第九章氧化还原反应

第九章氧化还原反应第一次课思考题1.什么叫氧化数？2.如何用离子-电子法配平氧化还原反应？3.原电池由什么组成？如何书写原电池？4.什么叫电极反应？什么叫电池反应？,5.什么叫电极电势？6.什么叫标准状志?第九章氧化还原反应第一节氧化还原反应的基本概念一.氧化数：

1.定义：某元素的一个原子在化合时的表观电荷数。这种电荷数是人为地将成键电子指定给电负性较大的原子而求得的

2.确定氧化数的规则:单质中元素的氧化数为零;.氢的氧化数一般为+1,在活泼金属氢化物中为-1;氧的氧化数一般为-2;在过氧化物中为-1;在超氧化物中为-0.5，在氧的氟化物中为+2。离子型化合物中元素的氧化数,等于该离子所带的电荷数;中性分子中各原子的氧化数的代数和为零,复杂离子的电荷数等于各元素氧化数的代数和氧化数与化合价的区别：化合价只能是整数，而氧化数可以是整数，分数，小数。二.氧化还原的基本概念：

1.氧化还原反应:在反应物之间发生电子转移的化学反应称为氧化还原反应。如：

Cu2++Zn=Cu+Zn2+

2.半反应：氧化反应：还原剂失去电子的反应。还原反应：氧化剂得到电子的反应。如：Cu2+CuZnZn2+3.氧化型，还原型：在半反应中，同种元素有两种氧化态。氧化数高的称为氧化型，氧化数低的称为还原型。4.氧化还原电对：氧化型/还原型第二节氧化还原方程式的配平一.离子-电子法:

配平原则:氧化剂、还原剂得失电子总数必须相等(电荷守恒);反应前后各元素原子总数相等(质量守恒).

配平步骤：见教材P118配平过程中半反应左右两边添加H+,OH-,H2O的一般规律:对于酸性介质:多O一边+H+,

另一边+H2O对于碱性介质:多O一边+H2O,另一边+OH-.对于中性介质:左边多O+H2O,右边+OH-;

右边多O+H+,左边+H2O.第二次课思考题1.非标态下，电极电势如何求算？2.影响电极电势大小的因素有哪些？第三节电极电势一.原电池1.定义：利用氧化还原反应将化学能转变成电能的装置称原电池。2.组成：原电池由两个电极组成。一个是正极，一个负极。正极：发生还原反应的电极。负极：发生氧化反应的电极。电极反应：在电极上发生的氧化反应或还原反应统称为电极反应。电池反应：在原电池内发生的氧化还原反应。

3.书写：(-)导体│溶液‖溶液│导体(+)

负极“(-)”在盐桥的左边,正极“(+)”在盐桥的右边;

半电池中两相界面用“│”分开;同相不同物种用“,”分开;盐桥用“‖”表示;若电极反应无金属导体,用惰性金属Pt或C(石墨)纯液体、固体和气体写在靠惰性电极一边,用“,”分开例题1.将2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O设计成原电池，并写出原电池符号。例题2.写出下列原电池的电极反应和电池反应。（-）Pt︱Sn2+(C1),Sn4+(C2)‖Fe3+(C3),Fe2+(C4)︱Pt(+)

二.电极

1.电极反应：在电极上发生的氧化反应或还原反应。

2.电极符号：如：Pt︱Sn2+(C1),Sn4+(C2)

3.电极类型：金属—金属离子电极氧化还原电极气体—离子电极金属—难溶盐—阴离子电极

4.

电极的表示方法：氧化型/还原型称为氧化还原电对如铜电极：Cu2+/Cu

，铁离子电极：Fe3+/Fe2+氢电极：H+/H2

第九章氧化还原反应第一次课思考题1.什么叫氧化数？2.如何用离子-电子法配平氧化还原反应？3.原电池由什么组成？如何书写原电池？4.什么叫电极反应？什么叫电池反应？,5.什么叫电极电势？6.什么叫标准状志?三.电极电势的产生

在金属和其盐溶液之间因形成双电层而产生的电势差称为电极电势。用E表示。

双电层溶解>沉积沉积>溶解

E=+0.2415V四.电极电势的测定：

1.电池电动势：EMF=E+-E-

EMF称为电池电动势。

E+

称为正极的电极电势。

E-称为负极的电极电势。

2.标准状态：温度为25℃，离子浓度为1mol/L,气体的分压为100Kpa3.标准电动势：E0MF=E0+-E0-4.标准氢电极：电极反应：2H++2e=H2

电极符号：Pt,H2(100KPa)︱H+(1mol/L)

规定：E0H+/H2=0.00V︱5.标准电极电势的测定：6.标准电极电势表：说明：

1.E0

有酸表（E0A)和碱表（E0B）之分。

2.E0有正，负之分，

3.E0有大，小之分。五.影响电极电势大小的因素（一）能斯特方程式

n—电极反应中得（失）电子数。[氧化型]、[还原型]分别代表了半反应中氧化型和还原型一侧各组分平衡浓度幂的乘积(固体、纯液体以及溶剂水除外).要求：会写各种电极的能斯特方程式（二）浓度对电极电势的影响降低氧化型物质的浓度或增大还原型物质的浓度，

E减小。降低还原型物质的浓度或增大氧化型物质的浓度，

E增大（三)酸度对电极电势的影响例题:已知:Cr2O72-+14H++6e==2Cr3++7H2O的

E0=+1.33V;Fe3++e=Fe2+的E0

=+0.771V.若将它们构成原电池,系统中[H+]=10.0mol·L-1,其它离子浓度均为1.00mol·L-1.请写出原电池符号,并求原电池电动势.│（四）沉淀生成对电极电势的影响

1.氧化型生成沉淀：Mm++mX-=MXmKSP是负指数，所以，E0MXm/M

＜

E0M

m+/M

2.还原型生成沉淀Mn++nX-=MXn

E0Mm+/MXn

＞

E0Mm+/Mn+(五）配合物生成对电极电势的影响第三次课思考题1.如何判断氧化剂、还原剂的强弱？2.如何判断氧化还原反应的方向？3.如何计算氧化还原反应的平衡常数？4.什么叫元素电势图？它有什么应用？

第四节电极电势的应用（一）判断氧化剂，还原剂的相对强弱

1.标态下：E0值大的电极，其氧化型得电子能力强,

是强的氧化剂。

E0值小的电极，其还原型失电子能力强，是强的还原剂。

2.非标态下：E值大的电极，其氧化型得电子能力强,

是强的氧化剂。

E值小的电极，其还原型失电子能力强，是强的还原剂。

（二）判断氧化还原反应的方向

1.标态下：E0MF=E0+-E0-＞0正向进行

＜0逆向进行

2、非标态下：EMF=E+-E-＞0正向进行

＜0逆向进行（三）判断氧化还原反应进行的程度

1.判据：氧化还原反应平衡常数（K)K＞106

进行完全

K＜106

进行不完全