试以氧化数增减平衡过锰酸和双氧水双氧水和碘离子的反应式.ppt

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1、氧化還原反應A:失去電子（氧化＝還原劑）B:得到電子（還原＝氧化劑）氧化劑與還原劑會同時存在‧‧A+B→A++B－‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧氧化數：離子或分子中各組成原子的假想電荷數氧化劑還原劑獲得兩個電子失去兩個電子氧化數不代表真正的電荷，但是可以說明電子的得失一莫耳的Ag+只能接受1莫耳電子1莫耳Cu可釋出2莫耳電子用氧化數來平衡化學反應所以平衡方程式寫為每個氧化還原反應可以視為兩個半反應每個半反應的電子得失數要一樣再利用半反應平衡氧化還原反應半反應：酸鹼反應或氧化還原反應中失去或獲得的氫離子或電子的反應利用半反應平衡氧化還原反應的標準步驟如下：(1)觀察反應物中各原子之

2、氧化數變化，並依變化情形，判定何為氧化劑、何為還原劑(2)分別列出各試劑的半反應，並藉電子數之加減平衡各半反應。(3)依據步驟(2)中各半反應的電子得失數，先取得最小公倍數，再依此最小公倍數，分別對各半反應乘以適當整數，使得各半反應的電數相等。(4)將步驟(3)中之半反應相加。(5)必要時，依據酸性條件或鹼性條件添加H＋或OH－，使反應式兩邊的電荷數相同。(6)檢視步驟(5)中氫原子或氧原子數是否相等，若不相等，則加入適當數量的H2O。以過錳酸根與鐵（Ⅱ）離子反應為例在上式，Mn的氧化數由＋7降為＋2，即獲得五個電子；Fe的氧化數由＋2升為＋3，即失去一個電子，因此，MnO4－

3、是氧化劑，而Fe2＋是還原劑。(2)MnO4－與Fe2＋所進行的半反應分別為(3)因其最小公倍數是5，所以將x5使其電子數與MnO4－所獲得的電子數相等得:+++4)將上述反應相加，使淨電子數為零：(5)因反應式左右兩邊的電荷數不相同，分別為＋9與＋17，所以在反應式左邊+8個H＋，使反應式兩邊電荷數相同：(6)由於反應式中氧原子數目並不相當，因此於反應式右方加入4H2O，使反應得以平衡：例題1:例題2:氧化還原反應的平衡(2)--直接觀察以氧化劑和還原劑的氧化數增減直接平衡反應先找出各試劑相對應的產物，並依據氧化數變化情形，判定何者為氧化劑、何者為還原劑。(2)標示出1莫耳時

4、，氧化劑或還原劑氧化數的增減。(3)求出最小公倍數，再依據此最小公倍數，分別對反應物及其相關產物乘以適當係數，使氧化數增減總和為零。(4)檢視上述步驟所得的反應式，必要時，依據實驗條件添加H＋或OH－，使反應式兩邊之電荷數相同。(5)檢視步驟(4)中反應式兩端原子數目是否相同，否則藉由H2O之添加，使反應式兩端原子數目一致。以鉻酸根與鐵（Ⅱ）離子的反應為例(1)CrO42－的產物是Cr3＋，而Fe2＋的產物是Fe3＋；Cr的氧化數由＋6變為＋3（氧化數減3），Fe的氧化數由＋2變為＋3（氧化數加1），因此CrO42－是氧化劑，Fe2＋是還原劑。(2)Fe2＋與CrO42－氧化數

5、增減數標示如下：(3)因為1與3的最小公倍數為3，所以Fe2＋與Fe3＋之係數各x3，將CrO42－與Cr3＋之係數各x1：(4)上式左右兩邊電荷數不相等，各為＋4、＋12，因此在反應式左邊+8個H＋，使反應式左、右兩邊電荷數相同：(5)因為上式左、右兩端氧原子數目不同，所以在反應式右方加入4個H2O，以完成平衡：過氧化氫作為還原劑時，可將紫紅色的過錳酸根(左)還原成無色的錳(II)離子，並生成氧氣(右)。例題3:過錳酸根還原成錳(Ⅱ)離子且生成氧氣。試以氧化數增減平衡過錳酸和雙氧水雙氧水和碘離子的反應式:解:氧化還原滴定氧化還原滴定：將已知濃度的氧化劑或還原劑加入待測還原

6、劑或氧化劑中以得知待測物濃度的分析方法物質發生氧化還原的時候，其化學性質也會改變鐵(II)離子可使1,10-菲繞口林試劑顯現紅色（左），而鐵(III)離子則無法產生類似色澤（右）。氧化還原滴定--以過錳酸鉀為例說明氧化還原滴定碘離子無法使澱粉溶液呈現藍色，而碘（滴管內）卻可使澱粉溶液呈現藍色。氧化還原滴定優點-(1)因酸鹼滴定顏色均不明顯，所以滴定時要加指示劑;但氧化還原反應後顏色會變。如錳酸鉀滴定則不用再加指示劑微黃色淺綠色無色指示劑：可藉由其顏色變化以指示化學反應完成與否的藥品或試劑假設有未知濃度的鐵（Ⅱ）離子，濃度待測，我們可以已知濃度的過錳酸鉀滴定之，並依據平衡，得知鐵

7、（Ⅱ）離子濃度滴定終點：滴定實驗中，儀器或指示劑顯示出的反應已完成註1:標定：由於溫度或是化學變化之故，致使滴定實驗中所使用的標準指示劑的純度或濃度發生變化，必須藉另一標準試劑校正由於過錳酸鉀易於潮溼環境中分解：因此滴定前其濃度必須予以標定（standardization）過錳酸根滴定鐵(II)離子時溶液所顯現的顏色變化：過錳酸鉀不足時間（左）、反應到達終點時（中）與過錳酸鉀過量時（右）。計算練習: