第七章氧化还原反应电化学基础
一、教学基本要求1、掌握氧化值,氧化,还原,氧化还原反应,原电池,标准电极电势,标准氢电极,甘汞电极,元素电势图等基本概念。2、掌握氧化还原方程式的配平方法。3、熟练掌握能斯特方程的相关计算,能运用其讨论离子浓度对电极电势的影响。4、熟练掌握电极电势的应用。5、掌握元素电势图及其应用。二、内容要点
本章以原电池作为讨论氧化还原反应的物理模型,重点讨论标准电极电势的概念以及影响电极电势的因素。同时将氧化还原反应与原电池电动势联系起来,判断反应进行的方向和限度。一、氧化还原反应的基本概念。氧化还原反应是一类有电子转移(或得失)的反应。1、氧化值(1)氧化值是某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。在化合物分子中,氧化值是元素的电荷数或形式电荷数。(2)氧化值的确定规则:A在单质中,元素的氧化值为零。
fB在单原子离子中,等于离子所带的电荷数。C大多数化合物中,氢的氧化值为1:只有在金属氢化物(NaOHCaH2)中,氢的氧化值为1。D通常,氧的氧化值为2,但是在H2O2NaO2BaO2等过氧化物中,其氧化值为1,在氧的氟化物中,如OF2和O2F2中,氧的氧化值分别为2,1。E所有氟化物中,氟的氧化值为1。F碱金属和碱土金属在化合物中的氧化值为1和2。G在中性分子中,各元素氧化值的代数和为零。在多原子离子中,各元素氧化值的代数和等于离子所带电荷数。2还原剂和氧化剂:
在氧化还原反应中,失电子的物质是还原剂,即电子给予体。其本身被氧化,其元素氧化值升高;得电子的物质是氧化剂,即电子接受体,其本身被还原,其元素氧化值降低。3电对:
氧化还原反应是由还原剂被氧化和氧化剂被还原这两个“半反应”组成。在“半反应”中同一元素高氧化值的物种被称为氧化型,低氧化值的物种被称为还原型,氧化型与还原型组成“电对”,“电对”与“半反应”是相互对应的。4氧化还原反应方程式的配平。
配平原则①方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等,各物种的电荷数之代数和必须相等。②反应中氧化剂和还原剂的得失电子数相等。
f配平方法:1氧化值(数)法2离子电子法
配平步骤:①写出主要反应物和生成物的离子式。②分别写出两个半反应。③根据介质的酸碱性配平两个半反应。先使等号两边各种元素的原子数各自相等,再用加电子数的方法使方程式两边电荷数相等。
表71离子电子法r