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《基礎(chǔ)化學(xué) 趙玉娥 王傳勝 徐雅君 編 第7章 氧化還原平衡與氧化還原滴定法第7章 氧化還原平衡與氧化還原滴定法.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第7章氧化還原平衡與氧化還原滴定法7.1氧化還原的基本概念7.2氧化還原反應(yīng)方程式的配平7.3電極電勢7.4電極電勢的應(yīng)用7.5氧化還原滴定法7.1氧化還原的基本概念7.1.1氧化值（氧化數(shù)）7.1.2氧化與還原7.1.1氧化值（氧化數(shù)）不同元素的原子相互化合后，各元素在化合物中各自處于某種化合狀態(tài)。為了表示各元素在化合物中所處的化合狀態(tài)，提出了氧化值的概念。對于簡單的單原子離子，如Cu2+、Na+、Cl－和S2－，它們的電荷分別為+2、+1、–1和–2，則這些元素的氧化值依次為+2、+1、–1和–2。而對于多原子分子或離子，氧化值的確
2、定則不那么簡單。1970年，國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（InternationalUnionofPureandAppliedChemistry，縮寫為IUPAC）給出了氧化值的定義：氧化值是某一元素一個原子的荷電數(shù)，這個荷電數(shù)可由假設(shè)把每個鍵中的電子指定給電負(fù)性更大的原子而求得。規(guī)定：在化合時，如果一個原子的電子離去了或偏離了，那么這個原子就有正氧化數(shù)；如果這個原子得到了電子或別的原子的電子偏向于它，則這個原子就有負(fù)氧化數(shù)。1.在單質(zhì)分子中，元素的氧化值為零。2.對于單原子離子，元素的氧化值等于離子的電荷數(shù)。O2、I2Br-、Co3+確定
3、氧化值的規(guī)則如下：3.氧在化合物中氧化值一般為-2，但在過氧化物（H2O2）中為-1，在超氧化物（KO2）中為-1/2，在氟氧化物（OF2）中為+2，因為F的電負(fù)性比O大。4.氫在化合物中的氧化值一般為+1，但在金屬氫化物中（如NaH、CaH2)，H的氧化值為-1，因為H的電負(fù)性比金屬大。6.在電中性分子中，所有元素的氧化值之和為零NaCl、KMnO45.對于多原子離子，所有元素的氧化值的代數(shù)之和等于離子的電荷數(shù)。OH-、MnO4-例7-1計算Fe3O4中Fe的氧化值。解：已知氧的氧化值為–2，設(shè)Fe的氧化值為x，根據(jù)中性化合物中元素原
4、子氧化值代數(shù)和為零的規(guī)定，有3x+（–2）?4=0x=+所以Fe3O4中Fe的氧化值為+從此例可以看出氧化值除整數(shù)外，也可為分?jǐn)?shù)。如果用氧化值的概念來定義氧化與還原，則氧化值升高的過程叫氧化，氧化值降低的過程叫還原；元素氧化值有變化的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)，在反應(yīng)中，含有氧化值升高的元素的物質(zhì)叫還原劑，含有氧化值降低的元素的物質(zhì)叫氧化劑。7.1.2氧化與還原7.2氧化還原反應(yīng)方程式的配平離子-電子法配平反應(yīng)式的基本原則：反應(yīng)過程中氧化劑所奪得的電子數(shù)必須等于還原劑失去的電子數(shù)；反應(yīng)前后各元素的原子總數(shù)相等。配平步驟：（2）將反應(yīng)分解為兩個半
5、反應(yīng)方程式，并使兩邊相同元素的原子數(shù)相等。（1）寫出未配平的離子反應(yīng)方程式。如：（3）用加、減電子數(shù)方法使方程式兩邊電荷數(shù)相等。（4）找出兩個半反應(yīng)方程式中得失電子數(shù)目的最小公倍數(shù)。將兩個半反應(yīng)各項分別乘以相應(yīng)的系數(shù)，使其得失電子數(shù)目相同，然后將兩式相加。（5）整理即得配平的離子反應(yīng)方程式：注意：氧化還原反應(yīng)方程式配平后，在酸性介質(zhì)中不能出現(xiàn)OH－，在堿性介質(zhì)中不能出現(xiàn)H+。7.3電極電勢7.3.1原電池7.3.2電極電勢7.3.3影響電極電勢的因素7.3.1原電池把鋅片放在硫酸銅溶液中，可以看到硫酸銅溶液的藍(lán)色逐漸變淺，同時在鋅片上不
6、斷析出紫紅色的銅。原電池是利用氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流的裝置或原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置此現(xiàn)象表明Zn與CuSO4之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)：銅鋅原電池▲鹽橋未置入溶液中時，檢流計的指針指零。▲當(dāng)鹽橋置入溶液中時，檢流計的指針轉(zhuǎn)，有電流通過?！?dāng)導(dǎo)線的接線柱變換時，檢流計的指針反向偏轉(zhuǎn)。電流方向改變?！?dāng)電路接通后，Zn片開始溶解，而Cu片上有Cu沉積，同時可以看到檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這表明導(dǎo)線中有電流通過。由指針偏轉(zhuǎn)方向可知，電子從Zn片流向Cu片，即Zn片為負(fù)極，Cu片為正極。實驗現(xiàn)象:鹽橋在原電池中起什么作用呢？鹽橋的作用是溝通電
7、路，在外電場的作用下，離子可以在其中遷移，維持兩邊的電中性，使反應(yīng)能得以持續(xù)進行。在兩極發(fā)生的反應(yīng)為：還原劑（Zn）被氧化氧化劑（Cu2+）被還原電極也叫做半電池，兩個電極組合起來構(gòu)成一個原電池。每個半電池都含有同一元素不同氧化數(shù)的兩種物質(zhì)，其中高氧化數(shù)的稱為氧化型物質(zhì)，低氧化數(shù)的稱為還原型物質(zhì)。如Cu-Zn原電池中鋅半電池的Zn2+和銅半電池的Cu2+為氧化型物質(zhì)，鋅半電池的Zn和銅半電池的Cu稱為還原型物質(zhì)。同一種元素的氧化型物質(zhì)和還原型物質(zhì)構(gòu)成氧化還原電對，如Zn2+/Zn；Cu2+/Cu。電極用氧化還原電對表示。非金屬單質(zhì)及其相
8、應(yīng)的離子，也可以構(gòu)成氧化還原電對，例如H+/H2；O2/OH－等。當(dāng)用它們做半電池時，需要用一個本身能夠?qū)щ姷粎⒓臃磻?yīng)的惰性導(dǎo)體做電極（如金屬鉑、石墨）。任一半反應(yīng)都含有一個氧化還原電對：氧化型/還原型電
