第七章氧化還原平衡

1、第七章第七章 氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法 7.1 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 7.2 原電池與電極電位原電池與電極電位 7.3 氧化還原滴定法氧化還原滴定法 7.1 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)一、基本概念一、基本概念二、二、 氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)方程式的配平1. 氧化值氧化值 氧化值：氧化值：是指某元素的一個(gè)原子的荷電是指某元素的一個(gè)原子的荷電數(shù)，該荷電數(shù)是假定把每一化學(xué)鍵中的電子數(shù)，該荷電數(shù)是假定把每一化學(xué)鍵中的電子指定給電負(fù)性更大的原子而求得的指定給電負(fù)性更大的原子而求得的。 有電子有電子得失得失或或電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，被稱的反應(yīng)，被稱為氧化還

2、原反應(yīng)。為氧化還原反應(yīng)。 ) s (Cu)aq( Zn ) s (Zn)aq(Cu22得失電子+）g（2HCl ）g（Cl）g(H22電子偏移+ 確定氧化值的規(guī)則（略） 7 I O IH 65+的氧化值為38Fe OFe 43+的氧化值為2.5 S O S 264+的氧化值為2S O S 232+的氧化值為 氧化數(shù)與化合價(jià)有區(qū)別：氧化數(shù)可以不是氧化數(shù)與化合價(jià)有區(qū)別：氧化數(shù)可以不是整數(shù)，而化合價(jià)必須是整數(shù)。整數(shù)，而化合價(jià)必須是整數(shù)。2、氧化與還原氧化劑還原劑 氧化數(shù)降低 氧化數(shù)升高 具有氧化性 具有還原性 使還原劑氧化 使氧化劑還原 本身被還原 本身被氧化 1 1）氧化劑與還原劑比較）氧化劑與還

3、原劑比較2 2）氧化還原反應(yīng)分類：）氧化還原反應(yīng)分類： 一般的氧化還原反應(yīng)： 自身氧化還原反應(yīng)： 2KClO3 = 2KCl + 3O2 歧化反應(yīng)：水溶液 2Cu+ = Cu + Cu2+ 反歧化反應(yīng)： 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ClIICl22223、氧化還原電對(duì) 由氧化劑/它的還原產(chǎn)物；還原劑/它的氧化產(chǎn)物組成的電對(duì)稱為氧化還原電對(duì)。例如：反應(yīng)例如：反應(yīng)2Fe2Fe3+3+ + 2I + 2I- - = Fe = Fe2+2+ +I +I存在存在FeFe3+3+/Fe/Fe2+2+ I I2 2/I/I兩個(gè)電對(duì)兩個(gè)電對(duì)書寫書寫：氧化型物質(zhì)（即氧化數(shù)較高）在左，還：氧化型物質(zhì)（即氧

4、化數(shù)較高）在左，還原型物質(zhì)在右，中間用原型物質(zhì)在右，中間用“/”/”隔開隔開半反應(yīng)：半反應(yīng)：每個(gè)電對(duì)中，氧化型物質(zhì)與還原型物質(zhì)之每個(gè)電對(duì)中，氧化型物質(zhì)與還原型物質(zhì)之間的共軛關(guān)系。間的共軛關(guān)系。氧化型氧化型+ne+ne= = 還原型，每個(gè)半反應(yīng)對(duì)應(yīng)一個(gè)電對(duì)。還原型，每個(gè)半反應(yīng)對(duì)應(yīng)一個(gè)電對(duì)。例如：例如：FeFe3+3+/Fe/Fe2+2+ Fe Fe3+3+ + e + e Fe Fe2+2+ MnOMnO4 4/Mn/Mn2+2+ MnO MnO4 4 + 5e+ 5e+ + + 8H+ 8H+ + Mn Mn2+2+ + 4H + 4H2 2O O 氧化能力與還原能力大小的判斷配平原則配平原則

5、： 電荷守恒電荷守恒：氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)。 質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后各元素原子總數(shù)相等。二、氧化還原反應(yīng)方程式的配平二、氧化還原反應(yīng)方程式的配平1、氧化數(shù)法、氧化數(shù)法（1）寫出基本反應(yīng)式；）寫出基本反應(yīng)式；（2）找出氧化劑元素氧化數(shù)降低值和還原劑元素氧）找出氧化劑元素氧化數(shù)降低值和還原劑元素氧化數(shù)增加值；化數(shù)增加值；（3）按照最小公倍數(shù)的原子對(duì)各氧化數(shù)的變化值乘）按照最小公倍數(shù)的原子對(duì)各氧化數(shù)的變化值乘以相應(yīng)的系數(shù)，使氧化數(shù)降低值和升高值相等；以相應(yīng)的系數(shù)，使氧化數(shù)降低值和升高值相等；（4）將找出的系數(shù)分別乘在氧化劑和還原劑的分子）將找出的系數(shù)分別乘在氧化劑和還原劑的分子式前面

6、，并使方程式兩邊的數(shù)目相等；式前面，并使方程式兩邊的數(shù)目相等；（5）檢查反應(yīng)方程式兩邊氧化數(shù)有變化的原子數(shù)目）檢查反應(yīng)方程式兩邊氧化數(shù)有變化的原子數(shù)目是否相等，如相等則反應(yīng)方程式已配平。是否相等，如相等則反應(yīng)方程式已配平。 具體步驟：1、求氧化數(shù)的、求氧化數(shù)的變化值變化值： KMnO4 + HCl MnCl2 + Cl2+7-1+20氧化數(shù)降低氧化數(shù)降低5氧化數(shù)升高氧化數(shù)升高2 KMnO4 + HCl MnCl2 + Cl23、調(diào)整系數(shù)，使氧化數(shù)變化相等。、調(diào)整系數(shù)，使氧化數(shù)變化相等。+7-1+20氧化數(shù)降低氧化數(shù)降低5氧化數(shù)升高氧化數(shù)升高225則得到：則得到：2KMnO4 + 10HCl 2

7、MnCl2 + 5Cl24、配平反應(yīng)前后氧化數(shù)未發(fā)生變化的原子數(shù)、配平反應(yīng)前后氧化數(shù)未發(fā)生變化的原子數(shù) （簡(jiǎn)稱原子數(shù)配平，一般用觀察法）（簡(jiǎn)稱原子數(shù)配平，一般用觀察法）2KMnO4 + 10HCl 2MnCl2 + 5Cl2 由于左邊多由于左邊多8個(gè)氧原子，右邊要加個(gè)氧原子，右邊要加8個(gè)水分子，個(gè)水分子，再配氫，然后檢查鉀離子和氯離子再配氫，然后檢查鉀離子和氯離子則得到：則得到：2KMnO4 + 10HCl 2MnCl2 + 5Cl2 +8H2O2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 5Cl2+2KCl +8H2O2、離子電子配平法、離子電子配平法 方法是：將反應(yīng)式改寫為半反應(yīng)式，先將

8、半反應(yīng)式配平，然后將這些半反應(yīng)式加合起來，消去其中的電子而配平。以S2O82-+Cr3+ Cr2O72-+SO42-為例： 1 1）離子形式寫出反應(yīng)主要物質(zhì)）離子形式寫出反應(yīng)主要物質(zhì)2 2）分別寫出兩個(gè)半反應(yīng)）分別寫出兩個(gè)半反應(yīng) 3 3）各自原子數(shù)和電荷數(shù)配平）各自原子數(shù)和電荷數(shù)配平 5 5）得失的電子數(shù)相等（最小公倍數(shù)）得失的電子數(shù)相等（最小公倍數(shù)） 4 4）注意依據(jù)反應(yīng)介質(zhì)，選擇）注意依據(jù)反應(yīng)介質(zhì)，選擇H H+ +或或OHOH配平配平 具體步驟：v解:基本反應(yīng):vS2O82- + Cr3+ Cr2O7 2- + SO42- v分為兩個(gè)反應(yīng):v氧化反應(yīng): Cr3+ Cr2O72-v還原反應(yīng): S2O8 2- SO42-v原子數(shù)電子數(shù)配比:v2Cr3+ + 7H2O Cr2O7 2-+ 14H+ + 6e- S2O82- + 2e- 2SO42- 將兩個(gè)反應(yīng)乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)后相加得：v2Cr3+ + 7H2O + 3S2O82- Cr2O7 2-+ 14H+ +6SO42-本節(jié)重點(diǎn)：本節(jié)重點(diǎn)：1. 掌握氧化還原電對(duì)的書