无机化学氧化还原反应课件.ppt

《无机化学氧化还原反应课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章氧化还原反应4.1、氧化还原方程式的配平：4.1.1氧化数法：1、氧化数——某元素一个原子的形式荷电数，可由假设把每个键中的电子指定给电负性大的原子而求得。相当于化合价.规则：①在单质中，元素原子氧化数为零。②H的氧化数一般为+1，在活泼金属的氢化物（如NaH、CaH2等）中为-1。③O氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1，氟化物中（O2F2、OF2）分别为+1、+2。④在离子化合物中，元素原子的氧化数=该元素原子的离子电荷数如Ca+2、Br-1。⑤共价化合物中,电子对偏向于非金属性强的原子，如。⑥在中性分子中，各元素原子

2、的氧化数的代数和为零；在复杂离子中，各元素原子氧化数的代数和等于离子的总电荷数。例：K2Cr2O7Cr的氧化数x=?(+1)×2+2×x+(-2)×7=0，∴x=+6Fe3O4Fe的氧化数x=?3×x+(-2)×4=0,∴x=+8/3注意：氧化数与共价化合物中的共价数不是一回事。2、配平方法：原则：①元素原子氧化数升高的总数=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。例：2KMnO4+16HCl(浓)→2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O2FeS2+30HNO3→Fe2(SO4)3+30NO2+H2SO4+

3、14H2O氧化数法简单、快速，即适用于水溶液，又适用于非水体系的氧化还原反应。4.1.2离子-电子法配平原则：①反应中得、失电子数相等；②反应前后各元素的原子总数相等。例1：K2Cr2O7+Na2SO3+H2SO4→?配平步骤：（1）根据反应规律写出未配平的离子反应式；Cr2O72-+SO32-+H+→Cr3++SO42-（2）写出并配平两个半反应式；氧化反应：SO32-+H2O-2e→SO42-+2H+还原反应：Cr2O72-+14H++6e→2Cr3++7H2O（3）根据电子得失相等原则在两半反应式前采用适当系数，相加得离子

4、方程式。SO32-+H2O-2e→SO42-+2H+Cr2O72-+14H++6e→2Cr3++7H2O3×1×Cr2O72-+3SO32-+14H++3H2O→2Cr3++7H2O+3SO42-+6H+整理：Cr2O72-+3SO32-+8H+→2Cr3++3SO42-+4H2O分子方程式：K2Cr2O7+3Na2SO3+4H2SO4→Cr2(SO4)3+3Na2SO4+K2SO4+4H2O例2：碱性介质Cl2通入热NaOH溶液中的反应。解：①Cl2+NaOHNaClO3+NaCl离子方程式Cl2+OH-ClO3-+Cl-氧化

5、反应：1×Cl2+12OH--10e→2ClO3-+6H2O还原反应：5×Cl2+2e→2Cl-+)④合并6Cl2+12OH-→2ClO3-+10Cl-+6H2O整理得3Cl2+6OH-→ClO3-+5Cl-+3H2O还原3Cl2+6NaOHNaClO3+5NaCl+3H2O离子电子法配平时，①不需要知道元素的氧化数，可直接写出离子反应方程式；②能反映水溶液中氧化还原反应的实质，但不适用于气相和固相反应。4.2.1原电池—通过氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。4.2.2基本概念：1、每个原电池都有两个极，规定：流出电子一极—

6、—负极，发生氧化反应如：Zn-2e→Zn2+流入电子一极——正极，发生还原反应如：Cu2++2e→Cu在两电极上发生的反应均称为电极反应（或半电池反应），两反应相加，得电池反应：Zn+Cu2+→Cu+Zn2+盐桥的作用：使整个装置构成通路4.2、电极电势2、每个原电池都可分为两个对称部分，每个部分称为一个“半电池”。如:（Zn+ZnSO4）——Zn半电池（即一个电极）（Cu+CuSO4）——Cu半电池在每一个半电池中都含有同一元素不同氧化数的两种物质，其中高氧化数的称氧化型（氧化态）物质；低氧化数的称还原型（还原态）物质，这两种

7、物质配合在一起就构成一个氧化还原电对，如Zn2+/Zn、Cu2+/Cu等。同种元素的不同氧化值的离子可构成氧化还原电对，如：Fe3+/Fe2+、MnO4-/Mn2+等。非金属单质及其对应的离子，也可构成氧化还原电对，如H+/H2、O2/OH-等。氧化型物质和还原型物质在一定条件下，可以转化，所以表示为：Cu2++2eCu(3)原电池符号：如：Cu～Zn原电池：（一）Zn

8、ZnSO4(c1)

9、

10、CuSO4(c2)

11、Cu(+)组成电极的物质中无金属导体，则需外加惰性电极。惰性电极——能导电但不参加电极反应的物质，铂(Pt)、石墨等。

12、如：Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑，原电池符号为：(-)Zn

13、ZnSO4(cl)

14、

15、H2SO4(c2)

16、H2(Pθ)，Pt（+）H2+2Fe3+→2Fe2++2H+，原电池符号为：(-)Pt，H2(Pθ)

17、H+(c1)

18、

19、Fe3+(c2),Fe2+(c3)