第6章氧化还原平衡与氧化还原滴定法
第6章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法
6.1氧化还原反应的基本概念6.1.1氧化值（数）元素的氧化值1构成物质元素的原子的荷（带）电数>单质中元素的氧化值为0；>氧在化合物中氧化值一般为-2 ;在过氧化物(如H,O,等)中为-1 ;>氢在化合物中的氧化值一般为+1；>所有卤化合物中卤素的氧化值均为-1 >碱金属、碱土金属在化合物中的氧化值分别为+1、+2
6.1 氧化还原反应的基本概念 1、元素的氧化值 构成物质元素的原子的荷（带）电数 6.1.1氧化值（数 ） 确定氧化数的一般规则： ➢单质中元素的氧化值为0； ➢氧在化合物中氧化值一般为−2； 在过氧化物(如H2O2等)中为−1； ➢氢在化合物中 的氧化值一般为+1； ➢所有卤化合物中卤素的氧化值均为−1； ➢碱金属、碱土金属在化合物中的氧化值分别为+1、+2
Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+2、氧化还原反应3、氧化剂、还原剂Zn-2e = Zn2+4、氧化过程：还原过程：Cu2+ + 2e = Cu
2、氧化还原反应 Cu2+ + Zn = Cu + Zn2+ 3、氧化剂、还原剂 4、氧化过程: 还原过程: Zn-2e = Zn2+ Cu2+ + 2e = Cu
6.2氧化还原反应方程式的配平半反应法(离子一电子法)氧化还原反应=氧化反应+还原反应氧化还原反应：Na + Cl, → NaCl氧化反应：2Na -2e-→ 2Nat还原反应：Cl + 2e-→2CI-配平的反应：2 Na + Cl, → 2NaCl
6.2 氧化还原反应方程式的配平 半反应法 (离子—电子法)、 氧化还原反应=氧化反应+还原反应 氧化还原反 应： Na + Cl2 → NaCl 氧化反应： 2Na -2e−→ 2Na+ 还原反应： Cl2 + 2e− → 2Cl− 配平的反 应： 2 Na + Cl2 → 2NaCl
反应物和生成物所含氧（氢）原子数自不同的配平规则：H,O(I) ← H(aq) + OH(aq)酸性碱性介质条件（中性)（弱碱性）加入物质H+、H20OH-、H2O不得出现OH不得出现H+
介质条件 酸性（中性） 碱性（弱碱性） 加入物质 H+ 、H2O OH-、H2O H O(l) H (aq) O H (aq) 2 + − + 反应物和生成物所含氧(氢)原子数目不同的配平规则： 不得出现OH- 不得出现H+
6.3电极电势Zn(s) + Cu2+(aq) < Zn 2+(aq) + Cu(s)6.3.1原电池1.原电池安培计借助于氧化还原反应将化KCI(琼脂中）学能转变为电能的装置图电极：半电池CTZnCuZnsO,(aq)Cuso,(a)规定：铜-锌原电池电子流出的电极称为负极电子进入的电极称为正极
6.3.l 原电池 6.3 电极电势 1. 原电池 借助于氧化还原反应将化 学能转变为电能的装置。 电极：半电池 规定： 电子流出的电极称为负极 电子进入的电极称为正极 铜-锌原电池 Zn(s) Cu (aq) Zn (aq) Cu(s) 2 2 + + + +
2.原电池符号盐桥对Cu-Zn原电池符号：原电池的构成(电极、电解质溶液、反应物状态相间界面盐桥导体正极导体负极右左(-) Zn / ZnSO4(c) CuSO4(c2) / Cu (+)半电池半电池原电池
2. 原电池符号 (−) Zn∣ZnSO4 (cl ) ‖ CuSO4 (c2 )∣Cu (+) 负 极 左 正 极 右 导体 盐桥 半电池 半电池 导体 原电池 相间界面 反应物状态 对Cu-Zn原电池符号：原电池的构成(电极、电解质溶液、盐桥)
1）氧化还原电对：同一种元素的氧化态物质和其对应的还原态物质所构成的整体一般以Ox/Red表示。氧化剂/它的还原产物，还原剂/它的氧化产物书写时，氧化型物质（即氧化数较高）在前，还原型物质在后，中间用“隔开即：氧化型/还原型Zn2+/Zn，Cu2+/Cu2）半（电极）反应：Zn(s)<←2e-＋Zn2+(aq)氧化型(Ox）+ ne- 还原型（Red)
由 同一种元素的氧化态物质和其对应的还原态物质 所构成的整体. 一般以 Ox/Red 表示。 氧化剂/它的还原产物, 还原剂/它的氧化产物 书写时，氧化型物质（即氧化数较高）在前， 还原型物质在后，中间用“/”隔开， 即：氧化型/还原型 Zn2+/Zn，Cu2+/Cu 1）氧化还原电对： 2）半（电极）反应： 氧化型 (Ox) + ne − 还原型 ( Red) Zn(s) 2e Zn (aq) − 2+ +
【例】将下列氧化还原反应设计成原电池，并写出它的原电池符号电池反应Sn2+ + Hg,Cl2 = Sn4+ + 2Hg + 2CI-解：（负极）半反应Sn2+、Sn4+半电池Sn2+ (aq) - 2e- Sn4+(aq)组成物Hg,Cl2Hg、CI-半电池（正极）半反应组成物Hg,Cl2 (s) +2e 2Hg+2Cl-(aq)盐桥原电池符号：(-)PtISn2+(c),Sn4+(c2)ICI - (c3)/Hg,Cl2(s)/Hg()|Pt(+)情性导体半电池半电池
【例】 将下列氧化还原反应设计成原电池，并写出它的 原电池符号。 Sn2+ + Hg2Cl2 = Sn4+ + 2Hg + 2Cl− （正极）半反应 Hg2Cl2 (s) +2e − 2Hg+2Cl− (aq) 解：（负极）半反应 Sn2+ (aq) - 2e− Sn4+(aq) 原电池符号： (−)Pt|Sn2+(c1 ),Sn4+(c2 )‖Cl－(c3 )|Hg2Cl2 (s)|Hg(l)|Pt(+) 惰性导体 电池反应 Sn2+、Sn4+ Hg2Cl2 、Hg、Cl- 半电池 组成物 半电池 组成物 半电池 半电池 盐 桥
6.3.2电极电势双电层理论金属与其盐溶液的界面存在两个不同的过程：正向金属溶解M(s)Mn+(aq) + neMM逆向离子沉积+++++++EEE2+++++++++++平衡后，在金属及其盐溶液的界面形成双电层，其电(b)电势差(a)电势差场强度就是电极电势日E=E2-E,">E=E2-E1电极电极电势低电势高
6.3.2 电极电势 (a)电势差 E=E2−E1 E1 E2 双电层理论 E 1 E 2 (b)电势差 E=E2 −E1 平衡后，在金属及其盐溶 液的界面形成双电层，其电 场强度就是电极电势E 金属与其盐溶液的界面存在两个不同的过程： M(s) Mn+ (aq) + ne − 正向金属溶解 逆向离子沉积 电极 电势低 电极 电势高