浅析应用电化学与氧化还原反应的关系

１ ． 电化 学简述及其原电池原理
２ Ｎ ａ Ｃ Ｉ ＋ ２ Ｈ ２ ０ ＝ 通 电＝ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＋ Ｈ ２ Ｔ ＋ Ｃ １ ２ Ｔ。单从其化 学反应方程式 中 来看 ，化学反应一般是 以带 电离子形式存在发生反应的电化学效应 ． 而且其化学方程式遵循一般能量 守恒定律 ． 可 以实现其化学反应 的某 种能量的相对平衡 １ ． ２电化学反应的原电池原理 原 电池针对于电极 间属性 的差异性会产生一定 程度上的 电势差 额， 这种电势差会引起 电子 的流动互通． 并且产生 电流 ． 有 电流产 生的 这种依托于电势差形成 的电池又叫非蓄 电池 原 电池隶属于 电化电 池， 其产生的电化反应 只能 通过化学能转 变为 电能 ． 而不能从 电能转 换为化学 能。 也就是说 ， 原电池作为非蓄电池 ． 将一定形式 的化学能转 化为电能之后 ， 不能进行 相反的电能 向化学 能的转换 ． 与蓄 电池 储存 电能的独特属性相 区别 ． 原 电池的非蓄电性决定 了原电池不能储存电 能 。如此说来 。 原电池包括千 电池和燃料电池等。 １ ＿ ３组成原电池 的基本条件
常， 把反应中可 以得到 氧过程称为氧化反应 ． 氧化反应过程 伴随着元 素化合价 的某种程度的升高变化 而反应之后造成失氧后果的反应称 为还原反应 ． 其伴有元素化合价降低变化现 象 氧化反应是物质与带
有氧的成分 的物质进行化学反应 ．使得不带氧 的物质被适当的氧化 ．
生成氧化物而提升其化合价 还原反应是带氧的物质 与具有特定 中和 反应的物质进行反应 ． 最后化学反应会将原有的氧 中和使其还原为被 氧化前的初 始 自然状态 氧化还原反应是兼得氧和失氧反应 为一体的 化学反应。
【 关键词】 电化学； 氧化还 原反应 ； 不等 同
谓的两个半反应包括氧化反应和还原反应 化学反应都严格遵守电荷 能量的守恒规 律。因此 ． 氧化还原反应也必 然是基于能量对等的前提 １ ． １ 简述 电化学反应 氧化反应和还原反应借用 阴阳之 间关系 的类 电化学是化学学科的一个重要分支 ． 主要研究两类导体形成 的在 条件而进行 的化学反应 阴阳之 间关 系是 相互依靠而进行 转化 ． 阴 阳是相互对 立存在 的物 接界面上 发生的带 电或 电子转移的化学分支科学 ｆ 其中来 的两类导 比． 氧 体包括电子导体 、 金属或半导体 ． 以及电解质溶质 等离子 导体 ） 依 据传 质的两个方面 ，一般对立 的两事物是存在此消彼长的特殊现象 的． 统观念 ：电化学研究 的主要方面是电能和化学 能的相 互转换 过程 ． 比 化反应和还原反应在某些方 面也具备 阴阳之间类似 的复杂关系 ． 氧 化 氧化还原 如电解溶 质反应 和原 电池原理 。然而 ． 电化学 包含有除电能之外的其 还原反应区别于电化学反应 中氧化还原反应的不 同时发生 ． 此消彼 长 他物理反应 ， 融化学 和物理反应为一身 ． 没有变化反应 的局 限性 。 一般 反应 的氧化和还原是在同时发生的不 同程度 的化学反应 ． ２ ． ２ 反应实质 说， 电化学反应就是原 电池和 电解池发生的反应。例如 由 ｚ ｎ 、 ｃ ｕ 与稀 硫酸 构成 的原 电池 ， 其反 应化学方程式是 Ｚ ｎ ＋ ２ Ｈ ＋ ＝ Ｚ ｎ ２ ＋ ＋ Ｈ ２ Ｔ： 电解 （ １ ） 电子 的转移 。氧化还原反应 表现为 电子的得 失情 况仅在离子 也可 以表现为 电子的转移 ． 一般 出现在共价化合物里 通 质 典 型 的例 如 电解 饱 和食 盐 水 的反 应 ．其 化 学反 应 可 以 表示 为 化 合物中 ：
（ ２ ） 反应中满足 ： 氧化剂＞ 氧化产 物： 还原剂＞ 还 原产物＞ 氧 化产物 。 当元素处于最高价 态时 ． 仅具有 氧化性 ： 当元素为最 低价态时则 只有 还原性 ； 只有 当元素处于 中间价 态时才兼具氧化性和还 原性 ： 同种元 素处于不 同价态之间会 发生所谓 的归 中反应 ． 这时元素 的化合价 只接 近不交叉 ； 在同一氧化还原反应中 ， 氧化剂遇多种还原剂时 ， 先 和最 强 还原 剂反应 ： 处于不 同价态 的相 同元素 ． 其较 高价态与较低价态 均转 不得 交错 升降 氧化还原反应还原剂 ＋氧化剂一＞ 氧 （ １ ） 两种金属 的活泼性不 同（ 即两种金 属不应该 同为活泼或不活 化 为中间价 态 ． 泼， 一定存在差异 ） 另种情况是金属 与石墨等具有惰性 的本身不会得 化产 物＋ 还原 产物。 氧化还原反应是氧化和还原 的同时反应过程 ． 不同 失 电子的 电极 ， 在电解 质溶液 中互相作用和影响 。 （ ２ ） 形 成原电池需要 于电化学 的氧化还原反应的不同程度反应 使用导线 ， 将 电极进行连接 ， 之后置于 电解质溶液 中． 从而在导线 的组 般来 说 ， 同一反应 中还原产物 的还原性 比还原剂弱 ． 氧化产物 这就是所谓“ 强还原剂 制弱还原剂 ． 强氧化剂制 合下形成一个相对闭合 的回路。（ ３ ） 原 电池原理 的电化学反应必然地 的氧化性 比氧化剂弱 ． 发生氧化还原反应。其 中发生 的反应具有一定 的 自 发性 ． 而且 电化学 弱氧化剂” 。总之， 氧化剂发生还原反应 ， 得电子 ． 化合价降低 ． 有氧化 反应的氧化还原反应并不是同时进行 的氧化和还原反应 ． 而是氧化 反 性 ， 被还原 ， 生成还原 产物。还原剂发生 氧化反应 ． 失 电子 ． 化合价升 应 和还 原反应 在不 同场合地 点和环境下发生 的不 同阶段 的相互平行 高， 有还原 性， 被氧 化， 生成氧化产物。 ● 的反应过程 ， 有别于氧化和还原反应 的同时发生
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浅析应用电化学与氧化还原反应的关系
李文风 （ 沈 阳师范大学化学与生命科学பைடு நூலகம்院
【 摘
辽宁
沈阳
１ １ ０ ０ ３ ４）
要】 应用电化 学反应时相对于单纯的化 学反应 的一种 区别性化学反 应， 电化 学反应 区别 于单纯化学反应的重要 方面是 电化 学反应是
以 离子形式而进行 的离子 间的复杂反应作用。 在电化 学反 应的过程 中存在微小的电流 ， 或者电离子形 式的物质生成 。 电化学相对于化 学反 应具 有非明显的 内在生成性 ． 不同于铁与水 、 空气作用生成 肉眼可见 的红 色铁锈的明显现象。 电化学是体现于物质 内 部潜在 的某些微妙的带电 离子 的化 学生成物质过程。然而， 同样 为内在物质的微妙 深入 的化 学反应 ， 电化学反应与氧化还 原反 应并不等 同。