氧化还原反应与电化学课件.ppt

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1、Oxidation-reductionreactionandelectrochemistryChapter6氧化还原反应与电化学第6章1.理解氧化还原反应的基本概念；2.掌握氧化还原方程式的两种配平方法；3.熟悉能斯特公式、影响电极电势的因素及其应用；4.了解电势数据的两种图示法及其应用;5.简单了解电化学的应用.*本章教学要求6.1基本概念Theprimaryconceptofredoxreaction6.2氧化还原反应方程式的配平Balancingredoxreactionequation6.3水溶液中氧化还原反应的自发性—电极电势Sponta

2、neityofredoxreactioninaqueoussolution—electrodepotential6.4影响氧化还原反应的动力学因素*Influenceofdynamicfactorsonredoxreaction6.5应用电化学简介*Introductiontoapplicationelectrochemistry6.1基本概念Basalconcept6.1.1氧化与还原Oxidizationandreduction6.1.2确定氧化数的规则Therulesforthedeterminationofoxidationnumber起先

3、2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)与氧结合后来Mg(s)+Cl2(g)→MgCl2(s)电子转移现在2P(s)+2Cl2(g)=2PCl3(l)电子偏移指某元素的一个原子的形式荷电数，该荷电数是假定把每一化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得的。（2）氧化数(Oxidationnumber)6.1.1氧化与还原（1）氧化还原概念的发展覆盖范围扩大氧化(oxidation)：氧化数增加的过程还原(reduction)：氧化数降低的过程氧化剂(oxidizingagent)：得到电子的物质还原剂(reducingagent)：提供电子的物质（

4、3）有关名词氧化还原反应（Oxidation-reductionreaction,或Redoxreaction):指电子由还原剂向氧化剂转移的反应。“氧化数”与“化合价”有否区别？氧化数概念没有确切的物理意义，是人为的，确定数值有一定的规则；2.“价”应该与“键”相联系。但依原子所形成化学键数目来计算化合价则有很大的局限性。提示：Question1Solution6.1.2确定氧化数的规则单质的氧化数为零,如单质O2和S8中O原子和S原子的氧化数均为零。单原子离子的氧化数等于离子所带的电荷，例如Al3+离子的氧化数为＋3,表示为Al(+3)。除过氧

5、化物(如H2O2)、超氧化物(如KO2)和含有F－O键的化合物(如OF2)外，化合物中O原子的氧化数均为-2，例如H2O中的O原子。确定氧化值的规则4.卤化物中卤素原子的氧化数为-1。5.除二元金属氢化物(如NaH)外,化合物中H原子的氧化数均为+1，如H2SO4中的H原子。电中性化合物各元素氧化数的代数和等于零；多原子离子中各元素氧化数的代数和等于该离子所带电荷数。Solution设题给化合物中S原子的氧化数依次为x1,x2,x3,x4和x5,根据上述有关规则可得:(a)2(+1)+1(x1)+4(-2)=0x1=+6(b)2(+1)+2(x2)

6、+3(-2)=0x2=+2(c)2(+1)+2(x3)+8(-2)=0x3=+7(d)1(x4)+3(-2)=-2x4=+4(e)4(x5)+6(-2)=-2x5=+2.5Question2确定下列化合物中S原子的氧化数：(a)H2SO4；(b)Na2S2O3；(c)K2S2O8；(d)；(e)。6.2氧化还原反应方程式的配平Balancingofoxidation-reductionreactionequation6.2.1氧化数法Theoxidationnumbermethod6.2.2半反应法(离子—电子法)Thehalf-reactionm

7、ethod:ion-electronmethod●氧化数守恒：整个反应元素氧化数的升高总数与元素氧化数的降低总数相等。●质量守恒：反应前后各元素原子总数相等(2)配平步骤6.2.1氧化数法(1)配平原则●写出未配平的基本反应式，在涉及氧化还原过程的有关原子上方标出氧化值。以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应为例：+50-1+5HClO3+P4HCl+H3PO4●计算相关原子氧化值上升和下降的数值。例如,本例中Cl原子氧化数下降值为6[(-1)－(+5)]，4个P原子氧化数上升值为20{[(+5)－0]×4}。●用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍

8、数(60),即得氧化剂和还原剂的化学计量数。本例中氧化剂和还原剂的化学计量数为10和3：10HClO3+3P410HCl+