内蒙古民族大学无机化学吉大武大版第10章氧化还原反应

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1、Oxidation-reductionreaction第10章氧化还原反应理解氧化还原反应的基本概念2.掌握氧化还原方程式的两种配平方法3.了解电极电势的概念4.熟悉能斯特方程、影响电极电势的因素及其应用5.简单了解电化学的应用。本章教学要求:§1基本概念Theprimaryconceptofredoxreaction我们所学过的化学反应，从反应过程中是否有氧化数变化的角度来看，可分为两类：1.有电子转移和氧化数的改变，这就是氧化还原应。2.无电子转移及氧化数的改变，叫非氧化还原反应。氧化与还原Oxidizationandreduction氧化还原概念的发展最初2Mg(s)+O2(g)=2Mg

2、O(s)与氧结合后来MgMg2++2e电子转移现在2P(s)+2Cl2(g)=2PCl3(l)电子偏移氧化还原反应的特征和类型（1）氧化还原过程中，某元素的原子或离子在反应前后氧化数发生改变—氧化还原反应。（2）氧化数升高的过程称为氧化，氧化数降低的过程称为还原。反应中氧化和还原同时进行。（3）假如氧化数升高和降低都发生在同一个化合物中－自身氧化还原反应。（4）反应过程中，同一元素氧化数即有升高又有降低－歧化反应。2KClO3====2KCl+3O2+5-10-2KClO3====KCl+KClO4+5-1+7氧化剂和还原剂氧化数升高的物质叫还原剂，还原剂被氧化；氧化数降低的物质叫氧化剂，氧化

3、剂被还原。NaClO+2FeSO4+H2SO4=NaCl+Fe2(SO4)3+H2O氧化剂还原剂还原氧化+1→-1+2→+3产物产物Cl2+H2O===HClO+HCl0-1+1歧化反应是自身氧化还原反应的特殊型。氧化还原电对氧化剂得电子氧化数降低、被还原，产物具有弱还原性，是弱还原剂。氧化剂与被还原产物组成氧化还原电对。还原剂失电子氧化数升高、被氧化，产物具有弱的氧化性是弱的氧化剂。还原剂与被氧化的产物组成氧化还原电对。例Cu2++Zn=Zn2++Cu氧化剂还原剂被氧化物被还原物Cu2+/Cu氧化型还原型Zn2+/Zn氧化型还原型氧化型氧化能力越强则还原型还原能力就越弱。例：MnO4-/Mn

4、2+MnO4-氧化能力很强；Mn2+还原能力弱。还原型还原能力越强，则氧化型氧化能力越弱例：Sn4+/Sn2+Sn2+强还原剂；Sn4+弱氧化剂。氧化型与它的还原型之间的关系可用氧化还原半反应式（电极反应）表示。例：Cu2+/CuCu2++2e＝CuZn2+/ZnZn2++2e＝ZnMnO4-/Mn2+MnO4-+8H++5e＝Mn2++4H2OSO42-/SO32-SO42-+2H++2e＝SO32-+H2O原子价和氧化数（1）原子价又称化合价：元素中能够化合或置换一价原子（H）或一价基团（OH—）的数目。共价化合物中表示某原子形成单键的数目，在离子化合物中表示离子电荷。例:HCl:Cl为1

5、价；H2O：O为2价；NH3：N为3价；PCl5:P为5价。例:MgCl2：Mg：+2价,Cl为-1价。局限性：不能反映化合物结合的真实情况。例:NH4+从结构上看N为-3价，但它确同4个H结合。为了解决这一问题，提出了氧化数的概念。（2）氧化数：由于化合物中组成元素的电负性不同，原子结合时电子对总是移向电负性大的一方，从而化合物中组成元素原子必须带有正或负电荷。这种所带形式电荷的多少就是该原子的氧化数。简单的说：氧化数是化合物中某元素所带形式电荷的数值。例如:NaCl：Cl电负性大，Cl氧化数为-1、Na为+1。氧化数可以是正、负、0或分数。确定分子中某原子氧化数是有规则的。(3)确定氧化数

6、的规则①离子型化合物中，元素的氧化数等于该离子所带的电荷数。②共价型化合物中，共用电子对偏向于电负性大的原子，两原子的形式电荷数即为它们的氧化数。③单质中，元素的氧化数为零。④中性分子中，各元素原子的氧化数的代数和为零，复杂离子的电荷等于各元素氧化数的代数和。⑤氢的氧化数一般为+1，在金属氢化物中为-1，如。⑥氧的氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1，如　　　　　　在超氧化物中为-0.5，如在氧的氟化物中为+1或+2,如原子价和氧化数的区别：CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4化合价44444氧化数-4-20+2+4§2氧化还原反应方程式的配平Balancingofoxidation

7、-reductionreactionequation氧化数法Theoxidationnumbermethod半反应法(离子—电子法)Thehalf-reactionmethod:ion-electronmethod1.用氧化数法配平氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应：HClO3+P4→HCl+H3PO4+50-1+5HClO3+P4→HCl+H3PO4(-1)–(+5)=-6最小公倍×10[(+5