基础化学 赵玉娥 王传胜 徐雅君 编 第7章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法第7章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法.ppt

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1、第7章氧化还原平衡与氧化还原滴定法7.1氧化还原的基本概念7.2氧化还原反应方程式的配平7.3电极电势7.4电极电势的应用7.5氧化还原滴定法7.1氧化还原的基本概念7.1.1氧化值（氧化数）7.1.2氧化与还原7.1.1氧化值（氧化数）不同元素的原子相互化合后，各元素在化合物中各自处于某种化合状态。为了表示各元素在化合物中所处的化合状态，提出了氧化值的概念。对于简单的单原子离子，如Cu2+、Na+、Cl－和S2－，它们的电荷分别为+2、+1、–1和–2，则这些元素的氧化值依次为+2、+1、–1和–2。而对于多原子分子或离子，氧化值的确

2、定则不那么简单。1970年，国际纯粹和应用化学联合会（InternationalUnionofPureandAppliedChemistry，缩写为IUPAC）给出了氧化值的定义：氧化值是某一元素一个原子的荷电数，这个荷电数可由假设把每个键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。规定：在化合时，如果一个原子的电子离去了或偏离了，那么这个原子就有正氧化数；如果这个原子得到了电子或别的原子的电子偏向于它，则这个原子就有负氧化数。1.在单质分子中，元素的氧化值为零。2.对于单原子离子，元素的氧化值等于离子的电荷数。O2、I2Br-、Co3+确定

3、氧化值的规则如下：3.氧在化合物中氧化值一般为-2，但在过氧化物（H2O2）中为-1，在超氧化物（KO2）中为-1/2，在氟氧化物（OF2）中为+2，因为F的电负性比O大。4.氢在化合物中的氧化值一般为+1，但在金属氢化物中（如NaH、CaH2)，H的氧化值为-1，因为H的电负性比金属大。6.在电中性分子中，所有元素的氧化值之和为零NaCl、KMnO45.对于多原子离子，所有元素的氧化值的代数之和等于离子的电荷数。OH-、MnO4-例7-1计算Fe3O4中Fe的氧化值。解：已知氧的氧化值为–2，设Fe的氧化值为x，根据中性化合物中元素原

4、子氧化值代数和为零的规定，有3x+（–2）4=0x=+所以Fe3O4中Fe的氧化值为+从此例可以看出氧化值除整数外，也可为分数。如果用氧化值的概念来定义氧化与还原，则氧化值升高的过程叫氧化，氧化值降低的过程叫还原；元素氧化值有变化的反应叫氧化还原反应，在反应中，含有氧化值升高的元素的物质叫还原剂，含有氧化值降低的元素的物质叫氧化剂。7.1.2氧化与还原7.2氧化还原反应方程式的配平离子-电子法配平反应式的基本原则：反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于还原剂失去的电子数；反应前后各元素的原子总数相等。配平步骤：（2）将反应分解为两个半

5、反应方程式，并使两边相同元素的原子数相等。（1）写出未配平的离子反应方程式。如：（3）用加、减电子数方法使方程式两边电荷数相等。（4）找出两个半反应方程式中得失电子数目的最小公倍数。将两个半反应各项分别乘以相应的系数，使其得失电子数目相同，然后将两式相加。（5）整理即得配平的离子反应方程式：注意：氧化还原反应方程式配平后，在酸性介质中不能出现OH－，在碱性介质中不能出现H+。7.3电极电势7.3.1原电池7.3.2电极电势7.3.3影响电极电势的因素7.3.1原电池把锌片放在硫酸铜溶液中，可以看到硫酸铜溶液的蓝色逐渐变浅，同时在锌片上不

6、断析出紫红色的铜。原电池是利用氧化还原反应产生电流的装置或原电池是将化学能转变为电能的装置此现象表明Zn与CuSO4之间发生了氧化还原反应：铜锌原电池▲盐桥未置入溶液中时，检流计的指针指零。▲当盐桥置入溶液中时，检流计的指针转，有电流通过。▲当导线的接线柱变换时，检流计的指针反向偏转。电流方向改变。▲当电路接通后，Zn片开始溶解，而Cu片上有Cu沉积，同时可以看到检流计的指针发生偏转，这表明导线中有电流通过。由指针偏转方向可知，电子从Zn片流向Cu片，即Zn片为负极，Cu片为正极。实验现象:盐桥在原电池中起什么作用呢？盐桥的作用是沟通电

7、路，在外电场的作用下，离子可以在其中迁移，维持两边的电中性，使反应能得以持续进行。在两极发生的反应为：还原剂（Zn）被氧化氧化剂（Cu2+）被还原电极也叫做半电池，两个电极组合起来构成一个原电池。每个半电池都含有同一元素不同氧化数的两种物质，其中高氧化数的称为氧化型物质，低氧化数的称为还原型物质。如Cu-Zn原电池中锌半电池的Zn2+和铜半电池的Cu2+为氧化型物质，锌半电池的Zn和铜半电池的Cu称为还原型物质。同一种元素的氧化型物质和还原型物质构成氧化还原电对，如Zn2+/Zn；Cu2+/Cu。电极用氧化还原电对表示。非金属单质及其相

8、应的离子，也可以构成氧化还原电对，例如H+/H2；O2/OH－等。当用它们做半电池时，需要用一个本身能够导电但不参加反应的惰性导体做电极（如金属铂、石墨）。任一半反应都含有一个氧化还原电对：氧化型/还原型电