氧化还原平衡及氧化还原滴定法

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1、第十章氧化还原平衡与氧化还原滴定法RedoxEquilibriumandRedoxTitration10.1氧化还原反应的基本概念根据反应过程中是否有氧化值的变化或电子转移，化学反应可基本上分为两大类：◆氧化还原反应（有电子转移或氧化值变化）◆非氧化还原反应（没有电子转移或氧化值无变化）氧化还原反应对于制备新物质、获取化学热能和电能具有重要的意义，与我们的衣、食、住、行及工农业生产、科学研究都密切相关。据不完全统计，化工生产中约50%以上的反应都涉及到氧化还原反应。元素的氧化值（氧化数）：某元素一个原子的表观电荷

2、数。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。确定氧化值的一般规则：单质中元素的氧化值为零。中性分子中各元素的正负氧化值代数和为零。多原子离子中各元素原子正负氧化值代数和等于离子的电荷。在共价化合物中，共用电子对偏向于电负性大的元素的原子，原子的“形式电荷数”即为它们的氧化值。10·1·1氧化值（oxidationnumber）◆应该指出的是，在确定有过氧链的化合物中各元素的氧化数时，要写出化合物的结构式。例如，过氧化铬CrO5和过二硫酸根的结构式为：在过氧化铬CrO5和过二硫酸根的结构式中都存

3、在着过氧链，在过氧链中氧的氧化数为-1，因此上述两个化合物中Cr和S的氧化数均为+6。氧化值可正可负，可以是整数、分数或小数。注意：在共价化合物中，判断元素原子的氧化值时，不要与共价数（某元素原子形成的共价键的数目）相混淆。例如CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4C的共价数44444C的氧化值-4-20+2+4氧化还原反应：凡化学反应中，反应前后元素的氧化值发生了变化的一类反应。如：Cu2++Zn=Cu+Zn2+氧化(oxidation)：失去电子，氧化值升高的过程。还原(reduction)：得到电子，

4、氧化值降低的过程。还原剂(reducingagent)：反应中氧化值升高的物质。氧化剂(oxidizingagent)：反应中氧化值降低的物质。氧化态物质：氧化数高的物质。如：Cu2+、Zn2+还原态物质：氧化数低的物质。如：Cu、Zn10.1.2氧化与还原氧化剂与还原剂在反应中的变化规律氧化剂还原剂氧化数降低氧化数升高得电子失电子本身被还原本身被氧化具有氧化性具有还原性使还原剂氧化使氧化剂还原10.1.3氧化还原方程式的配平以高锰酸钾与氯化钠在酸性介质中的反应为例，讲述氧化数法配平步骤。（1）根据实验确定反应物和

5、产物的化学式为：1.氧化数法＋离子-电子法配平氧化还原反应的原则是反应中氧化剂夺得的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。由于任何氧化还原反应可看作由两个半反应组成，所以配平时先将氧化-还原反应拆成两个半反应，配平半反应，最后将两个半反应加合起来，消除其中的电子。2.离子-电子法以高锰酸钾与亚硫酸钠在酸性介质中的反应为例，讲述离子-电子法的配平步骤。①写出未配平的离子方程式（酸性介质）②将上式拆成两个未配平的半反应→Mn2+→③配平半反应，使两边相同元素的原子个数相等，电荷数相等。→Mn2+式中，左边多4个O原子，若

6、加8个H+,则在右边要加4个H2O分子；式子左边电荷数为+7，右边为+2，为使半反应式两边电荷相等，在左边加上5个电子以取得平衡：+8H++5e-→Mn2++4H2O式中，左边少1个O原子，若加1个H2O分子,则在右边要加2个H+；式子左边电荷数为-2，右边为0，为使半反应式两边电荷相等，从左边减去2个电子以取得平衡：④合并半反应，两式各乘以适当的系数，使得失电子数相等，然后将两式相加，消去电子合并为一个离子反应式。2×)+8H++5e-→Mn2++4H2O5×)+H2O–2e-→+2H+2+5+16H++5H2O

7、→2Mn2++5+8H2O+10H+整理为2+5+6H+=2Mn2++5+3H2O反应式左边的电荷数(-2)+5(-2)+(+6)=-6反应式右边的电荷数2(+2)+5(-2)+0=-6说明离子反应确已配平。⑤核对方程式两边的电荷数和各种元素原子的个数，以确定反应式是否配平。配平中的经验处理方法：酸性介质：O原子多的一边加H+，O原子少的一边加H2O；碱性介质：O原子多的一边加H2O，O原子少的一边加OH-；中性介质：左边一律加H2O，右边根据O原子的多少确定加H+或加OH-。注意：在配平同一方程式中，不要同时出现

8、H+和OH-。10.2.l原电池在CuSO4溶液中放入一片Zn，将发生下列氧化还原反应：Zn（s）+Cu2+（aq）Zn2+（aq）+Cu（s）在溶液中电子直接从Zn片传递给Cu2+，使Cu2+在Zn片上还原而析出金属Cu，同时Zn氧化为Zn2+。这个反应同时有热量放出，这是化学能转化为热能的结果。10.2电极电势这种能将化学能转变为电能的装置，称为原电池（