大学化学第五章氧化还原反应

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1、第五章氧化还原反应5.1氧化还原反应的基本概念5.2氧化还原反应方程式的配平5.3电极电势5.4电极电势的应用5.5元素电势图及其应用章总目录1学习要求1.掌握氧化还原反应的基本概念2.掌握离子－电子法配平氧化还原方程式3.理解电极电势的概念4.掌握能斯特公式并进行有关的计算，学会用电极电势判断氧化还原反应的方向、次序及选择氧化剂和还原剂5.掌握原电池电动势、吉布斯自由能变、平衡常数及容度积常数的关系及应用6.了解电极电势在有关方面的应用7.掌握元素电势图及其应用2§5.1氧化还原反应的基本概念离子化合物：NaClNa：+1Cl：-1Al2O3Al：+3

2、O：-2一、氧化数定义：元素的氧化数是指某元素一个原子的表观电荷数。它是假设把共用电子对指定给电负性较大的原子而求得。共价化合物HClH：+1Cl：-1H2OH：+1O：-23具体规则如下：单质中原子的氧化数为0,如H2、N2、O2中H、N、O的氧化数为0。2.中性分子中，各元素的氧化数的代数和为0，如As2S32（+3）+3（-2））=03.多原子离子中所有原子氧化数的代数和等于离子电荷，如NO3-：+5+3(-2)=-14．氢一般为+1，与活泼金属(NaH、CaH2)化合时为-1。5．氧一般为-2，在过氧化物中（H2O2）为-1，在超氧化物（NaO2

3、）中为-1/2，在OF2中为+2。6．氟的氧化数为-1。4例2、计算S2O32-中S的氧化数。例1、计算K2Cr2O7中Cr的氧化数2(+1)+2Cr+7(-2)=0Cr=+63(-2)+2S=-2S=+25二、氧化还原反应1.氧化与还原氧化：氧化数升高的过程。还原：氧化数降低的过程。Cu2+＋ZnZn2+＋Cu氧化还原2.氧化还原反应：物质中元素氧化数发生变化的反应。其实质在于电子的得失和偏移。63.氧化剂与还原剂氧化剂：氧化数降低的物质。还原剂：氧化数升高的物质2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl氧化剂还原剂还原产物氧化产物7氧化还原电对

4、氧化还原反应中，氧化剂与它的还原产物、还原剂与它的氧化产物组成的电对成为氧化还原电对。如：Cu2+/Cu,Zn2+/Zn，H+/H2通式为：氧化型/还原型。8§5.2氧化还原反应方程式的配平一、氧化数法配平原则：氧化剂氧化数降低总和＝还原剂氧化数升高总和。步骤：1.根据事实写出反应物和生成物2.标出氧化数，确定变化值3.求出最小公倍数使升高降低总数相等4.配平整个方程式如：S+HNO3→SO2+NO+H2O9二、离子电子法配平原则：氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等。步骤：1．写出反应物和产物的离子形式Cr2O72-+Fe2+→Cr3++Fe3+2.写成

5、两个半反应氧化反应：Fe2+→Fe3+还原反应：Cr2O72-→Cr3+10配平两个半反应（配平原子和电子）氧化反应：Fe2+-eFe3+还原反应:Cr2O72-+6e+14H+2Cr3++7H2O配平了的半反应式称为离子电子式。介质反应物多一个氧原子反应物少一个氧原子酸性+2H+=H2O+H2O＝2H+碱性+H2O=2OH-+2OH-＝H2O中性+H2O＝2OH-+H2O＝2H+配平半反应的原则：115．核对等式两边各种原子数和电荷数+24=+244.分别乘以相应的系数，使两个半反应的电子得失数相等后相加、整理。×6×1Cr2O72-+6e+14H+2

6、Cr3++7H2OFe2+-eFe3+Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O12×1×2核对:-6=-62MnO4-+SO32-+2OH-2MnO42-+SO42-+H2O氧化反应：SO32-+2OH--2eSO42-+H2O还原反应：MnO4-+eMnO42-例：MnO4-+SO32-→MnO42-+SO42-（碱性介质）13一、原电池将锌片放入硫酸铜溶液中§5.3电极电势14锌与锌离子（铜与铜离子）构成电极，又叫半电池。电池反应(氧化还原反应)：Zn+Cu2+Zn2++Cu使化学能转变为电能的装置叫原电池负极（氧化反应）

7、：Zn-2eZn2+正极（还原反应）：Cu2++2eCu15电极与电对的区别：电对仅包括电极反应中氧化性物质及其还原产物（或还原型物质及其氧化产物）；电极包括参加反应的所有物质；每个电对对应一个电极反应，每个电极反应中必有一个电对与之对应。如：电极反应：MnO4-+5e+8H+Mn2++H2O电对：MnO4-/Mn2+16原电池符号的表示：(-)Zn

8、Zn2＋()‖Cu2＋()

9、Cu(+)表示方法：1．负极在左，正极在右；2．“

10、”表示两相的界面，“‖”表示盐桥；3．应注明溶液的浓度，气体的压力.17二、电极电势1.电极电势的产生把金属M插入含有该金属离

11、子的盐溶液中：溶解（失电子）沉积（得电子）MMn++ne-电极电势用符号φ表示。