《氧化還原反應(yīng)》word版

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1、第六章　氧化─還原反應(yīng)和電化學(xué)Chapter6　Oxidation-ReductionReactions&Electrochemistry本章研究另一類化學(xué)反應(yīng)──氧化─還原反應(yīng)（有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)）§6-1　氧化─還原反應(yīng)Oxidation—ReductionReactions一、氧化數(shù)（OxidationNumber）　1．氧化數(shù)是一個經(jīng)驗值，是一個人為的概念?！?．引入此概念，有以下幾方面的應(yīng)用：(1)判斷是否發(fā)生氧化──氧化數(shù)升高、氧化反應(yīng)、還原劑reducingagent(reductant)；氧化數(shù)降低、還原反應(yīng)、氧化劑oxidizingagent(oxidant)。(2

2、)計算氧化──還原當(dāng)量(3)配平氧化──還原反應(yīng)方程式(4)分類化合物，如Fe(Ⅲ)、(Ⅱ)；Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)。引入氧化數(shù)，可以在不用詳細研究化合物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機理的情況下，實現(xiàn)上述四點?！?．怎樣確定氧化數(shù)(1)在離子化合物中，元素的氧化數(shù)等于離子的正、負電荷數(shù)。(2)在共價化合物中，元素的氧化數(shù)為兩個原子之間共用電子對的偏移數(shù)。a．在非極性鍵共價分子（單質(zhì)）中，元素的氧化數(shù)為零，如P4、S8、Cl2中P、S、Cl的氧化數(shù)都為零；b．在極性鍵共價分子中，元素的氧化數(shù)等于原子間共用電子對的偏移數(shù)，例如：，，，。(3)具體規(guī)定：a．單質(zhì)的氧化數(shù)為零，例如P4、S8中P、S的氧化

3、數(shù)都為零，因為P－P和S－S鍵中共用電子對沒有偏移；b．除了在NaH、CaH2、NaBH4、LiAlH4中氫的氧化數(shù)為-1以外，氫的氧化數(shù)為+1；c．所有氟化物中，氟的氧化數(shù)為-1；d．氧的氧化數(shù)一般為-2，但有許多例外，例如、、、、等；　　　　　　目前元素的最高氧化數(shù)達到+8，在OsO4、RuO4中，Os和Ru的氧化數(shù)均為+8，其它元素的最高氧化數(shù)至多達到其主、副族數(shù)。例如：Na2Cr2O12和CrO5中，Cr的氧化數(shù)為+6，因為這些化合物中有（O的氧化數(shù)為-1）存在；e．在配合物中，當(dāng)自由基或原子團作為配體時，其氧化數(shù)均看作-1：CH3(-1)、C5H5(-1)等，當(dāng)中性分子作

4、為配體時，若配體中的配位原子提供偶數(shù)個電子，96如H2O、CO、NH3、C2H4、C6H6等，其氧化數(shù)為零，但NO作為配體時，氧化數(shù)為+1，如，因為NO＋與CO是等電子體，所以NO作為配體時，可以看作先給出一個電子到中心體上，然后再提供一對電子占有中心體的空軌道?！?．氧化數(shù)與化合價（化學(xué)鍵）的區(qū)別(1)它們的含義不同：化合價是原子間相互作用力的表示，反映出形成化學(xué)鍵的能力，而氧化數(shù)是人為規(guī)定的，當(dāng)然還是要服從公認的規(guī)則。例如在有機化合物中C原子都呈4價，而在不同化合物中，碳可以有不同氧化數(shù)：CH4H3COHHCOOHHCHO化合價4444氧化數(shù)-4-2+20(2)所用的數(shù)字范圍不

5、同：化合價取整數(shù)（一般不超過+8或-4），如Fe3O4，F(xiàn)e的化合價為+2，+3。氧化數(shù)可以取零，分數(shù)或整數(shù)，如Fe3O4的表觀（平均）氧化數(shù)為+8/3，而實際氧化數(shù)為+2、+3。(3)表示的符號不同：Pauling建議，氧化數(shù)表示為+m、-n；化合價：在離子化合物中，用m+、n-表示，在共價化合物中，用羅馬字母表示，F(xiàn)e(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)。二、氧化──還原當(dāng)量（RedoxEquivalent）　1．定義：氧化劑的當(dāng)量等于氧化劑的分子量或式量除以氧化劑在參與反應(yīng)中氧化數(shù)的降低值，還原劑的當(dāng)量等于還原劑的分子量或式量除以還原劑在參與反應(yīng)中氧化數(shù)的升高值?！?．實例：KMnO4K2Mn

6、O4　157.8/1　　FeFeO　56/2KMnO4MnO2　157.8/3　　FeFe2O3　56/3KMnO4Mn2+　157.8/5　　FeFe3O4　3′56/8FeOFe，F(xiàn)e2O3Fe，F(xiàn)e3O4Fe　3．在不同的氧化──還原反應(yīng)中，同一化合物的氧化當(dāng)量（或還原當(dāng)量）也可以不同，這是由于它們在不同的氧化─還原反應(yīng)中，氧化數(shù)的變化不同所致?！?．若氧化劑（或還原劑）用摩爾質(zhì)量代入上式，所求的是氧化劑的克當(dāng)量（或還原劑的克當(dāng)量）?！?．在任何一個氧化──還原反應(yīng)中，氧化劑的克當(dāng)量數(shù)必然等于還原劑的克當(dāng)量數(shù)。三、氧化─還原方程式的配平（BalancingOxidation-

7、ReductionEquations）　1．氧化數(shù)法（Theoxidationnumbermethod）(1)基本依據(jù)：在配平的氧化—還原反應(yīng)方程式中，氧化數(shù)的總升高值等于氧化數(shù)的總降低值。(2)步驟：以P4+HClO3HCl+H3PO4為例a．正確書寫反應(yīng)物和生成物的分子式或離子式；b．找出還原劑分子中所有原子的氧化數(shù)的總升高值和氧化劑分子中所有原子的氧化數(shù)總降低值，4P：4′(+5-0)=+20，Cl：-1-(+5)=-6；c．根據(jù)b中兩個數(shù)值，找出它們的最小公倍