矿大 无机及分析 第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法ppt课件.ppt

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1、《无机与分析化学》电子教案无机与分析化学中国矿业大学化工学院周长春10/4/2021第六章氧化还原平衡与氧化还原滴定法1.理解氧化还原反应的基本概念,了解氧化还原方程式的配平方法;2.掌握原电池的组成,电池图示;3.掌握能斯特公式及其应用;4.了解条件电势的概念及影响因素。本章教学要求10/4/20215.了解氧化还原滴定指示剂的类型及应用。6.了解各种副反应对条件电势的影响。7.掌握氧化还原滴定法中的高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法的条件及应用。本章教学要求第六章氧化还原平衡与氧化还原滴定法10/4/2021第六章氧化还原平衡与氧化还原滴定法第一节氧化还原反应第二节原电池与电极电势第

2、三节氧化还原滴定法10/4/2021第一节氧化还原反应一、基本概念二、氧化还原反应方程式的配平10/4/20211氧化数的概念氧化还原反应的特征是元素化合价的变化,这种变化的实质是反应物之间电子的转移所谓“电子的转移”有不同的情况:离子化合物,原子间电子的转移是真实的;共价化合物,发生的是共用电子对的偏移;10/4/2021为了统一说明氧化还原反应,提出了氧化数的概念。氧化数又称氧化值。是指某元素一个原子的表观电荷数,假定该元素原子的每一个键中的电子,转移给电负性较强的原子时,这个元素的原子所带的电荷数。1氧化数的概念10/4/2021什么是“氧化数”?它与“化合价”有否区别?氧化数

3、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。10/4/2021确定氧化值的规则:①单质中,元素的氧化值为零。②在离子化合物中,元素的氧化数等于该离子的正负电荷数;在共价化合物中,等于其电子偏移的个数。③在大多数化合物中,氢的氧化值为+1;只有在金属氢化物中氢的氧化值为-1。确定氧化值的规则10/4/2021④通常,氧在化合物中的氧化值为-2;但是在过氧化物中,氧的氧化值为-1,在氟的氧化物中,如OF2和O2F2中,氧的氧化值分别为+2和+1。⑤中性分子中,各元素原子的氧化值的代数和为零,复杂离子的电荷等于各元素氧化值的代数和。1氧化数的概念确

4、定氧化值的规则10/4/2021例:1氧化数的概念10/4/20212、氧化与还原1)氧化还原反应:在反应过程中,反应物之间在反应前后发生了氧化数的变化,即有电子的得失,这类反应称为氧化还原反应,其实质是电子的转移过程。2)氧化剂:反应中获得电子,氧化数降低、本身被还原的反应物;还原剂:反应中失去电子,氧化数升高、本身被氧化的反应物;如:Zn(s)+Cl2=Zn2++2Cl-Zn是还原剂,Cl2是氧化剂10/4/20213)氧化和还原过程总是同时发生的,氧化剂只有与某种还原剂同时存在时,才表现出氧化性,还原剂也只有在氧化剂同时存在时,才表现为还原性。这是因为在反应中,一种物质失去电子

5、,必有另一种物质得到电子,且得失电子数目相等。还原剂-----氧化产物+e氧化剂+e-----还原产物还原剂+氧化剂=氧化产物+还原产物2、氧化与还原10/4/20214)氧化剂、还原剂的强弱:得失电子的难易是衡量氧化剂、还原剂强弱的尺度。越强的还原剂,越易失去电子成为氧化产物,其氧化性越弱;越强的氧化剂,越易得到电子成为还原产物,其还原性越弱。2、氧化与还原10/4/20215)若一种元素有几种氧化数时,则氧化数高的可做氧化剂,氧化数低的可做还原剂,居中的可以做氧化剂,也可以做还原剂。如KMnO4(+7)氧化剂,MnSO4(+2)还原剂,MnO2(+4)既可做氧化剂,又可做还原剂6

6、)歧化反应:某种物质在同一反应中,既是氧化剂,又是还原剂,这类反应叫歧化反应。如:2、氧化与还原10/4/20213、氧化还原电对一个氧化还原反应由二个半反应组成,例如:Zn+Cu2+=Zn2++Cu写成二个半反应:Zn=Zn2++2eCu2++2e=Cu每个半反应由同一元素的两个不同氧化数的物质构成的电对组成,例如:Zn2+/Zn电对;Cu2+/Cu电对——氧化还原电对高价态物质称氧化态;低价态物质称还原态。10/4/2021符号:氧化态/还原态例如:Fe3+/Fe2+,H+/H2,O2/OH-,Cl2/Cl-氧化态:Fe3+,H+,O2,Cl2半反应通式:注意:如果氧化还原反应是

7、在酸性介质、中性介质或碱性介质中进行时,应考虑是否有H+、OH-或H2O参加反应,并在半反应中表示出来。3、氧化还原电对10/4/2021二、氧化还原反应方程式的配平配平氧化还原方程式,首先要知道在反应条件下,氧化剂的还原产物和还原剂的氧化产物是什么,然后再根据氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则或氧化剂和还原剂氧化数变化相等的原则,进行配平。10/4/2021配平原则:①电荷守恒:氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。②质量守恒:反应前后各元素原子总数相等。二

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