氧化还原反应与酸碱性的关系

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1、叙化还原反应与酸碱性的关系严宣申(北京大学化学系)溶e.’,液中的氧化还原反应和酸碱性有着密切F的浓度都下降了下降幅度可由两种氮。的关系一般说碱性有利于低价化合物转变为。氧化物溶解度得知一般高价氮氧化物的溶解,而酸性有利于氧化剂夺取电子。,高价化合物度都明显小于相应低价氮氧化物的溶解度即,.,‘Fe.然而氧化还原反应是同时发生的该如何选择在喊性溶液中生成沉淀时浓度下降幅。,,酸或碱性呢?本文就此问题进行讨论度比Fe.更大因此FeI)丢电子倾向增(、一为什么碱性有利于低价化合物被叔化。,、强显然若高低价组氧化物溶解度相差越丫,的反应大则在孩性条件下低价物丢电子倾向就越低价化合物被氧化的

2、反应就其类型而育至强。少有二类:低价阳离子转变为高价阳离子及低2.第二类反应以亚格酸根被氧化成格酸根。r:一+4e一r‘盆一+2价含氧酸根转变为高价含氧酸(或氧化物)为例COOH一3=Co·一e’‘一e二e,‘:1第一类反应以FF为例HO一般高价含氧酸根中的氧原子数常多e盆令e“奋,,设起始时溶液中F和F的浓度相同则于相应低价含氧酸根中的氧原子数当后者被e盆+、,eZ+:一,F具备一定的丢失电子的倾向¹若F氧化时所缺的氧原子由HO或OH提供提供e“今,e.备+,干的浓度比F的大则F丢失电子的倾向载原子后有H刹余此H和碱性溶液中OH.-,反之,F乏’。,强于¹丢失电子的倾向弱于¹给合成

3、水从而促进低价含氧酸根丢失电子的e:+e3‘e.’。即改变F和F的相对浓度将影响F倾向,问题是如何改变它们的相对浓:1丢电子倾向需要强调两点()元素的高价级氧化。。e:度往上述溶液中加碱使生成F(OH)物的溶解度均明显小于相应低价级氧化物即e:,,el。和F(O卜I)沉淀此时溶液中F和第一种类型的反应适于所有的元素第二类氢欣化物Fe。:Sn(OH)一Co(OH):Ce-(OH);三(OH)}J竺卿牛i掣型共{(OH).810一3.8xlo一2-X10一,.一16_4减10一,‘挤度积常;故xlo一1ZX!03又10二“x’。一“卜三}}反应,,:则有少数例外高锰酸钾就是其中一个(电势

4、值大表明氧化型夺电子倾向大)可知它在1m,。碱性(>ol/L)溶液中转化为锰酸何物更难溶何种配离子更稳定如一.,nO扩+峨OH=n。+:+e.++e一el+甲,77V钾因此4M4Mo一OF=F=0:e:+e一e:+-ZHO及在较浓的碱性条件下低价锰只能被F(OH)=F(OH)OH。.,奋一氧化成锰酸盐(2)对第一类反应若加入甲=056v、,。“一一e-能同时和高低价离子配位的配位体此时若Fe(CN)+e=F(CN)月.中杏=036V高价离子形成的配离子更稳定(即高价离子浓,e.“。++e一e,2’度下降幅度更大)则低价物丢电子倾向增F(L)=F(L)奋.强,反之,。从另一个甲=106

5、V低价物丢电子倾向减弱.-,Coa令++e一=Col令甲,=角度看比较某元素在不同条件下电对的电势180、o:+e一o:+-:+4’+e一.’+:C(OH)=C(OH)OHPbOHZ=PbZHO..*甲奋=0IOV切“146Vo:.吕十+e一o。.2令r:72一+24小+6e一r。今+7:C(NH)“C(NH)C0H=ZCHO..分甲一=017V中=133Va。+‘+ea’+a‘+2.‘为郁,。NBIO6HZ=NBi3H0.扭非其中二个扭原于均和铁配位·.ee,甲

6、甲=中,+0059.由N方程式19井窗牙飞云花面下日J.n,中>。,e‘尤公功凡〕日J配离子更稳定7V者表明F(!)。:,配离子更稳定同理可知Co(OH)更难溶知电势值(甲)和〔H勺的方次(即反应式中o3。“‘。本。C(NH)更稳定H的系数)及得(失)电子数(n)有关如、:2二在碱性落液中如何选用饭化剂H0。。,0从原则上讲有二种氧化剂可供选择.0591:0,r}1·;甲=177+9(H〕〕1.在酸性和碱性溶液中氧化能力相同的氧2甲十,、.。为考察值随〔H〕浓度的改变把上式改为化剂一抓澳碘实际工作中主要是用氧化、。八U八U工g州自,一,门J尸af产口,,,能力强的抓如.WML.2Pl

7、狡卜O一十」19〔Ho:全兰;‘甲=177+照黔:今+:+4一:+2一+2‘PbCIOH=PbOCI令2〔H〕H00.059r:一+3r:+8一r‘2一+::-2CoBOH=2CO或甲=19〔HO、r一+:6B4HO.0Xa‘+a++:+6一a:+2059BiNCIOH=NBIO2一+3:OCIH,同理其他五种氧化剂的甲值随pH改变的那一::一e2Fe(OH)+I+2OH=2F(O..0059X60059X一PHPH3+-项分别为H)215n.盆一+:n+