第七章氧化还原电化学 71氧化还原反应的基本概念 (1)氯化还原反应概念的发晨过程 71氧化还原反应的基本概念 72电池的电动势和电极电势 1)18世纪末,人们把与氧化合的反应叫氧化反应,从氧化物存取 73电极电势的间接求算 氧的反应叫还原反应 74浓度对电极电势的影响 Nernst方程式 2)19世纪中叶,1852年英国化学家弗兰克兰提出原子价化合价 75电势测定法求或pH值 的概念;人们把化合价升高的过叫氧化,化合价降低的过覆 76电解分解电势和超电势 77化学电源 3)20世纪初,1916年,鲁国化学家柯塞尔提出电价還论八律n 16-1919年,美国化学家略晶斯和期雅尔提出共价理论 78前沿话题 人们把失电子的速程叫氧化,得电子的过程叫还原。持雄至今 氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关念 氧化还原反应—涉及有电子转移的反应 2Mg(s)+O2(g)→2MgO()氧化还顺反应 原电池—利用自发氧化还原反应产生电流的装置。 (还原剂)(氧化剂 电解电池—利用电流促使非自发氧化还原反应发 2Mg→→2Mg2++4e氧化半反应(失去电于) 生的装量 O2+4e-→*20}- 还原半反应(得到电子) 化学电池—原电池和电解电池的统称。 还原态=氧化态十ne(电于的教移) >电化学—研究化学电池中氯化还原反应过程以及 化学能和电能相互变换规律的化学分支。 R=r+nH 质子的转移) (3)氧化数 氧化还原反应涉及电子的移。显然,氧化剂得到电子的 +4H+3c-(mp2+2H2O 总和还原剂失去电子的总微应该相等,这是配平氯化还原方 程式的一个要原则 为了知道反应过程中电子转移的关系,人们引出氧化数的 Mm-+8H+5c→Mm++4H2O 念,人们把反映电于偏移情况的“形式电荷称为氧化数 并把氧化数升高的过程叫氧化,氧化降低的过程叫还原 氧化数概念并非纯属人为的形式规定,而是有实验 据的。氧化微也反映了元囊所处的氧化状态,所以氧 化数也叫氧化态”。反应过程中氧化数的变化表明氧化 剂和还原剂电子转移关系。1 第七章 氧化还原⋅电化学 7.1 氧化还原反应的基本概念 7.2 电池的电动势和电极电势 7.3 电极电势的间接求算 7.4 浓度对电极电势的影响——Nernst方程式 7.5 电势测定法求Ksp或pH值 7.6 电解——分解电势和超电势 7.7 化学电源 7.8 前沿话题 7.1 氧化还原反应的基本概念 (1) 氧化还原反应概念的发展过程 1) 18世纪末，人们把与氧化合的反应叫氧化反应，从氧化物夺取 氧的反应叫还原反应； 2) 19世纪中叶，1852年英国化学家弗兰克兰提出原子价(化合价) 的概念；人们把化合价升高的过程叫氧化，化合价降低的过程 叫还原。 3) 20世纪初，1916年，德国化学家柯塞尔提出电价理论(八隅律)； 1916-1919年，美国化学家路易斯和朗穆尔提出共价键理论。 人们把失电子的过程叫氧化，得电子的过程叫还原。持续至今。 还原态 ＝ 氧化态 ＋ ne− (电子的转移) 类似于 酸＝碱＋ nH+ (质子的转移) (2) 氧化剂、还原剂及氧化还原反应相关概念 2Mg (s) + O2 (g) 2MgO (s) (还原剂) (氧化剂) 氧化还原反应 2Mg 2Mg2+ + 4e− O2 + 4e− 2O2− 氧化半反应 (失去电子) 还原半反应 (得到电子) ¾ 氧化还原反应 —— 涉及有电子转移的反应。 ¾ 原电池 —— 利用自发氧化还原反应产生电流的装置。 ¾ 电解电池 —— 利用电流促使非自发氧化还原反应发 生的装置。 ¾ 化学电池 —— 原电池和电解电池的统称。 ¾ 电化学 —— 研究化学电池中氧化还原反应过程以及 化学能和电能相互变换规律的化学分支。 (3) 氧化数 氧化还原反应涉及电子的转移。显然，氧化剂得到电子的 总数和还原剂失去电子的总数应该相等，这是配平氧化还原方 程式的一个重要原则。 为了知道反应过程中电子转移的关系，人们引出氧化数的 概念。人们把反映电子偏移情况的“形式电荷数”称为氧化数， 并把氧化数升高的过程叫氧化，氧化数降低的过程叫还原。 KMnO4 H2O +1 +7 -2 +1 -2 氧化数概念并非纯属人为的形式规定，而是有实验 根据的。氧化数也反映了元素所处的氧化状态，所以氧 化数也叫“氧化态”。反应过程中氧化数的变化表明氧化 剂和还原剂电子转移关系。 MnO4 − + 4H+ + 3e− → MnO2 + 2H2O MnO4 − + 8H+ + 5e− → Mn2+ + 4H2O +7 +4 +7 +2