氧化还原反应及其在分析中的应用.
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任何情况下不允许反应式中同时出现H3O+ 和OH-。
9.2.2 半反应法
任何氧化还原反应都可看作由两个半反应 组成,一个半反应代表氧化,另一个则代表还 原。
钠与氯直接化合生成NaCl的反应:
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) 两个半反应:
2Na → 2Na+ + 2e- (氧化)
数; 4. 将两个半反应分别乘以适当的系数以确保反应
中得失的电子数相等; 5. 两个半反应相加得总反应方程式。
配平 ClO- + I2 + OH- → IO3- +Cl-
第一步:ClO- + 2e-→ ClI2 → 2IO3- + 10e-
第二步: (1) ClO- + H2O + 2e- → Cl- + 2OH(2) I2 + 12OH- → 2IO3- + 6H2O +10e-
用离子—电子方程式配平氧化还原方程式 的方法叫离子—电子法,又叫半反应法。
配平原则:
1. 反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于 还原剂失去的电子数
2. 反应前后各元素的原子总数相等。
配平步骤:
1. 写出未配平的离子反应方程式; 2. 写出未配平的两个离子-电子方程式; 3. 配平每一个离子-电子方程式的原子数和电荷
确定氧化值时所遵循的一套规则如下: 1.单质的氧化值为零; 2.单原子离子的氧化值等于离子所带的电荷。注 意离子电荷与氧化值的表示方法不同,前者数字 在先,正负号继后,而后者则相反。 3. 化 合 物 中 氧 的 氧 化 值 一 般 为 -2 , 但 过 氧 化 物 (如H2O2),超氧化物(如KO2)和含有F-O键 的化合物(OF2)除外。
所谓基本反应式,是指只包括与氧化值变 化有关的那些物种的反应式。
以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应为 例:
+5 0 -1 +5 HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
2. 计算相关原子氧化值上升和下降的数值。
(-1)-(+5)=-6 HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
[(+5)-0]×4=+20
SO3-
X+3(-2)=-2
X=+2 X=+4
9.2 氧化还原反应方程式的配平
电子法 氧化值法 离子-电子法(半反应法)
9.2.1氧化数法
配平原则: 元素氧化值升高的总数等于元素原子氧化值
降低的总数; 反应前后各元素的原子总数相等。
具体步骤是:
1. 写出未配平的基本反应式,并在涉及氧化 还原过程的有关原子上方标出氧化值。
1. 标出氧化值
+4 +2
+2 +7
PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4-
2. 计算相关氧化值上升和下降的数值。
(+2)-(+4)=-2 PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4-
(+7)-(+2)=+5
Pb原子氧化值下降值为2 Mn原子氧化值上升值为5
第三步:(1)×5,(2)×1 5ClO- + 5H2O + 10e- → 5Cl- + 10OHI2 + 12OH- → 2IO3- + 6H2O +10e-
第四步:两个半反应相加 5ClO- + I2 + 2OH- = 2IO3- +5Cl- + H2O
9.2 电极电位
3. 用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍 数,即得氧化剂和还原剂的化学计量数。
氧化剂和还原剂的化学计量数分别为5和2 5PbO2 + 2Mn2+ + H+ → 5Pb2+ + 2MnO4-
4. 平衡氧化原子和还原原子之外的其它原子。 5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ → 5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O
第八章 氧化还原反应及其在 分析中的应用
理学院 高旭昇 2003年3月
9.1 氧化还原反应方程式的配平
9.1 基本概念
9.1.1 氧化与还原 所谓氧化数,是根据某些认为规定给单质和
化合状态原子确定的电荷数。
提供电子的物质叫还原剂; 得到电子的物质叫氧化剂。 反应过程中电子由还原剂转移至氧化剂。
9.1.2 确定氧化值的规则
4.卤化物中卤素的氧化值为-1。 5.化合物中氢的氧化值均为+1,但二元金属氢化物
(如NaH)除外。 6.电中性化合物中各元素氧化值的代数和必须等于
零;多原子离子中各元素氧化值的代数和必须等 于该离子所带的电荷数。
通过计算确定下列化合物中S原子的氧化值。
Na2S2O3 2(+1)+2(X)+3(-2)=0
氯原子氧化值下降为6 4个磷原子氧化值上升值为20
3. 氧化值上升的总值等于下降的总值。用下 降值和上升值分别去除它们的最小公倍数,即 得氧化剂和还原剂的化学计量数。
10HClO3 + 3P4 → 10HCl + 12H3PO4 氧化剂和还原剂的化学计量数为10和3
还原原子和氧化原子的数目在反应前后保持 相等。
5. 最后将箭头改为等号 5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ = 5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O
在一定程度上反映了水溶液中氧化还原反 应的实际过程。
平衡离子方程式时用H2O分子和它的两个 组成离子(H3O+和OH-)之一调整配平电荷数 和氢氧原子数。
酸性介质中的反应选用H3O+离子; 碱性介质中的反应选用OH-。
Cl2 + 2e- → 2Cl-
(还原)
离子—电子方程式
离子—电子方程式必须反映化学变化过程 的实际。
氧化数发生变化的元素只能以实际存在的 物种出现在方程式中
NO3- + H2S → NO + S 离子—电子方程式:
NO3- + 3e- → NO H2S → S + 2e-
离子—电子方程式两端应保持原子和电荷平衡, 用H2O分子和它的两个组成离子之一调整电荷数 与氢、氧原子的数目。 Leabharlann Baidu衡电荷时既要考虑到离子所带的电荷,也要 考虑到电子所带的电荷。
4. 平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子,在 多数情况下是H原子和O原子。
10HClO3 + 3P4 + 18H2O → 10HCl +12 H3PO4
5. 最后将箭头改为等号。 10HClO3 + 3P4 + 18H2O = 10HCl + 12H3PO4
例:配平 PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4-
9.2.2 半反应法
任何氧化还原反应都可看作由两个半反应 组成,一个半反应代表氧化,另一个则代表还 原。
钠与氯直接化合生成NaCl的反应:
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) 两个半反应:
2Na → 2Na+ + 2e- (氧化)
数; 4. 将两个半反应分别乘以适当的系数以确保反应
中得失的电子数相等; 5. 两个半反应相加得总反应方程式。
配平 ClO- + I2 + OH- → IO3- +Cl-
第一步:ClO- + 2e-→ ClI2 → 2IO3- + 10e-
第二步: (1) ClO- + H2O + 2e- → Cl- + 2OH(2) I2 + 12OH- → 2IO3- + 6H2O +10e-
用离子—电子方程式配平氧化还原方程式 的方法叫离子—电子法,又叫半反应法。
配平原则:
1. 反应过程中氧化剂所夺得的电子数必须等于 还原剂失去的电子数
2. 反应前后各元素的原子总数相等。
配平步骤:
1. 写出未配平的离子反应方程式; 2. 写出未配平的两个离子-电子方程式; 3. 配平每一个离子-电子方程式的原子数和电荷
确定氧化值时所遵循的一套规则如下: 1.单质的氧化值为零; 2.单原子离子的氧化值等于离子所带的电荷。注 意离子电荷与氧化值的表示方法不同,前者数字 在先,正负号继后,而后者则相反。 3. 化 合 物 中 氧 的 氧 化 值 一 般 为 -2 , 但 过 氧 化 物 (如H2O2),超氧化物(如KO2)和含有F-O键 的化合物(OF2)除外。
所谓基本反应式,是指只包括与氧化值变 化有关的那些物种的反应式。
以氯酸与磷作用生成氯化氢和磷酸的反应为 例:
+5 0 -1 +5 HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
2. 计算相关原子氧化值上升和下降的数值。
(-1)-(+5)=-6 HClO3 + P4 → HCl + H3PO4
[(+5)-0]×4=+20
SO3-
X+3(-2)=-2
X=+2 X=+4
9.2 氧化还原反应方程式的配平
电子法 氧化值法 离子-电子法(半反应法)
9.2.1氧化数法
配平原则: 元素氧化值升高的总数等于元素原子氧化值
降低的总数; 反应前后各元素的原子总数相等。
具体步骤是:
1. 写出未配平的基本反应式,并在涉及氧化 还原过程的有关原子上方标出氧化值。
1. 标出氧化值
+4 +2
+2 +7
PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4-
2. 计算相关氧化值上升和下降的数值。
(+2)-(+4)=-2 PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4-
(+7)-(+2)=+5
Pb原子氧化值下降值为2 Mn原子氧化值上升值为5
第三步:(1)×5,(2)×1 5ClO- + 5H2O + 10e- → 5Cl- + 10OHI2 + 12OH- → 2IO3- + 6H2O +10e-
第四步:两个半反应相加 5ClO- + I2 + 2OH- = 2IO3- +5Cl- + H2O
9.2 电极电位
3. 用下降值和上升值分别去除它们的最小公倍 数,即得氧化剂和还原剂的化学计量数。
氧化剂和还原剂的化学计量数分别为5和2 5PbO2 + 2Mn2+ + H+ → 5Pb2+ + 2MnO4-
4. 平衡氧化原子和还原原子之外的其它原子。 5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ → 5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O
第八章 氧化还原反应及其在 分析中的应用
理学院 高旭昇 2003年3月
9.1 氧化还原反应方程式的配平
9.1 基本概念
9.1.1 氧化与还原 所谓氧化数,是根据某些认为规定给单质和
化合状态原子确定的电荷数。
提供电子的物质叫还原剂; 得到电子的物质叫氧化剂。 反应过程中电子由还原剂转移至氧化剂。
9.1.2 确定氧化值的规则
4.卤化物中卤素的氧化值为-1。 5.化合物中氢的氧化值均为+1,但二元金属氢化物
(如NaH)除外。 6.电中性化合物中各元素氧化值的代数和必须等于
零;多原子离子中各元素氧化值的代数和必须等 于该离子所带的电荷数。
通过计算确定下列化合物中S原子的氧化值。
Na2S2O3 2(+1)+2(X)+3(-2)=0
氯原子氧化值下降为6 4个磷原子氧化值上升值为20
3. 氧化值上升的总值等于下降的总值。用下 降值和上升值分别去除它们的最小公倍数,即 得氧化剂和还原剂的化学计量数。
10HClO3 + 3P4 → 10HCl + 12H3PO4 氧化剂和还原剂的化学计量数为10和3
还原原子和氧化原子的数目在反应前后保持 相等。
5. 最后将箭头改为等号 5PbO2 + 2Mn2+ + 4H+ = 5Pb2+ + 2MnO4- + 2H2O
在一定程度上反映了水溶液中氧化还原反 应的实际过程。
平衡离子方程式时用H2O分子和它的两个 组成离子(H3O+和OH-)之一调整配平电荷数 和氢氧原子数。
酸性介质中的反应选用H3O+离子; 碱性介质中的反应选用OH-。
Cl2 + 2e- → 2Cl-
(还原)
离子—电子方程式
离子—电子方程式必须反映化学变化过程 的实际。
氧化数发生变化的元素只能以实际存在的 物种出现在方程式中
NO3- + H2S → NO + S 离子—电子方程式:
NO3- + 3e- → NO H2S → S + 2e-
离子—电子方程式两端应保持原子和电荷平衡, 用H2O分子和它的两个组成离子之一调整电荷数 与氢、氧原子的数目。 Leabharlann Baidu衡电荷时既要考虑到离子所带的电荷,也要 考虑到电子所带的电荷。
4. 平衡还原原子和氧化原子之外的其他原子,在 多数情况下是H原子和O原子。
10HClO3 + 3P4 + 18H2O → 10HCl +12 H3PO4
5. 最后将箭头改为等号。 10HClO3 + 3P4 + 18H2O = 10HCl + 12H3PO4
例:配平 PbO2 + Mn2+ + H+ → Pb2+ + MnO4-