《第5章氧化還原反應(yīng)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《第5章氧化還原反應(yīng)(27頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,#,無機(jī)及分析化學(xué),(第五版),1,第五章,氧化還原平衡,掌握氧化還原反應(yīng)的,基本概念;,掌握能斯特方程的有關(guān)計(jì)算;,掌握電極電勢在有關(guān)方面的應(yīng)用,;,了解原電池電動勢與吉布斯自由能之間的關(guān)系,;,掌握元素電勢圖及其應(yīng)用。,5.1,氧化還原反應(yīng)的基本概念,化學(xué)反應(yīng)分類:(,1,)沒有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移 酸堿滴定、,沉淀反應(yīng)、配位反應(yīng),(,2,)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移 氧化還原反應(yīng),氧化(得電子,-,氧化劑,-,被還原,-,還原半反應(yīng)),電子
2、偏移,還原(失電子,-,還原劑,-,被氧化,-,氧化半反應(yīng)),還原半反應(yīng),氧化半反應(yīng),氧化還原全反應(yīng),氧化數(shù),某元素一個原子的表觀電荷數(shù)。表觀電荷數(shù)不僅包括,電子的得失數(shù),也包括電子的偏移數(shù)。,Cu,2+,+2e,-,Cu,Zn,2+,Zn,-2e,-,Zn,2+,+Cu,Cu,2+,+Zn,氧化數(shù)正負(fù)符號:電負(fù)性小,的(失去電子或電子對被偏離,),為,正,值,,電負(fù)性較大,的(得到電子或使電子對靠近)為,負(fù),值,氧化數(shù)確定規(guī)則,(,1,)單質(zhì)中,原子的氧化數(shù)為零;,O,2,B,r,2,(,2,)中性分子中,所有原子的氧化數(shù)代數(shù)和為零;,(,3,)復(fù)雜離子中,所有原子的氧化數(shù)和等于離子的電荷數(shù)
3、;,單原子離子的電荷數(shù)為原子的等于所帶電荷數(shù);,(,4,)氫原子、氧原子在化合物中的氧化數(shù)有定值:,氫在化合物中的氧化數(shù)通常為,+1,,氧在化合物中的氧化數(shù)通常為,-2,;活潑金屬氫化物(如:,NaH,)中氫的氧化數(shù)為,-1,;過氧化物中氧的氧化數(shù)為,-1,;,S,2-,氧化數(shù),(,原子的表觀電荷數(shù))有正負(fù)之分,且可為,分?jǐn)?shù),化合價(jià)(形成共價(jià)鍵時共用電子對數(shù))不可能,為分?jǐn)?shù)。,離子化合物,:,元素的氧化數(shù)正好等于離子的化合價(jià)。,共價(jià)化合物,:,同一物質(zhì)中同種元素的氧化數(shù)與共價(jià),鍵的數(shù)目不一定相同。,例如 元素的氧化數(shù)共價(jià)鍵的目,H,2,O 1,N,2,O 3,CO O:-2 3,C :+2,氧
4、化數(shù)與化合價(jià)的區(qū)別與聯(lián)系,(,1,),氧化數(shù)法(化合價(jià)法),5.2,氧化還原方程式的配平,Cl,Br,先配平氧化數(shù)有變化的元素原子數(shù),后配平氧化數(shù)沒有變化的元素原子數(shù):,配平氫,并找出參加反應(yīng)(或生成)水的分子數(shù):,HClO+Br,2,HBrO,3,+HCl,(,2,)離子電子法,例:稀硫酸中,,KMnO,4,氧化,H,2,C,2,O,4,5.2,氧化還原方程式的配平,氧化數(shù)發(fā)生變化,兩個電對的半反應(yīng):,配平原子數(shù):,(,2,)離子電子法,例:稀硫酸中,,KMnO,4,氧化,H,2,C,2,O,4,5.2,氧化還原方程式的配平,配平電荷數(shù):,消去電子,配平離子式:,(,1,)原電池,5.3,電
5、極電勢,負(fù)極,氧化反應(yīng):,正極,還原反應(yīng):,銅鋅原電池總反應(yīng):,Zn,和,CuSO,4,的置換反應(yīng)為,Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,5.3.2,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢,測定鋅電極標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的裝置,所以:,表,5-1,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(,298 K,),5.3.3,能斯特方程,電極反應(yīng),能斯特方程,298 K,時,氧化態(tài),+,z,e,-,還原態(tài),5.3.4,原電池的電動勢與 的關(guān)系,原電池的電池總反應(yīng)如下,求反應(yīng)的 和?,正極電極反應(yīng):,負(fù)極電極反應(yīng):,所以:,5.4,電極電勢的應(yīng)用,(,1,)計(jì)算原電池的電動勢,與該原電池有關(guān)的電極反應(yīng)及其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢,將各物質(zhì)相應(yīng)的濃度帶入能斯特方程后:,原電池
6、的電動勢為:,5.4,電極電勢的應(yīng)用,(,2,)判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向,不符合以上對角線關(guān)系的物質(zhì)不能自發(fā)反應(yīng)!,判斷反應(yīng),能否在下面給出條件下進(jìn)行?,(1),解:,Sn,和,Pb,2+,符合對角線關(guān)系,反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行!,Pb,2+,+Sn,Pb+Sn,2+,c,(,Pb,2+,),=,c,(,Sn,2+,),=1.0 mol,L,-1,判斷反應(yīng),能否在下面給出條件下進(jìn)行?,(2),解:,Sn,和,Pb,2+,不符合對角線關(guān)系,反應(yīng)不能進(jìn)行!,Pb,2+,+Sn,Pb+Sn,2+,c,(,Pb,2+,),=0.10 mol,L,-1,c,(,Sn,2+,),=2.0 mol,L,-1,5
7、.4.3,選擇氧化劑和還原劑,某氧化劑,(,),小于,0.536 V,0.536 V 1.087 V,1.087 V 1.390 V,大于,1.390 V,不能,氧化上述陰離子,可以氧化,可以氧化 、,可以氧化 、,5.4.4,判斷氧化反應(yīng)進(jìn)行的次序,先氧化還原能力最強(qiáng)的 ,后氧化 ;,先還原氧化能力最強(qiáng)的 ,后還原 ;,5.4.5,判斷氧化反應(yīng)進(jìn)行的程度,(298 K),Zn+Cu,2+,Zn,2+,+Cu,5.4.6,測定某些化學(xué)常數(shù),測定以上原電池的電動勢,E,為,0.34 V,,試計(jì)算,AgCl,的?,解得,5.5,元素電勢圖及其應(yīng)用,元素電勢圖,應(yīng)用一 比較元素各氧化態(tài)的氧化能力,氧化態(tài) 是最強(qiáng)氧化劑,還原態(tài) 是最強(qiáng)氧化劑,酸性介質(zhì),應(yīng)用二 判斷元素某氧化態(tài)能否發(fā)生歧化反應(yīng),堿性介質(zhì),因?yàn)?,在水溶液中發(fā)生歧化,應(yīng)用三 從幾個相鄰電對已知的 求算電對未知的,?,已知:,因?yàn)?所以,?,