第6章电化学基础与氧化还原平衡 CHAP.6 BASIC OF ELECTROCHEMSITY AND REDOX EQUILIBRIUM 6.1氧化还原反应与电极电势 6.1.1氧化还原反应 1.氧化还原反应与氧化值： (1)氧化值（或氧化数）：IUPAC1970年严格定义：氧化值是某元素一个原子的荷电数（即原子所带的净电荷 数). 确定氧化值的规则：一单质中元素的氧化值为零： 例如：2中H的氧化值为0. 氧的氧化值一般为+1，在金属氧化物中为-1： 例如：NaH中H的氧化值为-l. 氧的氧化值一般为-2：在过氧化物中为-1：在氧的氟化物中为+1或+2例如：202中0的氧化值为-1： 再比如：0F2中0的氧化值为+2.ˉ离子型化合物中元素的氧化值等于该离子所带的电荷数： 例如：NaC1中a+的氧化值为+1：C1的氧化值为-1. 共价型化合物中，两原子的形式电荷数即为它们的氧化值。 例如：HC1中H的氧化值为+1：C1的氧化值为-1. 中性分子中各原子的氧化值的代数和为零，复杂离子的电荷数等于各元素氧化值的代数和 例题：求N4中N的氧化值. 解：据规则-，H的氧化值为+1 设N的氧化值为x,据规则肚 x+(+1)X4=+1 解得：x=-3例题：求Fe304中Fe的氧化值， 解：据规则®，0的氧化值为-2. 设Fe的氧化值为x,同样据规则±： 3x+(-2)×4=0解得：x=8/3 注意：在共价化合物中，确定元素氧化值时不要与共价数相混淆。 例如：CH4、C2C1等化合物中，C的共价数为4.但C的氧化值分别为-4、-2. 化学中以(W)、S(WD表示元素的氧化值，以与实际不存在的7+、S6+区别。 (②)氧化还原反应：还原剂：氧化值升高的物质.氧化剂：氧化值降低的物质。 一个氧化还原反应由两个半反应组成： 还原剂的氧化反应：如上例中：Fe2 -e-=Fe3+ 氧化剂的还原反应：如：202+2e+2=2H20 (3)氧化还原反应的实质： 氧化还原电对：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/△表示. 如上例的氧化剂电对202/H20以及还原剂电对Fe3+/Fe2+ 注意：氧化还原电对是相对的，由参加反应的两电对氧化还原能力的相对强弱而定 例加反成· 2Fe3++2I=2Fe2++12 电对Fe3+Fe2+在此反应中为氧化剂电对. 对于铜锌原电池中的反应： 因此，氧化还原反应是由氧化剂电对与还原剂电对共同作用的结果，其实质是电子的转移 2.氧化还原反应方程式的配平 (1)离子-电子法：1 第 6 章 电化学基础与氧化还原平衡 CHAP.6 BASIC OF ELECTROCHEMSITY AND REDOX EQUILIBRIUM 6.1 氧化还原反应与电极电势 6.1.1 氧化还原反应 1. 氧化还原反应与氧化值: (1)氧化值(或氧化数):IUPAC1970 年严格定义:氧化值是某元素一个原子的荷电数(即原子所带的净电荷 数). 确定氧化值的规则:¬单质中元素的氧化值为零; 例如:H2 中 H 的氧化值为 0. 氢的氧化值一般为+1,在金属氢化物中为-1; 例如:NaH 中 H 的氧化值为-1. 氧的氧化值一般为-2;在过氧化物中为-1;在氧的氟化物中为+1 或+2 例如:H2O2 中 O 的氧化值为-1; 再比如:OF2 中 O 的氧化值为+2.¯离子型化合物中元素的氧化值等于该离子所带的电荷数; 例如:NaCl 中 Na+的氧化值为+1;Cl-的氧化值为-1. 共价型化合物中, 两原子的形式电荷数即为它们的氧化值. 例如:HCl 中 H 的氧化值为+1;Cl 的氧化值为-1. 中性分子中各原子的氧化值的代数和为零,复杂离子的电荷数等于各元素氧化值的代数和 例题:求 NH4 +中 N 的氧化值. 解: 据规则-,H 的氧化值为+1. 设 N 的氧化值为 x,据规则±: x + (+1)×4 = +1 解得: x = -3 例题:求 Fe3O4 中 Fe 的氧化值. 解: 据规则®, O 的氧化值为-2. 设 Fe 的氧化值为 x,同样据规则±: 3x + (-2)×4 = 0 解得: x = 8/3 注意: 在共价化合物中,确定元素氧化值时不要与共价数相混淆. 例如:CH4、CH3Cl 等化合物中,C 的共价数为 4,但 C 的氧化值分别为-4、-2. 化学中以 Mn(Ⅶ)、S(Ⅵ)表示元素的氧化值,以与实际不存在的 Mn7+、S6+区别. (2)氧化还原反应:还原剂: 氧化值升高的物质.氧化剂：氧化值降低的物质. 一个氧化还原反应由两个半反应组成: 还原剂的氧化反应: 如上例中:Fe2+ - e- =Fe3+ 氧化剂的还原反应: 如:H2O2 + 2e- + 2H+ =2H2O (3)氧化还原反应的实质: 氧化还原电对: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/ReΔ 表示. 如上例的氧化剂电对 H2O2/H2O 以及还原剂电对 Fe3+/Fe2+ 注意:氧化还原电对是相对的,由参加反应的两电对氧化还原能力的相对强弱而定. 例如反应: 2Fe3+ + 2I- =2Fe2+ + I2 电对 Fe3+/Fe2+在此反应中为氧化剂电对. 对于铜锌原电池中的反应: 因此,氧化还原反应是由氧化剂电对与还原剂电对共同作用的结果,其实质是电子的转移 2.氧化还原反应方程式的配平: (1)离子-电子法: