第11章 电化学基础.ppt

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1、第11章电化学基础11-1氧化还原反应11-1-1氧化值和氧化态元素的氧化数：某元素一个原子的表观电荷数。假设把每一个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。确定氧化值的一般规则：单质中元素的氧化值为零；(2)在正常氧化物中，氧的氧化值为-2；(3)非金属氢化物中氢的氧化值为+1；(4)电中性的化合物各元素的氧化态的总和等于零，而离子的电荷等于其组成元素氧化态的总和。例求Fe3O4中Fe的氧化值。解:已知O的氧化值为-2。设Fe的氧化值为x，则3x＋4×(-2)＝0x=+8/3所以Fe的氧化值为+8/3氧化值为正或为负，可以是整数、分数或小数。11-1-2氧化还原半反应氧化还原反应的化

2、学方程式可分解成两个“半反应式”，如：氧化还原反应Cu2++Zn=Cu+Zn2+半反应Cu2++2e-=Cu还原反应Zn-2e-=Zn2+氧化反映半反应式书写规律：(1)高价状态总是写在左边，低价状态总是写在右边；半反应式里一定有电子，且总是在等式左边。半反应式的正向和逆向都有发生的可能，究竟向哪个方向视具体反应而定。(2)半反应式从左到右相当于氧化剂接受电子生成共轭还原剂，反之，从右到左，相当于还原剂放出电子生成共轭氧化剂。以上关系可称为氧化还原共轭关系。(3)半反应式必须是配平的；(4)对于水溶液系统，半反应式中的物质必须是它们在水中的主要存在形态，符合通常的离子方程式的书写规则——易

3、溶强电解质要写成离子；(5)一个半反应式中发生氧化态变动的元素总是只有一个；(6)把半反应式中没有发生氧化态变化的元素称为“非氧化还原组分”。半反应式中的非氧化还原组分主要有：酸碱组分、沉淀剂和男溶组分、配合物的配体以及氧化物或含氧酸根中的O2-；(7)对于水溶液系统，半反应式常分酸表和碱表两张来排列。11-1-3氧化还原方程式的配平1.氧化数法配平原则：(1)元素原子氧化数升高的总数等于元素原子氧化数降低的总数。(2)反应前后各元素的原子总数相等。配平步骤：(1)写出基本反应式。(2)找出氧化剂中元素氧化数降低的数值和还原剂中元素氧化数升高的数值。(3)按照最小公倍数的原则对各氧化数的变

4、化值乘以相应的系数，使氧化数降低值和升高值相等。(4)将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面，并使方程式两边的氧化和还原原子的数目相等。(5)用观察法配平氧化数未改变的元素原子数目。离子—电子法：任何氧化还原反应都可以看作由两个半反应组成，一个半反应代表氧化，另一个代表还原。半反应是根据对应的氧化剂或还原剂的半反应方程式进行配平的。反应过程中氧化剂所得的电子数必须等于还原剂失去的电子数。根据质量守恒定律，反应前后各元素的原子总数相等。配平步骤：第一步，先将反应物、生成物写成一个没有配平的离子反应式：H2O2+I-→H2O+I2第二步，将上述反应分解为两个半反应，并分别加以配平，

5、使每一半反应的原子数和电荷数相等：氧化半反应2I–→I2+2e–还原半反应H2O2+2H++2e–→2H2O在半反应方程式中，如果反应物和生成物所含的氧原子数目不同，可以根据介质的酸碱性，分别在半反应方程式中加OH–或加H2O，并利用水的解离平衡使反应式两边的氧原子数目相等。第三步，根据氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数必须相等的原则，以适当的系数乘以氧化反应和还原反应，然后将两个半反应方程式相加得到配平的离子反应方程式。H2O2+2H++2e–→2H2O2I–→I2+2e–H2O2+2I–+2H+=2H2O+I2例p354~35511-2原电池11-2-1伽伐尼电池·伏打电堆·丹尼尔

6、电池原电池：使化学能直接变为电能的装置。规定:电子流出的电极为负极，负极上发生氧化反应；电子进入的电极为正极，正极上发生还原反应。在Cu－Zn原电池中：负极(Zn)：Zn(s)→2e＋Zn2+(aq)发生氧化反应正极(Cu)：Cu2+(aq)＋2e→Cu(s)发生还原反应Cu－Zn原电池的电池反应（总反应）：Zn(s)＋Cu2+(aq)=Zn2+(aq)+Cu(s)氧化-还原反应的本质：电子得失盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从而使电子不断从Zn极流向Cu极。11-2-2半电池·原电池符号·电极的分类原电池由两个半电池组成的。“半

7、电池”：由同一种元素不同氧化值的两种物质构成。一种是处于低氧化值的物质（还原态物质）；另一种是处于高氧化值的物质（氧化态物质）。氧化还原电对：由同一种元素的氧化态物质和其对应的还原态物质所构成的整体。常用符号[氧化态]／[还原态]来表示，如氧化还原电对可写成Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、Cl2/Cl-、Cr2O72-/Cr3+、H+/H2。原电池电池符号：(-)Zn∣ZnSO4(cl)║CuSO4(c2)∣Cu(+)把