mg2+S2-KClNaOHHNO3CO2Fe2O3H2O2KO2KO3OF2ClO-ClO2-ClO3-S2O82-S4O62-NH4+CH4CaH2熟悉一些物质的氧化数氧化数可取整数、分数、正数、负数化合价代表原子形成的化学键的数目,只取正整数氧化数与化合价aOx1+bRed2=cRed1+dOx2氧化还原反应的配平e氧化剂还原剂还原产物氧化产物氧化还
4、原反应---本质是电子的得失或转移质量守恒:配平原则:电荷守恒:反应物之间得失电子总数相等反应前后各元素原子总数相等氧化还原反应的配平****离子—电子法(1)用离子形式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式)(2)将反应分解为两个半反应式,并配平原子数和电荷数(3)使两个半反应的得失电子数相等—最小公倍数(4)两个半反应相加、整理得配平的离子反应方程式配平步骤(5)根据介质条件调整系数,最后核对电荷数与原子数。酸性介质不应出现OH,碱性介质不应出现H+配平时应注意!配平后的方程式中不要同时出现H+、OH配平H和O原子的经验规则介质条件反
5、应式两边氧原子数左边加入物质右边加入物质酸性左边O多H+H2O左边O少H2OH+碱性左边O多H2OOH左边O少OHH2O中性左边O多H2OOH左边O少H2OH+原电池结构示意图还原半反应Cu2++2eCu氧化半反应ZnZn2++2eee电流正极负极由正极反应和负极反应所构成的总反应,称为电池反应。Zn+Cu2+eeZn2+Cu电对组成式:Zn2+/Zn电对组成式:Cu2+/CuK+Cl-(–)(+)由化学能转变成电能的装置,称为原电池(primarycell)Cu+Zn2+原电池的概念利用氧化还原反应将化学能转变成电能的装置称为原电池(prim
6、arycell),简称电池。原电池可以将自发进行的氧化还原反应所产生的化学能转变为电能,同时对外做电功。理论上讲,任何一个氧化还原反应都可以设计成一个原电池。原电池的组成:两个半电池(或电极)。半电池包括电极材料(电极板)和电解质溶液,氧化还原电对的电子得失反应在溶液中进行。盐桥连接两个半电池,不能和溶液发生反应。半电池Zn2+/Zn半电池Cu2+/Cu电极板电极板盐桥电极反应与电池反应将ZnSO4溶液和Zn片构成Zn半电池,是原电池的负极(anode);CuSO4溶液和Cu片构成Cu半电池,是原电池的正极(cathode)。负极反应Zn→Zn2++2e-(氧化反
7、应)正极反应Cu2++2e-→Cu(还原反应)由正极反应和负极反应所构成的总反应,称为电池反应(cellreaction)。Zn+Cu2+Cu+Zn2+(-)Zn(s)
8、Zn2+(c1)
9、
10、Cu2+(c2)
11、Cu(s)(+)电池组成式负极在左,正极在右。溶液靠盐桥,极板在两边。“
12、”表示不同相界面,同一相的不同物质用“,”隔开。“
13、
14、”表示盐桥。气体和离子与铂组成电极。状态要注明。电池组成式(–)Zn
15、Zn2+(c1)
16、
17、Cu2+(c2)
18、Cu(+)组成式的书写规定:(1)负极在左,以“(–)”表示;正极在右,以“(+)”表示。(2)“
19、”表示两相之间的界面,“
20、
21、
22、”表示盐
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