氧化還原反應與氧化還原滴定法

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1、2021/8/5第1頁第十章氧化還原反應與氧化還原滴定法2021/8/5第2頁§10–1氧化還原反應一、基本概念⒈氧化數(shù)（IUPAC定義）:是某元素一個原子的表觀電荷數(shù)，計算表觀電荷數(shù)時，把成鍵電子指定給電負性較大的原子而求得。確定氧化數(shù)的規(guī)則：（1）單質(zhì)中元素的氧化數(shù)為零。（2）氫在一般化合物中的氧化數(shù)為+1，在二元金屬氫化物中氧化數(shù)為-1（如NaH）。（3）氧的氧化數(shù)一般為-2，但在過氧化物中為-1(H2O2)超氧化物為-1/2(KO2),含氟化合物中為+2(OF2)。2021/8/5第3頁（4）簡單離子的氧化數(shù)等于離子的電荷。（5）在共價化合物中，將屬于兩原子的

2、共用電子對指定給電負性較大的元素后，在兩原子上形成的形式電荷數(shù)就是它們的氧化數(shù)。（6）分子和離子的總電荷數(shù)等于各元素氧化數(shù)的代數(shù)和，分子的總電荷數(shù)等于零。Fe3O4：3x+4(-2)=0x=+8/3Cr2O72-：2x+7(-2)=-2x=+6注意：(1)混價化合物中，元素的氧化數(shù)為平均氧化數(shù)(2)有些元素的氧化數(shù)要了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)才能獲得符合實際的結(jié)果。CrO5分子中，Cr的氧化數(shù)是+6，不是+10。2021/8/5第4頁⒉氧化還原⑴氧化還原反應氧化還原反應：在化學反應前后元素的氧化數(shù)發(fā)生變化的反應。氧化反應：元素的氧化數(shù)升高的過程稱氧化反應。還原反應：元素的氧化數(shù)降

3、低的過程稱還原反應。氧化劑：氧化數(shù)降低的物質(zhì)稱氧化劑。還原劑：氧化數(shù)升高的物質(zhì)稱還原劑。NaClO3+6FeSO4+3H2SO4=NaCl+3Fe2(SO4)3+3H2O+5-1+2+3還原劑氧化劑2021/8/5第5頁⑵氧化還原反應的分類一般氧化還原反應：氧化數(shù)的變化發(fā)生在不同物質(zhì)中不同元素上的氧化還原反應。例：Cl2+2I-=I2+2Cl-自身氧化還原反應：氧化數(shù)的變化發(fā)生在同一物質(zhì)不同元素上的氧化還原反應。例：2KClO3=2KCl+3O22KClO3既是氧化劑又是還原劑2021/8/5第6頁歧化反應：氧化數(shù)的變化發(fā)生在同一物質(zhì)同一元素上的氧化還原反應。例：3C

4、l2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O→歧化反應←反歧化反應-100+52021/8/5第7頁⒊氧化還原電對⑴氧化還原電對在氧化還原反應中，氧化劑與其還原產(chǎn)物、還原劑與其氧化產(chǎn)物分別組成的電對，稱氧化還原電對。例如：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Cl2/Cl-、Br2/Br-如:Ag+/Ag，F(xiàn)e3+/Fe2+每個電對中氧化型物質(zhì)與還原型物質(zhì)之間存在共軛關系：氧化型+ne-=還原型氧化型物質(zhì)/還原型物質(zhì)書寫格式：2021/8/5第8頁⑵氧化還原半反應氧化還原電對物質(zhì)的共軛關系式稱氧化還原半反應。Cl2+2Br-=2Cl-+Br2氧化型物質(zhì)的氧化能力越

5、強，其對應的還原型物質(zhì)還原能力就越弱。如MnO4-/Mn2+。同一物質(zhì)在不同電對中可表現(xiàn)出不同性質(zhì)。Fe2+Fe3+/Fe2+Fe2+/Fe例如：Cl2/Cl-Cl2+2e-2Cl-Br2/Br-Br2+2e-2Br-2021/8/5第9頁二、氧化還原反應方程式的配平1.觀察法2.氧化數(shù)法(1)配平原則:整個反應被氧化的元素氧化值的升高總數(shù)與被還原的元素氧化值的降低總數(shù)相等。(2)配平步驟☆寫出未配平的基本反應式，在涉及氧化還原過程的有關原子上方標出氧化值；☆計算相關原子氧化值上升和下降的值；☆用下降值和上升值分別去除它們的最小公倍數(shù)，即得氧化劑和還原劑的化學計量數(shù)；

6、☆平衡還原原子和氧化原子之外的其他原子，在多數(shù)情況下是H原子和O原子；☆最后將箭頭改為等號。2021/8/5第10頁2021/8/5第11頁⒊離子-電子法（水溶液中發(fā)生的離子反應方程式的配平）2021/8/5第12頁說明：半反應配平時，O、H原子配平根據(jù)反應體系酸堿質(zhì)子條件來調(diào)整。即在酸性條件下，可以使用H2O和H+調(diào)整；堿性條件下，使用H2O和OH-調(diào)整。酸性介質(zhì)，不能出現(xiàn)OH-；堿性介質(zhì)，不能出現(xiàn)H+。介質(zhì)多O少OH++2H++H2OOH-+H2O+2OH-2021/8/5第13頁例1：配平反應式K2Cr2O7+H2S→Cr2(SO4)3+S解：1）寫出離子反應方

7、程式Cr2O72-+H2S→Cr3++S2）分為兩個半反應，并分別配平Cr2O72-+6e-→2Cr3+H2S→S+2e-Cr2O72-+14H++6e-→2Cr3++7H2O×1H2S→S+2H++2e-×33）合并兩個半反應（根據(jù)得失電子數(shù)相等原則）Cr2O72-+3H2S+14H+→2Cr3++3S+7H2O+6H+4）最終檢查(物料平衡、電荷平衡、介質(zhì)正確）Cr2O72-+3H2S+8H+=2Cr3++3S+7H2O2021/8/5第14頁例2：用離子-電子法配平下列反應式KMnO4+Na2SO3+H2SO4→MnSO4+Na2SO4+H2O