第 14 章氧化还原反应
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1. 氧化值
2. 氧化还原反应
3. 氧化剂和还原剂
4. 配平化学方程式
1. 氧化值
⑴ 定义：假设电负性较高的元素夺走了所有共享电子对，则该元素失去所有共享电子对时所具有的假设电荷。
⑵ 各原子的氧化数=该原子的电荷+该原子的价电子-键数-未共享电子数
① 分数氧化数代表平均氧化态
⑶ 自然界中，原子的氧化数是标准化的：优先顺序为①＞···＞⑦
① 构成中性化合物的原子氧化数之和为0。
② 组成离子的原子氧化数之和等于离子的电荷。
③ 氟的氧化数始终为-1。
④ 碱金属为+1，碱土金属为+2，铝为+3。
⑤ 氢为+1。
○ 例外：在 LiH 中，H 的氧化数为 -1。
⑥ 氧气为-2。
○ 例外 1. 在 OF2 中，O 的氧化数为 +2。
○ 例外 2。H2O2 (-1)、O2- (-1/2)、O3- (-1/3)。
⑦ 除氟以外的卤素元素为-1。
○ 例外：与氧气（例如 OCl2）结合时，其值为 +1。
2.氧化还原反应
⑴氧化：原子、分子、离子等失去高能电子。
① 表达式 1. 氧化数增加
② 表达式2.获得氧气
○ 反应前：O2 中每个 O 原子的氧化数均为 0。
○ 反应后：分子中O的氧化数变为-2，其他物质的氧化数增加。
③式3.失去氢
○ 反应前：一般分子中H的氧化数为+1。
○ 反应后：产生每个原子氧化数为0的H2，导致其他物种氧化数增加。
④ 表达式4. 损失能量的反应：由于高能电子的损失。
⑵ 还原：原子、分子、离子等获得高能电子。
① 表达式 1. 氧化数减少
② 表达式2. 失去氧气
○ 反应前：一般分子中O的氧化数为-2。
○ 反应后：产生每个原子氧化数为0的O2，导致其他物种氧化数减少。
③式3.获得氢
○ 反应前：H2 中每个 H 原子的氧化数均为 0。
○ 反应后：分子中H的氧化数变为+1，其他物质的氧化数减少。
④ 表达式4. 获得能量的反应：由于高能电子的获得。
⑶同时性：氧化和还原总是同时发生，氧化数的变化量等于转移电子数。
⑷ 与酸碱反应不同，氧化还原反应涉及电子的直接运动。
① 电子活性（电子活性）：电子的浓度。
3。氧化剂和还原剂
⑴ 定义
① 氧化剂：自身被还原同时又氧化另一种物质的物质。
② 还原剂：自身被氧化同时还原另一种物质的物质。
⑵ 氧化剂的相对强度> ① 获得电子的倾向越强（第17族），氧化剂越强。
② 含有高氧化值金属或非金属的化合物
○ 示例：在K2Cr2O7中，Cr的氧化数为+6，使其成为强氧化剂。
③ 如果一种元素可以有多个氧化数，氧化数越大，氧化剂越强。
○ KMnO4 > MnO2 > Mn2O3 > MnCl2
○ KMnO4：由于Mn的氧化数为+7，因此它会氧化其他物质以达到较低的氧化态。
④ 如果氧化态比平常低，则该物质可以起到氧化剂的作用。
○ 过氧化氢：H2O2中O的氧化数为-1，因此氧化其他物质达到-2。
⑶ 还原剂的相对强度
①失去电子的倾向越强（元素周期表左下），还原剂越强。
② 含有低氧化值金属或非金属的化合物
③ 如果一种元素可以有多个氧化数，则氧化数越低，还原剂越强。
○ 示例：H2S (-2) > S (0) > SO2 (+4) > SO3 (+6)
⑷ 氧化剂和还原剂的相对性质：根据反应的不同，物质可以充当氧化剂或还原剂。
① 实施例1： 歧化反应：A → A’ + A”，其中A’和A”具有不同的氧化态。
○ 4SO2 + 3H2O → S2O32- + 2HSO4- + 4H+
4。配平化学方程式
⑴ 氧化数法
①定义：利用氧化数的增加等于氧化数的减少这一事实。
② 第一第一。写出骨架方程
MnO4-(aq) + H2C2O4(aq) → Mn2+(aq) + CO2(g)
② 第二第二。计算氧化骨架方程的氧化数 (x) 变化
[ · ]表示的碳氧化数：H2C2O4(aq) [+6] → 2CO2(g) [+8]
x = +2
③ 第三第。计算还原骨架方程的氧化数 (y) 变化
[ · ]表示的锰的氧化值： MnO4-(aq) [+7] → Mn2+(aq) [+2]
y = -5
④ 第 4。将氧化和还原骨架方程乘以适当的因子，使两个方程的氧化数变化等于 x 和 y (10) 的最小公倍数，然后将它们相加
2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g)
⑤ 第 5。在酸性环境中，用H2O平衡O原子数，用H+平衡H原子数
○ 第 5位 - 第 1位。
2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(ℓ)
2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) + 6H+(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(ℓ)
○ 第 5第 - 第 2第。检查：检查是否保持费用平衡
○ 第 5 - 第 3。电荷平衡自然是通过④中的过程来维持的。
⑥ 第六th。在碱性环境中，用H2O平衡O原子数，用(H2O - OH-)平衡H原子数
○ 第 6位 - 第 1位。
2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(ℓ)
2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) + 6H2O(ℓ) - 6OH-(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(ℓ)
2MnO4-(aq) + 5H2C2O4(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 2H2O(ℓ) + 6OH-(aq)
○ 第 6第 - 第 2第。检查：检查是否保持费用平衡
○ 第 6 - 第 3。电荷平衡自然是通过④中的过程来维持的。
⑵ 离子电子法：求出氧化半方程和还原半方程，然后将两个半方程相加。
输入： 2018.12.28 13:28