2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 与氧结合
【后来】 氧化—— 失去电子过程 还原—— 得电子的过程
Cu2+ + Zn Zn2+ + Cu 得失电子
氧化还原反应
失去电子的过程叫氧化 得到电子的过程叫还原 失去电子的物质叫还原剂 得到电子的物质叫氧化剂
失去电子的物质被氧化 得到电子的物质被还原
第四章 氧化还原反应
目录
4-1 氧化还原方程式的配平 4-2 电极电势 4-3 氧化还原反应的方向和限度 4-4 电势图及其应用
化学反应的分类
• 依据反应特点
沉淀反应 酸碱中和反应 热分解反应 取代反应
• 依据反应过程中电子转移或氧化数变化 氧化还原反应 非氧化还原反应
什么是氧化还原反应？
【起先】 氧化—— 结合氧的过程 还原—— 失去氧的过程
b.用加减电子数方法使两边电荷数相等
MnO4- + 8H+ + 5e-→ Mn2+ + 4H2O SO32- + H2O - 2e- → SO42- + 2H+
步骤
(3)根据原则1，求出最小公倍数，乘
以两个半反应式，并相加。 2 MnO4- + 8H+ + 5e-→ Mn2+ + 4H2O +）5 SO32- + H2O - 2e- → SO42- + 2H+ 2MnO4- + 16H+ + 5SO32- + 5H2O
在一个氧化还原反应中,氧化和 还原两个过程总是同时发生的.
Question
H2 + Cl2 2HCl
电子偏移
【现在】 氧化——氧化数升高的过程 还原——氧化数降低的过程
氧化还原反应
反应物之间有电子 得失或转移的化学
反应
一、 氧化数
定义
1970年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC) 确定：
元素的氧化数是元素的一个原子的
→ 2Mn2+ + 8H2O+ 5SO42- +10H+
(4)整理，即得配平的离子反应方程式。
二、离子-电子法
原则
（1）反应过程中氧化剂得到 的电子数等于还原剂失 去的电子数——电荷守恒
（2）反应前后各元素的原子 总数相等——质量守恒
步骤
(1) 写出未配平的离子反应方程式
MnO4- + SO32- → Mn2+ + SO42-
(2) 将反应分解为两个半反应方程式 并配平半反应。
MnO4- → Mn2+ SO32-→ SO42-
离的电荷数。
如
HCl
H Cl 氧化数 +1 –1
CO2
CO +4 -2
在离子化合物中,元素原子的 氧化数等于离子的离子电荷。
如
NaCl
Na Cl 氧化数 +1 –1
CaSO4
Ca S O +2 +6 -2
规则
(1) 在单质中，元素原子的氧化数为零。
如 O2、P4（白磷）
规则
(2) O的氧化数一般为-2，但在过 氧化物中为-1，在超氧化物中 为-1/2，在氟化物中为+2或+1 。
氧化数可以是正数、负数，也可以是 整数、分数、零。
Question “氧化数”与“ 化合价” 和“ 共价数”有否区 别？
氧化数不等同化合价
氧化数 荷电数 有正负 可为分数
化合价 原子相互结合的个数比
无正负 无分数
如
CH4
氧化数 -4
化合价 4
CH3Cl -2
4
CCl4 +4
4
CH2Cl2 0
4
氧化数与共价键数不同。
氟化物 如 O2F2
OF
氧化数
+1 -1
OF2 OF +2 -1
过氧化物 氧化数
H2O2 Na2O2 H O Na O +1 -1 +1 -1
规则
(3) H的氧化数一般为+1， 但在活泼金属氢化物
中为-1。
如 氧化数
NaH Na H +1 -1
CaH2 Ca H
+2 -1
规则
(4) 中性分子中，各元素原子 的氧化数的代数和为零。
+1
+2
NaClO + 2FeSO4 + H2SO4
氧还
介
化原
质
剂剂
–1 +3
NaCl + Fe2(SO4)3 + H2O
还氧 原化 产产 物物
三、氧化还原半反应
任何一个氧化还原反应由两个半反应组成:
氧化数升高 氧化
H2O2 + Fe2+ + H+ → H2O + Fe3+
氧化数降低 还原
还原剂的氧化反应: Fe2+ - e- → Fe3+ 氧化剂的还原反应: H2O2 + 2e- + 2H+ →2H2O
荷电数, 这个荷电数可由假设把每个
化学键中的电子指定给电负性较大的
原子而求得。
电负性
是指分子中元素原子吸引电子的能力
元素原子吸引电子能力越大,其电负性越大 元素原子吸引电子能力越小,其电负性越小
如
H : Cl 电子靠近Cl一边
电负性 H < Cl
在共价化合物中,元素的氧化数
是原子在化合态下的一种形式电荷 数。即等于该元素的原子偏近或偏
第一节 氧化还原反应方程式的配平
氧化数法 离子-电子法
一、氧化数法 配平原则
(1) 元素原子氧化数升高的 总数等于元素原子氧化 数降低的总数——氧化 数守恒
(2) 反应前后各元素的原子 总数相等——质量守恒
氧化数法* 优点
简单、快捷
水溶液 适用于
氧化还原反应
非水体系
氧化数法*
缺点
要求出有关元素的氧化数， 对于结构复杂的物质 ，氧 化数的确定也比较麻烦 。
如
FPe23OO54
FPe O
氧氧化化数数 xx --22
++8/53
32xx++45××((--22))==00
规则
(5) 复杂离子中，各元素原子
氧化数的代数和等于离子
的总电荷。
如
Cr2O72-
Cr O
氧化数 x -2 2x+7×(-2)=-2 +6
从以上的讨论可以看出：
氧化数是按一定规则指定了的形式电 荷数，是一个有一定人为性、经验性 的概念。
如 C氧化值 C共价数
CO2
+4
4
CH4
-4
4
H2
0
1
二、一些基本概念
氧化还原反应:氧化数发生改变的反应。
还原剂：氧化数升高的物质； 氧化剂：氧化数降低的物质。 氧化过程：氧化数升高的过程； 还原过程：氧化数降低的过程； 还原性：还原剂失去电子的能力(还原能力) 氧化性：氧化剂得到电子的能力(氧化能力)
还原反应 氧化反应
步骤
a.使半反应式两边相同元素的原子数相等
MnO4- + 8H+ → Mn2+ + 4H2O
左边多4个O原子，右边加4个H2O， 左边加 8个H+
SO32- +H2O→ SO42- + 2H+ 右边多1个O原子，左边加1个H2O， 右边加2个H+
步骤
MnO4- + 8H+ → Mn2+ + 4H2O SO32- + H2O → SO42- + 2H+