第7章 氧化还原反应

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1、第七章氧化还原反应电化学基础§7.1氧化还原反应的基本概念§7.2电化学电池§7.3电极电势§7.4电极电势的应用Oxidation–ReductionReactionandBasisofElectrochemistry§7.1.1氧化值§7.1.2氧化还原反应方程式的配平§7.1氧化还原反应的基本概念BasicConceptsofOxidation–ReductionReaction氧化还原反应——有电子得失或电子转移的反应。§7.1.1氧化值(oxidationnumber)1)2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)与氧结合2)Mg→Mg2++2e电子转

2、移3)2P(s)+2Cl2(g)=2PCl3(l)电子偏移1-1氧化还原概念的发展§7.1氧化还原反应的基本概念氧化值：是指某元素的一个原子的荷电数，该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。1-2氧化值氧化剂：electronacceptor还原剂：electrondonor氧化：氧化数增加的过程还原：氧化数降低的过程§7.1氧化还原反应的基本概念1-3确定氧化值的规则：①单质中，元素的氧化值为零。②在单原子离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷数。③在大多数化合物中，氢的氧化值为+1；只有在金属氢化物中氢的氧化值为-1。P4Br2

3、Cl2S2-NaHHCl§7.1氧化还原反应的基本概念④通常，氧在化合物中的氧化值为-2；但是在过氧化物中，氧的氧化值为-1，在氟的氧化物中，如OF2和O2F2中，氧的氧化值分别为+2和+1。氧的氧化值正常氧化物中-2过氧化物中-1超氧化物中-1/2氟氧化物中+2+1H2OH2O2KO2OF2O2F2§7.1氧化还原反应的基本概念例:⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代数和为零，复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。§7.1氧化还原反应的基本概念求在Na2S4O6分子中S的氧化值非极性共价键配位键极性共价键OSSSSOOOOO2-S的氧化值5005平均值2.

4、5Question1§7.1氧化还原反应的基本概念什么是“氧化数”？它与“化合价”有无区别？Question2§7.1氧化还原反应的基本概念1-4氧化还原电对（redoxcouple）对氧化还原反应Cu2++Zn=Zn2++CuO1R1O2R2Cu2+/Cu，Zn2+/Zn称为氧化还原电对，氧化态和还原态成共轭关系:Base+H+AcidHPO42-+H+H2PO4-Zn2++2eZnOx+neRed§7.1氧化还原反应的基本概念§7.1.2氧化还原反应方程式的配平(balancingofredoxreaction)§7.1氧化还原反应的基本概念2-1氧化值法

5、配平原则元素原子氧化数升高的总数等于元素原子氧化数降低的总数(2)反应前后各元素的原子总数相等适用于水溶液非水体系中的氧化还原反应配平步骤•写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化值.•计算相关原子氧化值上升和下降的数值•用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍数，即得氧化剂和还原剂的化学计量数.•平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子，在多数情况下是H原子和O原子.§7.1氧化还原反应的基本概念用氧化值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+5•HClO3+P4→HCl+H3PO4Cl:

6、(+5)→(-1)=+6P:[0→+5]×4=-20•10HClO3+3P4→10HCl+12H3PO4•10HClO3+3P4+18H2O→10HCl+12H3PO4•10HClO3+3P4+18H2O=10HCl+12H3PO4sample1§7.1氧化还原反应的基本概念2-2半反应法（离子—电子法）（2）反应前后各元素的原子总数相等✦只能用于水溶液中的氧化还原反应不能用于配平气相或固相反应式§7.1氧化还原反应的基本概念配平原则（1）反应过程中氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数配平步骤①用离子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

7、分子式)②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应③分别配平两个半反应方程式，等号两边的各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等④确定两半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。有时根据需要可将其改为分子方程式。§7.1氧化还原反应的基本概念用半反应法配平下列反应方程式MnO4-+SO32-=SO42-+Mn2+(2)MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O①SO32-+H2O=SO42-+2H++2e-②(3)①×2+②×5得2Mn

8、O4-+16H++10e-=2Mn2+