大学无机化学课件氧化-还原.ppt

《大学无机化学课件氧化-还原.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、氧化-还原§6.1基本概念和氧化还原方程式的配平§6.2电极电势和电池电动势§6.3电势图及其应用§6.1基本概念和氧化还原方程式的配平6.1.1基本概念6.1.2氧化还原方程式的配平氧化还原反应……一、基本概念(一)氧化数(或氧化值)1.化合价→氧化值的历史变迁19世纪中叶提出化合价概念:元素原子能够化合或置换一价原子(H)或一价基团(OH-)的数目。例：HCl、H2O、NH3和PCl5中，Cl为一价，O为二价，N为三价和P为五价；CO中，C和O是二价。(2)随着化学结构理论的发展，出现矛盾。例：NH4+中，N为－3，但实验证明N与4个H结合。

2、SiF4中，为+4；而K2SiF6中，Si与6个F结合。(3)1948年，在价键理论和电负性基础上提出氧化值。电负性：原子在分子中吸引电子的能力。(4)…………………………2.定义：某元素中一个原子的荷电数，即形式电荷数。这种荷电数是假设将成键的电子指定给电负性较大的原子而求得的。3.规则：(1)单质中元素的氧化值为零。例：H2、O2等。(2)电中性的化合物中，所有元素氧化值的代数和等于零。(3)在简单离子中，元素的氧化值等于该离子所带的电荷数。例：Na+中Na的氧化值为Ⅰ，S2-中S的氧化值为-Ⅱ。(4)多原子离子中，所有元素的氧化值之和等于该

3、离子所带电荷数。例：SO42-中，(Ⅵ)＋(-Ⅱ)×Ⅳ=-2。(5)O在化合物中的氧化值一般为-2，H为＋1但超氧化物KO2，过氧化物H2O2，金属氢化物如CaH2。-Ⅰ/ⅡⅠ-Ⅰ-Ⅰ【例1】求Cr2O72-中Cr的氧化值。【例2】求Na2S4O6中S的氧化值。解：设Cr2O72-中Cr的氧化值为x：2x+7×(-Ⅱ)=-Ⅱx=Ⅵ则Cr的氧化值为Ⅵ。解：设Na2S4O6中S的氧化值为x：2×(+Ⅰ)+4x+6×(-Ⅱ)=0x=Ⅴ/Ⅱ即Na2S4O6中S的氧化数为Ⅴ/Ⅱ。4.化合价与氧化值的区别与联系1.元素的化合价只能是整数，而元素的氧化数可以是

4、整数、分数。2.氧化值概念是在化合价的基础上提出的，适用范围比化合价概念广。3.氧化值概念还存在缺陷，有些问题不能解释，有待更加完善。(二)氧化还原反应的特点1.氧化还原概念的发展(1)在化学发展的初期，氧化是指物质与氧化合的过程，还原是指物质失去氧的过程。例:2Hg+O2→2HgO，2HgO→2Hg+O2(2)随后氧化还原的概念扩大了，认为物质失去氢的过程也是氧化，与氢结合的过程则是还原。在有机化学和生物化学中应用较为广泛。例：(3)现代化学认为氧化还原反应是指元素的氧化值发生变化的化学反应。0Ⅱ0Ⅱ-2e-+2e-给出电子氧化值↑被氧化还原剂

5、氧化反应接受电子氧化值↓被还原氧化剂还原反应还原产物氧化产物口诀：氧化剂——降得还；还原剂——升失氧。2.氧化还原反应的本质：电子转移→氧化值变化注：电子转移包括完全得失电子和非完全得失电子(即电子偏移，例：)。Ⅴ-Ⅱ-Ⅰ0ⅤⅦ-Ⅰ3.氧化还原反应的分类：(1)歧化反应：氧化值的变化发生在同一化合物的同一元素中.例：(2)分子内氧化还原反应：氧化值的变化发生在同一化合物的不同元素中.例：(3)分子间氧化还原反应：氧化值的变化发生在不同化合物的不同元素中.二、氧化还原反应方程式的配平方法一、氧化值法:氧化剂的氧化数降低总数与还原剂氧化数升高的总数必

6、定相等。Ⅶ-ⅠⅡ0(-5)×1(+1)×2(1)基本反应式:KMnO4+2HCl→MnCl2+Cl2(2)求出元素氧化数的变化值：KMnO4+2HCl→MnCl2+Cl2(3)调整系数，使氧化数变化值相等2KMnO4+10HCl→2MnCl2+5Cl2(4)原子数和静电荷数配平2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2+2KCl+8H2O【例3】在酸性溶液中，高锰酸钾与亚硫酸钾反应生成硫酸锰和硫酸钾，配平此方程式。解：ⅦⅣⅣⅥ(-3)×2(+2)×3ⅦⅣⅡⅥ(-5)×2(+2)×5KMnO4+K2SO3+H2SO4(稀)→MnSO4+K2S

7、O4【例7-4】写出高锰酸钾与亚硫酸钾在中性溶液中反应，生成二氧化锰和硫酸钾，配平此反应方程式。解:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)=2MnSO4+6K2SO4+3H2OKMnO4+K2SO3+H2O→MnO2+K2SO4+KOH方法二、离子－电子法：配平原则：氧化剂和还原剂电子得失总数相等。Ⅵ-ⅠⅢ0K2Cr2O7+KI+H2SO4→Cr2(SO4)3+I2+K2SO4+H2O(1)写出离子方程式：Cr2O72-+I-+H+→Cr3++I2+H2O(2)写出氧化半反应：I-－e-→I2还原半反应：Cr2O72-+e-→Cr3+(3

8、)分别配平，使等式两边的原子个数和净电荷相等：离子－电子式2I-－2e-→I2…………………①Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3