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一)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
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: 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
§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 Mn04+S032-→Mn2++S042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 4.注意依据反应介质,选择H或OH一配平 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(OH)4+H2O2-CrO42+H20 Cr(OH)4→CrO42 H202→H20 Cr(OH)4-+40H -CrO2 +3e+4H2O H202+2e→2OH 2X)Cr(OH)4 +40H -Cr042 +4H20+3e 3X)H202+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 一、组成和反应 1.化学能转化为电 能的装置 细11-1 頜钟原电格
§11.2原电池 一、组成和反应 1.化学能转化为电 能的装置
■能自发进行的反应才具有能量,即△G<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=一△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=△fGzn2+-△fGcu2+ =-147.06-65.249=-212.31kJ.mo1
◼ 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 al 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(一)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
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。 ■Mn04-→Mn2+ Mn04-+5e→Mn2+ MnO+8H++5e Mn2++4H2O 配平要注意:酸性介质H+一H20, 碱性介质用OH一H,O
◼ 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:CuCu2+ 锌电极:Zn|Zn2+ 母11-1细钟原电悦 ■图式表示:(-)ZnZn2+(c1)Cu2+(c2)ICu(+)
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:PtFe2+,Fe3+ ■有气体参与反应:2H十+2e=H2 也要加惰性电极:(Pt)H2H(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)