氧化还原反应及滴定6-1

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'氧化还原反应及滴定6-1'
化学电源 电 镀集成电路 目前,电化学工业不仅能够利用电解法冶炼和提炼多种有色金属和稀有金属,制备多种化工产品,而且能够合成多种物质。近年来,随着火箭、宇宙飞船、导弹、人造卫星以及大规模集成电路等尖端科技的发展,要求体积小、重量轻、效能高、寿命长的化学电源,从而推动了新型高能电池、微型电池的研究和开发。此外,电化学在电镀、三废处理、电化学腐蚀以及人们日常生活等方面也都十分重要。§6-1 基本概念§6-2 氧化还原方程式的配平 §6-3 原电池和电极电势 §6-4 Nernst 方程式§6-5 电极电势的应用§6-6 氧化还原滴定§6-7 氧化还原滴定法中的预处理§6-8 常用氧化还原滴定法§6-9 金属的腐蚀与防护 一、氧化数和氧化还原反应 氧化还原反应与非氧化还原反应的最大区别在于:氧化还原反应发生了电子的转移。失去电子的过程称为氧化(oxidation),得到电子的过程称为还原(reduction)。 (© 氧化数) 比如:Fe3O4中,Fe的氧化数,设为 x: 8 3? x ? 4?(?2) ? 0 x ? ? 8 ? 3 0 0 3 ?2 3Fe? 2O2 ? Fe3 O4 8 我们可以在化合物中直接以 ? 3表示它的氧化数,这样,说明氧化还原反应就比较方便一些。 根据氧化数的概念,我们可以把氧化还原反应定义为: 元素的氧化数在反应前后发生变化的反应。氧化数升高的过程为氧化,氧化数降低的过程为还原。 ?氧化:氧化数升高的过 程 (oxidization) ? ?还原:氧化数降低的过 程 (reduction )?氧化剂:使其他物质氧 化,本身被还原,元素 氧化数降低。?? (oxidant — electron acceptor)??还原剂:使其他物质还 原,本身被氧化,元素 氧化数升高。?? (reductant — electron donor) 二、半反应与氧化还原电对 多数氧化还原反应可以把氧化过程和还原过程分开来写:Zn+Cu2+ =Zn2++Cu ?氧化: Zn ? Zn2? (Zn ? Zn2? ? 2e? ) ? ? ? ? ?还原:Cu2 ? Cu(Cu 2 ? 2e ? Cu) 拆开来的两个反应叫做氧化还原反应的半反应。 从半反应中,我们可以清楚地看出反应前后元素氧化数的变化,Zn:0→+2;Cu: +2→0。 我们把氧化数高的物质称为这种元素的氧化态(Zn2+);氧化数低的物质称为它的还原态(Zn)。同一种元素的氧化态和还原态组成一个氧化还原电对。 表示法: 氧化态 还原态 Ox Red 氧化态 还原态 氧化还原电对(redox couple) 2? 2? Zn 还原剂电对 Zn Zn Zn 2? ? Cu Cu Cu 2 氧化剂电对 Cu 每个氧化还原反应至少由两个电对组成:一个氧化剂电对 + 一个还原剂电对。 一、氧化和还原的概念如: 还原半反应: 氧化半反应: 氧化剂电对: 还原剂电对: 三、氧化剂与还原剂氧化剂与还原剂在反应中的变化规律 氧化剂 还原剂氧化数(oxidation number)一般规则 ⑴ 单质中,元素的氧化数为零。 如:Cu O3 ⑵ 化合物中,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 离子所带的电荷数。 2- 如: NaCl HCl SO4 +1-1 +1-1 +6-2 ⑶ H的氧化数: H2 H2O LiH,NaH 1 - ⑷ O的氧化数: H2O H2O2,Na2O2 KO2 O2F2,OF2 一、氧化和还原的概念 本 章习题无机化学 化学电源 电 镀集成电路 目前,电化学工业不仅能够利用电解法冶炼和提炼多种有色金属和稀有金属,制备多种化工产品,而且能够合成多种物质。近年来,随着火箭、宇宙飞船、导弹、人造卫星以及大规模集成电路等尖端科技的发展,要求体积小、重量轻、效能高、寿命长的化学电源,从而推动了新型高能电池、微型电池的研究和开发。此外,电化学在电镀、三废处理、电化学腐蚀以及人们日常生活等方面也都十分重要。§6-1 基本概念§6-2 氧化还原方程式的配平 §6-3 原电池和电极电势 §6-4 Nernst 方程式§6-5 电极电势的应用§6-6 氧化还原滴定§6-7 氧化还原滴定法中的预处理§6-8 常用氧化还原滴定法§6-9 金属的腐蚀与防护 一、氧化数和氧化还原反应 氧化还原反应与非氧化还原反应的最大区别在于:氧化还原反应发生了电子的转移。失去电子的过程称为氧化(oxidation),得到电子的过程称为还原(reduction)。 (© 氧化数) 比如:Fe3O4中,Fe的氧化数,设为 x: 8 3? x ? 4?(?2) ? 0 x ? ? 8 ? 3 0 0 3 ?2 3Fe? 2O2 ? Fe3 O4 8 我们可以在化合物中直接以 ? 3表示它的氧化数,这样,说明氧化还原反应就比较方便一些。 根据氧化数的概念,我们可以把氧化还原反应定义为: 元素的氧化数在反应前后发生变化的反应。氧化数升高的过程为氧化,氧化数降低的过程为还原。 ?氧化:氧化数升高的过 程 (oxidization) ? ?还原:氧化数降低的过 程 (reduction )?氧化剂:使其他物质氧 化,本身被还原,元素 氧化数降低。?? (oxidant — electron acceptor)??还原剂:使其他物质还 原,本身被氧化,元素 氧化数升高。?? (reductant — electron donor) 二、半反应与氧化还原电对 多数氧化还原反应可以把氧化过程和还原过程分开来写:Zn+Cu2+ =Zn2++Cu ?氧化: Zn ? Zn2? (Zn ? Zn2? ? 2e? ) ? ? ? ? ?还原:Cu2 ? Cu(Cu 2 ? 2e ? Cu) 拆开来的两个反应叫做氧化还原反应的半反应。 从半反应中,我们可以清楚地看出反应前后元素氧化数的变化,Zn:0→+2;Cu: +2→0。 我们把氧化数高的物质称为这种元素的氧化态(Zn2+);氧化数低的物质称为它的还原态(Zn)。同一种元素的氧化态和还原态组成一个氧化还原电对。 表示法: 氧化态 还原态 Ox Red 氧化态 还原态 氧化还原电对(redox couple) 2? 2? Zn 还原剂电对 Zn Zn Zn 2? ? Cu Cu Cu 2 氧化剂电对 Cu 每个氧化还原反应至少由两个电对组成:一个氧化剂电对 + 一个还原剂电对。 一、氧化和还原的概念如: 还原半反应: 氧化半反应: 氧化剂电对: 还原剂电对: 三、氧化剂与还原剂氧化剂与还原剂在反应中的变化规律 氧化剂 还原剂氧化数(oxidation number)一般规则 ⑴ 单质中,元素的氧化数为零。 如:Cu O3 ⑵ 化合物中,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 离子所带的电荷数。 2- 如: NaCl HCl SO4 +1-1 +1-1 +6-2 ⑶ H的氧化数: H2 H2O LiH,NaH 1 - ⑷ O的氧化数: H2O H2O2,Na2O2 KO2
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