无机与分析化学：第十章氧化还原反应及氧化还原滴定1

1、第十章,氧化还原平衡 及氧化还原滴定,一、基本概念,1）原子价和氧化数 原子价的概念： 元素原子能够化合或置换1价原子（H）或1价基团（OH）的数目。 2氧化数的概念： 氧化数是某元素一个原子的荷电数，这种荷 电数由假设把每个键中的电子指定给电负性更大 的原子而求得; “形式电荷”的概念，化合物分子的净电荷为“0,3.确定元素氧化数的习惯规则： 单质中，元素的氧化数为零 ； 在正常氧化物中氧的氧化数为-2，在过氧化物（H2O2）中氧的氧化数为-1，在超氧化物（KO2）中氧的氧化数为-0.5； 氢除了在活泼金属氢化物（NaH）中氧化数为-1外，在一般化合物中的氧化数均为+1,4.氧化数的性质：

2、氧化数是按一定规则指定的形式电荷的数值，它可以是负数、正数，也可以是分数或零（As2S3 ）； 在化合物中，某一元素的氧化数是该元素的平均氧化数（Na2S2O3中S的氧化数？） ； 需要指出的是氧化数的概念并非人为的形式规定，它是有实验事实为依据的； 氧化数与氧化态概念（区别,5.原子价与氧化数的关系： 理论基础： 原子价基于离子键与共价键（共享电子对的概念、表征形成单键的能力）； 氧化数电负性和现代价键理论； 两者之间的联系： 原子价一般不变；而氧化数为形式电荷，可变且可为分数、零，它只要求化合物的形式电荷为零即可。（As2S3、CrO5) 适用范围：原子价只适用于较简单的分子，对于复杂分子

3、，不知道结构就无法知晓其化合价（原子价）。而氧化数只是一种形式电荷，不必知道分子结构,2)氧化还原的特征,1.氧化还原反应分类： 一般形式的氧化还原反应； 自身氧化还原反应： a. 氧化剂和还原剂是同一种物质: 2KClO3 2KCl O2 b. 氧化剂、还原剂是同一种元素歧化反应 2CuClCu CuCl2 Cl2 H2O HClO HCl,2.氧化还原作用： 氧化（oxidation）：氧化态升高的过程 还原（reduction）：氧化态降低的过程 氧化剂：发生氧化的反应物 还原剂：发生还原的反应物 这两种物质相互依存、这两个过程也相互依存，在同一个反应中同时发生,3.氧化态与还原态： 氧

4、化态：同一元素高氧化态物质称为氧化态 还原态：同一元素低氧化态物质称为还原态 同一种元素不同氧化数的两种物质构成的氧化还 原体系，称氧化还原电对。 表示形式：氧化态/还原态 如：Cu2+/Cu， Fe3+/Fe2+，MnO4/Mn2+ 共轭关系：氧化态 + ne = 还原态 氧化态与还原态物质也共存于统一体系中,3）氧化还原方程式的配平,1.氧化数法：适用于任意反应。 配平原则：氧化数升高总数=氧化数降低总数,例1：配平酸性介质下KMnO4溶液与Na2SO3的反应 解 先写出相应的离子反应式： MnO4- + SO32- + H+ Mn2+ + SO42- 拆写成两个半反应： （-）SO32-

5、 SO42- + 2e (反应物缺氧) （+）MnO4- + 5e Mn2+ (生成物缺氧,2.离子电子法：适用于溶液中的反应 配平原则：氧化剂和还原剂得失电子数相等 。 本章重点讨论离子电子法,配平半反应：SO32- + H2O SO42- + 2H+ + 2e (1) MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O (2) 酸性条件下在氧多的一边加氢，在氧少的一边加水。 (1) 5 + (2) 2得（得失电子等衡原则） 2MnO4- + 5SO32- + 16H+ + 5H2O = 2Mn2+ + 8H2O + 5SO42- + 10H+ 即：2MnO4- + 5SO32- +

6、6H+ = 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 配平原则：电子得失平衡；物料平衡,例2：配平在碱性介质下MnO42- 的歧化反应 解 MnO42- MnO2 + MnO4-： 写出两个半反应： （-）MnO42- MnO4- + e (1) （+）MnO42- + 2e MnO2 (生成物缺氧) (2,配平半反应（2）： MnO42- + 2H2O + 2e MnO2 + 4OH- （3） 碱性条件下在氧少的一边加氢氧根，在氧多的一 边加水。 (1) 2 + (3) 得 3MnO42- + 2H2O = 2MnO4- + MnO2 + 4OH,离子电子法配平氧化还原反应方法要点,1）根据实验，确定产物、反应物的存在形式，写出离子反应式； 2）将反应物分成两个半反应（意义？）； 3）按物料、电荷平衡原则配平两个半反应； 4）根据得失电子数相等的原则确定各个半反应的系数 5）根据反应条件确定反应的酸碱介质，分别加入H+、OH-、H2O，使方程配平； 6）配平总反应,Exercise,配平下列方程式： （1）HBiO3 Mn2 Bi3 MnO4 （2）Cr3 PbO2 Cr2O72 Pb2 （3）Pb(Ac)2 NaClO HAc PbO2 NaCl （4）