第十一章氧化还原反应 Review:基本概念 原子价和氧化数 原子价:表示元素原子能够化合或置换一价原子(H) 或一价基团(OH-)的数目。 氧化数:化合物中某元素所带形式电荷的数值。 二、氧化还原反应 、氧化剂和还原剂 四、氧化还原对
第十一章 氧化还原反应 Review：基本概念 一、原子价和氧化数 原子价：表示元素原子能够化合或置换一价原子（H） 或一价基团 （OH－）的数目。 氧化数：化合物中某元素所带形式电荷的数值。 二、氧化还原反应 三、氧化剂和还原剂 四、氧化还原对
§11.1方程式的配平 Review: 氧化数法 基本原则:反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原 剂元素氧化数增加值,或得失电子的总数相等。 具体步骤 (1)写出基本反应式 (2)找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增 加值 (3)按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应 的系数,使氧化数降低值和升高值相等。 (4)将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面 并使方程式两边的数目相等 (5)检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相 等,如相等则反应方程式已配平
§11.1 方程式的配平 Review： 一、氧化数法 基本原则：反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原 剂元素氧化数增加值，或得失电子的总数相等。 具体步骤： （1）写出基本反应式。 （2）找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增 加值 （3）按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应 的系数，使氧化数降低值和升高值相等。 （4）将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面， 并使方程式两边的数目相等。 （5）检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相 等，如相等则反应方程式已配平
二、电子一离子法 方法是:将反应式改写为半反应式,先将半反应 式配平,然后将这些半反应式加合起来,消去 其中的电子而配平。具体步骤: 以在酸性介质中反应 MnO4+SO32→Mn2+SO42为例 1离子形式写出反应主要物质 2分别写出两个半反应 3各自原子数和电荷数配斗 4注意依据反应介质,选择H或OH配平 5得失的电子数相等(最小公倍数)
二、电子－离子法 方法是：将反应式改写为半反应式，先将半反应 式配平，然后将这些半反应式加合起来，消去 其中的电子而配平。具体步骤： 以在酸性介质中反应 MnO4 -+SO3 2- → Mn2++SO4 2-为例： 1.离子形式写出 反应主要物质 2.分别写出两个半反应 3.各自原子数和电荷数配平 5.得失的电子数相等（最小公倍数） 4.注意依据反应介质，选择H+或OH－配平
Cr(OH4 H202-Cr04 +H2O Cr(OH)4-→Co H2O2→H2O Cr(oH)4+40H-Cro42-+3e+4H2O H2O2+2e→20H 2×)Cr(OH)4+40H→CrO4+4H2O+3e 3×)H2O2+2e→2OH
Cr(OH)4 －+ H2O2 →CrO4 2－+H2O Cr(OH)4 － →CrO4 2－ H2O2 →H2O Cr(OH)4 － →CrO4 2－ +3e H2O2 +2e→2OH－ +4OH－ +4H2O 2×) Cr(OH)4 － +4OH－ →CrO4 2－ +4H2O+3e 3×) H2O2 +2e→2OH－
§11.2原电池 组成和反应 1化学能转化为电的圈 能的装置 中杯 乙 图11-1韻原电
§11.2原电池 一、组成和反应 1.化学能转化为电 能的装置
n能自发进行的反应才具有能量,即ΔG<0的反 应 可利用的最大化学能等于△G的数值: 电功(非体积功)Wmax=-△G 电池反应一般是一氧化还原反应: zn+Cu2+(aq)←→Zn2(aq)+Cu 标态下,298K时△rG=△fGan2+-△G°cu2+ 14706-65249=-212.31 K). mol1
◼ 能自发进行的反应才具有能量，即ΔG<0的反 应； ◼ 可利用的最大化学能等于ΔG的数值： 电功（非体积功）Wmax＝－ΔG. ◼ 电池反应一般是一氧化还原反应： Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu 标态下，298K时ΔrGø＝ ΔfGø Zn2+－ ΔfGø Cu2+ ＝－147.06－65.249＝－212.31kJ.mol-1
2电池反应和电极反应 电池反应一般是一氧化还原反应 zn+Cu2+(aq)←→Zn2(aq)+Cu 分为两个半反应:氧化半反应Zn→zn2+(aq)+2e 还原半反应Cu2+(aq)+2e→Cu 电池负极(-)输出电子,即失电子的反应 (-)zn→zn2+(aq)+2e ■电池正极(+)得到电子的反应 (+)Cu2+(aq)+2e→u 两个电极反应相加就是电池反应
2.电池反应和电极反应 ◼ 电池反应一般是一氧化还原反应 Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu 分为两个半反应：氧化半反应Zn →Zn2+(aq)+2e 还原半反应Cu2+(aq) +2e→ Cu ◼ 电池负极（－）输出电子，即失电子的反应 （－） Zn →Zn2+(aq)+2e ◼ 电池正极（＋）得到电子的反应 （＋） Cu2+(aq) +2e→ Cu 两个电极反应相加就是电池反应
注意电极反应就是半反应,有关某个元 素的得或失电子的反应;同样需要配平。 MnO4→Mn2+ MnO4+5e→Mn2+ MnO+8H++5e= Mn2++4H,o 配平要注意:酸性介质H+-H2O, 碱性介质用OH一H2O
◼ 注意电极反应就是半反应，有关某个元 素的得或失电子的反应；同样需要配平。 ◼ MnO4 －→ Mn2＋ ？ MnO4 －+5e → Mn2＋ MnO4 －+8H＋＋5e ＝ Mn2＋+4H2O 配平要注意：酸性介质H＋－H2O， 碱性介质用OH－－H2O
3、电池符号一图式表示 电极表示 铜电极:p 锌电极:Zn|Zn2+ 图11-1钾原电格 ■图式表示:(-)Zn|Zn2+(c1川Cu2+(C2)|Cu(+)
3、电池符号－图式表示 ◼ 电极表示 铜电极：Cu|Cu2+ 锌电极：Zn |Zn2+ ◼ 图式表示：(-) Zn |Zn2+(c1 )‖Cu2+ (c2 ) |Cu (+)
几种不同电极的表示 ■氧化态还原态均为溶液:Fe3++e-=Fe2+ 要加惰性电极,如Pt,c等:Pt|Fe2+,Fe3+ 有气体参与反应:2H++2e=H2 也要加惰性电极:(Pt)H2|H(c) ■有沉淀参与反应:AgC+e=Ag+C Ag Agcl, cl(c)
◼ 氧化态还原态均为溶液：Fe3+ + e- ＝Fe2+ 要加惰性电极，如Pt，C等：Pt |Fe2+ , Fe3+ ◼ 有气体参与反应：2H＋+2e＝H2 也要加惰性电极: (Pt) H2 |H+ (c) 几种不同电极的表示 ◼ 有沉淀参与反应：AgCl+ e＝Ag+ Cl－ Ag|AgCl,Cl－(c)
