第5章氧化还原反应

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,无机及分析化学,（第五版）,1,第五章,氧化还原平衡,掌握氧化还原反应的,基本概念；,掌握能斯特方程的有关计算；,掌握电极电势在有关方面的应用,；,了解原电池电动势与吉布斯自由能之间的关系,；,掌握元素电势图及其应用。,5.1,氧化还原反应的基本概念,化学反应分类：（,1,）没有发生电子转移 酸碱滴定、,沉淀反应、配位反应,（,2,）发生电子转移 氧化还原反应,氧化（得电子,-,氧化剂,-,被还原,-,还原半反应）,电子偏移,还原（失电子,-,还原剂,-,被氧化,-,氧化半反应）,还原半反应,氧化半反应,氧化还原全反应,氧化数,某元素一个原子的表观电荷数。表观电荷数不仅包括,电子的得失数，也包括电子的偏移数。,Cu,2+,+2e,-,Cu,Zn,2+,Zn,-2e,-,Zn,2+,+Cu,Cu,2+,+Zn,氧化数正负符号：电负性小,的（失去电子或电子对被偏离,),为,正,值，,电负性较大,的（得到电子或使电子对靠近）为,负,值,氧化数确定规则,（,1,）单质中，原子的氧化数为零；,O,2,B,r,2,（,2,）中性分子中，所有原子的氧化数代数和为零；,（,3,）复杂离子中，所有原子的氧化数和等于离子的电荷数；,单原子离子的电荷数为原子的等于所带电荷数；,（,4,）氢原子、氧原子在化合物中的氧化数有定值：,氢在化合物中的氧化数通常为,+1,，氧在化合物中的氧化数通常为,-2,；活泼金属氢化物（如：,NaH,）中氢的氧化数为,-1,；过氧化物中氧的氧化数为,-1,;,S,2-,氧化数,(,原子的表观电荷数）有正负之分，且可为,分数，化合价（形成共价键时共用电子对数）不可能,为分数。,离子化合物,:,元素的氧化数正好等于离子的化合价。,共价化合物,:,同一物质中同种元素的氧化数与共价,键的数目不一定相同。,例如 元素的氧化数共价键的目,H,2,O 1,N,2,O 3,CO O:-2 3,C :+2,氧化数与化合价的区别与联系,（,1,）,氧化数法（化合价法）,5.2,氧化还原方程式的配平,Cl,Br,先配平氧化数有变化的元素原子数，后配平氧化数没有变化的元素原子数：,配平氢，并找出参加反应（或生成）水的分子数：,HClO+Br,2,HBrO,3,+HCl,（,2,）离子电子法,例：稀硫酸中，,KMnO,4,氧化,H,2,C,2,O,4,5.2,氧化还原方程式的配平,氧化数发生变化,两个电对的半反应：,配平原子数：,（,2,）离子电子法,例：稀硫酸中，,KMnO,4,氧化,H,2,C,2,O,4,5.2,氧化还原方程式的配平,配平电荷数：,消去电子，配平离子式：,（,1,）原电池,5.3,电极电势,负极，氧化反应：,正极，还原反应：,铜锌原电池总反应：,Zn,和,CuSO,4,的置换反应为,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,5.3.2,标准电极电势,测定锌电极标准电极电势的装置,所以：,表,5-1,标准电极电势（,298 K,）,5.3.3,能斯特方程,电极反应,能斯特方程,298 K,时,氧化态,+,z,e,-,还原态,5.3.4,原电池的电动势与 的关系,原电池的电池总反应如下，求反应的 和？,正极电极反应：,负极电极反应：,所以：,5.4,电极电势的应用,（,1,）计算原电池的电动势,与该原电池有关的电极反应及其标准电极电势,将各物质相应的浓度带入能斯特方程后：,原电池的电动势为：,5.4,电极电势的应用,（,2,）判断氧化还原反应进行的方向,不符合以上对角线关系的物质不能自发反应！,判断反应,能否在下面给出条件下进行？,(1),解：,Sn,和,Pb,2+,符合对角线关系，反应可以自发进行！,Pb,2+,+Sn,Pb+Sn,2+,c,(,Pb,2+,),=,c,(,Sn,2+,),=1.0 mol,L,-1,判断反应,能否在下面给出条件下进行？,(2),解：,Sn,和,Pb,2+,不符合对角线关系，反应不能进行！,Pb,2+,+Sn,Pb+Sn,2+,c,(,Pb,2+,),=0.10 mol,L,-1,c,(,Sn,2+,),=2.0 mol,L,-1,5.4.3,选择氧化剂和还原剂,某氧化剂,(,),小于,0.536 V,0.536 V 1.087 V,1.087 V 1.390 V,大于,1.390 V,不能,氧化上述阴离子,可以氧化,可以氧化 、,可以氧化 、,5.4.4,判断氧化反应进行的次序,先氧化还原能力最强的 ，后氧化 ；,先还原氧化能力最强的 ，后还原 ；,5.4.5,判断氧化反应进行的程度,(298 K),Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,5.4.6,测定某些化学常数,测定以上原电池的电动势,E,为,0.34 V,，试计算,AgCl,的？,解得,5.5,元素电势图及其应用,元素电势图,应用一 比较元素各氧化态的氧化能力,氧化态 是最强氧化剂,还原态 是最强氧化剂,酸性介质,应用二 判断元素某氧化态能否发生歧化反应,碱性介质,因为,，在水溶液中发生歧化,应用三 从几个相邻电对已知的 求算电对未知的,?,已知：,因为,所以,？,