地球化学系统中的氧化还原反应

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46个氧化还原反应的方程式

46个氧化还原反应的方程式

46个氧化还原反应的方程式1、氢气还原氧化铜:H₂+ CuO ==△== Cu + H₂O在这个反应中,氢气(H₂)失去电子被氧化,氧化铜(CuO)得到电子被还原。

2、木炭还原氧化铜:C + 2CuO ==高温== 2Cu + CO₂↑碳(C)从 0 价升高到+4 价,被氧化;氧化铜中的铜元素从+2 价降低到 0 价,被还原。

3、一氧化碳还原氧化铜:CO + CuO ==△== Cu + CO₂一氧化碳(CO)中的碳元素从+2 价升高到+4 价,被氧化;氧化铜中的铜元素从+2 价降低到 0 价,被还原。

4、一氧化碳还原氧化铁:3CO + Fe₂O₃==高温== 2Fe +3CO₂一氧化碳被氧化为二氧化碳,氧化铁中的铁元素被还原为单质铁。

5、锌与稀硫酸反应:Zn + H₂SO₄== ZnSO₄+ H₂↑锌(Zn)从 0 价升高到+2 价,被氧化;氢离子(H⁺)得到电子被还原为氢气。

6、铁与硫酸铜反应:Fe + CuSO₄== FeSO₄+ Cu铁(Fe)从 0 价升高到+2 价,被氧化;铜离子(Cu²⁺)得到电子被还原为铜单质。

7、铜与硝酸银反应:Cu + 2AgNO₃== Cu(NO₃)₂+ 2Ag铜(Cu)从 0 价升高到+2 价,被氧化;银离子(Ag⁺)得到电子被还原为银单质。

8、甲烷在氧气中燃烧:CH₄+ 2O₂==点燃== CO₂+ 2H₂O甲烷(CH₄)中的碳元素从-4 价升高到+4 价,被氧化;氧气(O₂)得到电子被还原。

9、乙醇在氧气中燃烧:C₂H₅OH + 3O₂==点燃== 2CO₂+3H₂O乙醇中的碳元素化合价发生变化,被氧化;氧气得到电子被还原。

10、葡萄糖在体内氧化:C₆H₁₂O₆+ 6O₂==酶== 6CO₂+6H₂O葡萄糖中的碳元素被氧化,氧气被还原。

11、铝与氧气反应:4Al + 3O₂== 2Al₂O₃铝(Al)从 0 价升高到+3 价,被氧化;氧气得到电子被还原。

化学反应中的氧化还原反应分析

化学反应中的氧化还原反应分析

化学反应中的氧化还原反应分析在化学反应中,氧化还原反应是一种非常常见的反应类型。

它涉及到原子或分子的电荷状态的改变,从而导致反应物和产物之间的化学链接或物质性质的改变。

本文将详细解析氧化还原反应的原理、特点、应用及其在生活中的应用。

一、氧化还原反应的原理氧化还原反应(简称氧化反应)是指在化学反应中,电荷数目的变化所导致的物质变化。

在氧化反应中,原子或分子上的电子数量增多,被称为氧化。

反之,电子数量减少则称为还原。

氧化作用和还原作用是相反的,它们在同一过程中同时发生。

因此,氧化还原反应是一种不可缺少的化学反应类型。

二、氧化还原反应的特点1.电荷的变化:氧化还原反应是一种电荷的转移过程,即电子从一个原子或分子转移到另一个原子或分子。

2.氧化状态的变化:氧化还原反应使原子或分子的氧化状态发生变化。

氧化态是指元素的电子状态,如负离子、中性原子、正离子等。

3.能量的变化:氧化还原反应是一种放热或吸热的反应。

具体来说,氧化作用是放热反应,而还原作用则是吸热反应。

三、氧化还原反应的应用1.生产和合成化学品:氧化还原反应广泛应用于制造和合成化学品。

例如,在生产聚合物、药物、农药和塑料时,氧化还原反应都发挥着非常重要的作用。

2.环境保护:氧化还原反应可以被用来降解和分解危险化学品和废物,从而减少对环境的污染。

3.能源方面:氧化还原反应可以被用来产生能源。

例如,燃料电池、太阳能电池等都利用了氧化还原反应的原理来生成电能。

四、氧化还原反应在生活中的应用1.消毒剂:氧化剂可以用来杀灭细菌和病毒,包括那些引起感冒和流感的病毒。

例如,常见的消毒剂,如漂白粉、过氧化氢等,就是利用氧化还原反应的原理来发生作用的。

2.防腐剂:氧化剂可以将有机化合物转变为无机化合物,从而防止腐烂。

例如,保鲜剂、冷藏剂等都是利用氧化还原反应的原理来防止食品和药物腐烂。

3.颜料:氧化还原反应可以被用来生成染料和颜料,这些染料和颜料对于颜料和染料工业来说是至关重要的。

化学氧化还原

化学氧化还原

化学氧化还原化学氧化还原是化学中非常重要的一个概念,它描述了化学反应中的电子转移过程。

化学氧化还原反应可以说是化学世界中最具活力和独特性质的一种反应类型。

它们在自然界中广泛存在,包括生物体的新陈代谢、各种能源的释放与转化等。

本文将从氧化还原反应的基本概念、反应类型、电位和应用等方面进行介绍。

首先,我们来了解氧化还原反应的基本概念。

氧化是指物质失去电子或氢原子,而还原是指物质获得电子或氢原子。

换言之,氧化是指电子从一个物质或原子转移到另一个物质或原子,而还原则是电子从另一个物质或原子转移到一个物质或原子。

例如,当金属与非金属离子结合形成化合物时,金属丧失了电子,即发生了氧化反应;而非金属离子则获得了金属丧失的电子,发生了还原反应。

氧化还原反应可以分为两种类型:直接氧化还原反应和间接氧化还原反应。

直接氧化还原反应是指直接发生电子转移的反应,例如金属与非金属之间的反应;而间接氧化还原反应是指通过中间体(如氧气)来传递电子的反应,例如金属与酸反应产生的氢气可以被氧气氧化。

间接氧化还原反应中,氧化剂被还原,而还原剂被氧化。

在氧化还原反应中,经常会涉及到电位的概念。

电位是描述物质的氧化还原性质的一个重要参数,它表示一个物质氧化还原反应的趋势。

具有较高电位的物质具有较强的氧化性,即它们容易被还原;而具有较低电位的物质具有较强的还原性,即它们容易被氧化。

通过比较不同物质的电位,我们可以推测氧化还原反应中电子的流动方向。

化学氧化还原反应在生活和工业中有广泛的应用。

其中最为常见的应用是电池和蓄电池。

电池是一种将化学能转化为电能的装置,它是通过氧化还原反应来实现的。

正极发生氧化反应,负极发生还原反应,从而产生电子流动,产生电能。

电池在现代社会中无处不在,为我们的生活提供了便利。

此外,化学氧化还原反应还应用于金属腐蚀、光合作用、水处理等领域。

金属腐蚀是指金属与氧气或其他氧化剂反应导致金属表面出现氧化层的现象,它是一种氧化还原反应。

化学核心素养之氧化还原反应的原理与实际应用

化学核心素养之氧化还原反应的原理与实际应用

化学核心素养之氧化还原反应的原理与实际应用氧化还原反应(Redox reaction)作为化学领域中最为重要且常见的反应之一,在实际应用中发挥着重要的作用。

本文将通过对氧化还原反应的原理进行深入探讨,并分析其在实际应用中的具体应用场景和重要意义。

一、氧化还原反应的原理氧化还原反应,简称为氧化反应和还原反应,是指物质中两种氧化态之间的相互转化过程。

在氧化还原反应中,一个物质失去电子,被氧化为较高的氧化态,而另一个物质接受这些电子,被还原为较低的氧化态。

在氧化还原反应中,发生氧化的物质被称为还原剂,而发生还原的物质被称为氧化剂。

氧化还原反应的原理基于原子、离子和分子之间电子的转移。

在氧化反应中,产生了电子的流失,也就是物质的氧化,而在还原反应中,产生了电子的接受,也就是物质的还原。

氧化还原反应的整个过程中,电子的流失必须与电子的接受相互配对,以满足电荷守恒的原则。

二、氧化还原反应的实际应用1. 腐蚀防护氧化还原反应在腐蚀防护方面具有广泛应用。

例如,金属在与氧气接触时会发生氧化反应,形成金属氧化物,即我们常见的锈。

为了防止金属腐蚀,可以利用还原反应来保护金属表面。

通过将金属与具有还原性的物质接触,使其接受电子,从而抑制氧化反应的发生,延长金属的使用寿命。

2. 电化学与能源转化氧化还原反应在电化学和能源转化领域有着广泛的应用。

例如,电池就是利用氧化还原反应来转化化学能量为电能的设备。

在电池反应中,氧化剂作为正极,还原剂作为负极,通过电解质的中介传导电子,完成氧化还原反应,产生电能。

3. 化学工艺氧化还原反应在化学工艺中起着至关重要的作用。

例如,在制药工业中,氧化还原反应被广泛应用于药物的合成和转化过程中,通过氧化还原反应可以将一些原材料转化为具有药理活性的化合物。

4. 环境保护氧化还原反应在环境保护方面也具有重要的应用价值。

例如,废水处理中利用氧化还原反应来清除有毒有害物质。

通过控制氧化剂和还原剂的使用,将有毒有害物质氧化为无毒或低毒物质,以减少对环境的污染。

第八章地球化学系统中的氧化还原反应

第八章地球化学系统中的氧化还原反应

缓冲剂 相关系表达式 文献 2O 3–3O 414.26 –24949200–0.05P 13.38 –25680810 12.78–25073–1.1 +4500.025P 82.75+0.00484T –30681–24.45940 –0.02P 14.33–29105–1.56+660 13.12 –32730830 14.07–28784–2.04+5300.03P –0.044 –20586–280(10000P)(1981) 1––3O 4(1970) –O ’ (1987) 24–3O 4–2O ’ (1987)–2–C (1989) 3O 4–1–(1962) –1– O ’ (1987)C –2 ––O 2(1965)第八章 地球化学系统中的氧化还原反应缓冲剂、硅酸盐熔体氧逸度、硅酸盐熔体2+3+––平衡、变质岩氧逸度氧化-还原反应在水溶液、硅酸盐熔体、变质岩中都是常见的现象,这里对氧化 -还原反应电化学方面暂不讨论,而以实例集中探讨氧逸度问题。

8.1 氧逸度缓冲剂(马鸿文辑, 2001)氧逸度是影响岩浆演化途径、 岩浆不混溶作用、 岩浆的物理性质、 以及岩浆系统相关系的重要参数。

在岩石学和热力学研究中, 常用氧逸度缓冲剂表示系统氧逸度的大小。

常见的氧逸度缓冲剂和氧逸度 (2)计算式应该指出的是,如果不与温度相联系,泛泛谈氧逸度是无意义的。

例如,缓冲剂的2 值在 800—1200K 之间要变化 10 个数量级 ( , 1986)。

铁是自然界含量最为丰富的变价元素。

不同价态的含铁矿物可以概略地指示氧逸度222 222 2的相对大小。

由自然铁 ()→方铁矿( 2+)→磁铁矿( 23+)→赤铁矿( 3+),反映了其结晶时的氧逸度依次增高。

在火山岩中,铁镁矿物和氧逸度之间的平衡主要决定于熔体和斑晶相矿物的总成分。

在相似的温度下, 随氧逸度由低到高, 铁镁矿物一般将依次出现橄榄石、 斜方辉石、角闪石和黑云母。

环境化学中氧化还原反应的研究

环境化学中氧化还原反应的研究

环境化学中氧化还原反应的研究氧化还原反应在环境化学中是一个重要的研究领域。

氧化还原反应是化学反应的一种类型,它涉及到电子的转移和原子的价态变化。

氧化还原反应在环境化学中的研究,可以帮助我们更好地理解自然界中发生的化学反应,从而更好地保护环境。

氧化还原反应在环境化学中的应用非常广泛。

例如,氧化还原反应可以用来处理废水、废气等工业废物。

通过氧化还原反应可以将有害物质转化成无害物质,从而避免对环境造成进一步的污染。

此外,氧化还原反应还可以用于处理污染土壤和水源,从而恢复受污染的环境。

氧化还原反应在环境化学中的研究也非常复杂。

氧化还原反应涉及到电子和原子的转移,需要深入了解氧化还原反应机理和过程。

在实验室中,研究人员需要使用各种化学试剂和仪器设备,以及建立各种实验方案,才能进行深入研究。

在环境化学中,氧化还原反应除了可以用于处理污染物质,还可以用于制备材料。

氧化还原反应可以制备金属氧化物、半导体材料等。

这些材料在光催化、电催化等领域具有重要的应用。

例如,金属氧化物可以用于太阳能电池的制备,半导体材料可以用于制备光电器件等。

在环境化学中,氧化还原反应的研究也有一定的挑战。

由于环境中的化学反应受到许多因素的影响,因此必须进行复杂的控制和监测。

这需要使用许多精密的仪器和设备,以及建立适当的实验方案。

在氧化还原反应的研究中,研究人员还需要探索新的方法和技术,以解决研究中出现的各种问题。

总之,氧化还原反应在环境化学中是一个非常重要的研究领域。

氧化还原反应可以用于处理污染物质、制备材料等,在环境保护和新材料研发方面具有重要的作用。

在氧化还原反应的研究中,研究人员需要深入了解反应机理和过程,并使用各种化学试剂和仪器设备,以及建立适当的实验方案。

虽然氧化还原反应的研究面临着许多挑战,但是它仍然是一个值得探索和研究的领域。

氧化还原反应 课件

氧化还原反应 课件

失 3×1×2 e-
基本步骤
标化合价 画箭头 写得失
1.用双线桥法分析下列反应。
得 3×2×1 e-
2A0l
+3
+ Fe2O3

0
+3
2Fe + A l2O3
失 3×1×2 e-
基本步骤
标化合价 画箭头 写得失
②2KClO3
2KCl+3O2↑
③ MnO2+ 4HCl(浓) ∆ MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O
拓展2 归中反应的价变分析
氧化还原反应中,同一元素的不同价态生成中间某价态。
原理:只靠拢不相交
例:5KC-1l
+
+5
KClO3
+
3H2SO4
=
0
3Cl2
+
3H2O
+
3K2SO4
-2
+4
0
2Na2S + Na2SO3 + 6HCl = 3S + 6NaCl + 3H2O
+6
+4
0 -2
-1
0
+5
-1 +5
+2
0
分解
⑤ Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu 置换
⑥MgO+2HCl===MgCl2+H2O 复分解
(7) CuO+CO===Cu+CO2
置换反应
化合反应 分解反应 复分解反应
交叉分类图
氧化还原反应 非氧化还原反应
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系正确的是

2.3氧化还原反应.

2.3氧化还原反应.

氧化还原反应【讨论】什么样的反应>氧化还原反应?氧化还原反应的特征和实质是什么?—V基本概念1>有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应(特征)2、有电子的转移(得失或偏移)反应都是氧化还原反应(本质)化合价升高,失le:氧化反应0+1 +2 0Zn + H2SO4 == ZnSO4 + 氏化合价降低,得2 X 6还原反应还原剂+氧化剂=氧化产物+还原产物还原剂(还原性忙所含元素化合价升高的反应物氧化剂(氧化性〉:所含元素化合价降低的反应物氧化产物:所含元素化合价升高的生成物还原产物:所含元素化合价降低的生成物还原剂氧化剂还原产物氧化产物+2 -I “-2 4-2 -2 4-1 -14.CaCk+Na.COH = CaCO』+2NaCI判断下列反应是否属于氧化还原反应,若是则指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;+2 -2 +4 -2 +2 +4 -21.CaO + COj = CaCOj-3 +1 4-4 -2 ・3 -M-2 +12.NH4HCO3 H NH S T+CCM+WT0 4-2 0 42XZn + CuSOj = Cu + ZnSOj+1 -1 +1 -25. 2禺02 == 2Hz0 + 还原剂还原产物氧化剂-IIFeClg氧化剂还原剂还原产编化产物02 t氧化产物+2 -I ft +36. 2FeCl2 + Cl?=属于氧化还原反应的离子方程式的是(BD)A. CaCO^+lH* = Ca2++cO2f+H2OB. 2Fe2十+CI2 = 2Fe^^+2C|-C- HCO3-+ = CO^t+HjOD. 2Na+2HQ = 2Na^+2OH-+H4小结:1、 化合反应:有单质參加的《«化还原反应。

2、 分解反应:有单质生成的S«化还原反应《3、 ■换反应:全部 是«化还原反应4复分條反应;都是非«化还JK 反直。

化S 反应I 分霹反应 氧TE 还原反应 置换反应 复分解反应三.龟子转秒的数目与方向表示出n畝钱*Vfr ・化合价升高,失3x2.被氧化,氧化反应0 +5 十 2 +23Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO 丿2 + 2NOr + 4H2O 还原剂氧化詞氧尼呂覇f还車詔物化合价降低,得2x3e-,被还原,还原反应练习:请分别用双线桥表示电子转移的数目与方向,并标出ft化剂.还原剂、氧化产物和还原产物2Mg + COj = 2MgO + C三-电孑转秒的数目与方向裹示5^人為楓钱从左创右膏拱对冷同种见素・钱£■特上要懐硯得失电&敖/5.得央*&总4^宴守伏相舞.1、常见的还原剂:含较低价态元素的物质如:金属单质(只能作还原剂h C. CO. H,S^ HI. I・、Fe叭S(V•等。

人教版化学必修一氧化还原反(演示课件)

人教版化学必修一氧化还原反(演示课件)

2 . 在反应+M4nO2+4H-C1l = +M2nCl2+2H2O+C0l2↑中,
Cl 元素化合价升高,被 氧化 ,发生 氧化反应; Mn 元素化合价降低,被 还原 ,发生 还原 反应。
3.下列反应中属于氧化还原反应的是( C )
A CaCO3 + 2HCl
CaCl2 + CO2↑ + H2O
B. Na2O + H2O
① MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O ② Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 ↑+2H2O ③ SO2 + 2H2S == 2H2O + 3S ④ 3Cl2 + 8NH3 == 6NH4Cl + N2 ⑤ Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O ⑥ S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + CO2↑
2NaOH
电解
C. 2H2O
2H2 + O2
D. 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
[问题]化合价的升降是什么原因引起的?
NaCl 的形成过程
失去e-
Na
Cl
失去e-后
得到e-后
Na+ [ Cl ]-
Na+ Cl -
失电子,化合价升高,被氧化
00
+1 -1
2Na+Cl2 == 2Na Cl
第三节 氧化还原反应
第一课时
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2的反应属于 哪种基本反应类 型?
一、氧化还原反应
1.概念:
(1)从得失氧:有物质得失氧的反应 得氧物质 被氧化 发生氧化反应

环境化学中氧化还原反应的研究

环境化学中氧化还原反应的研究

环境化学中氧化还原反应的研究在我们的生活环境中,化学变化无时无刻不在发生,而氧化还原反应则是其中极为重要的一类。

这些反应不仅影响着大气、水体和土壤等环境要素的化学组成和性质,还对生态系统的平衡和人类的健康产生着深远的影响。

氧化还原反应,简单来说,就是电子在不同物质之间转移的过程。

在这个过程中,某些物质失去电子被氧化,而另一些物质得到电子被还原。

这种电子的转移导致了物质的化学性质和化合价的改变。

在大气环境中,氧化还原反应扮演着关键的角色。

例如,二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOₓ)的氧化过程就是典型的氧化还原反应。

二氧化硫在大气中可以被氧气氧化为三氧化硫(SO₃),进而与水反应形成硫酸(H₂SO₄),这是酸雨形成的重要原因之一。

氮氧化物也能通过一系列复杂的氧化反应,形成硝酸(HNO₃)等有害物质。

水体中的氧化还原反应同样不可忽视。

在自然水体中,溶解氧的含量是决定氧化还原电位的重要因素。

在富含氧气的表层水体中,氧化还原环境相对较强,有利于有机物的氧化分解。

而在深层水体或缺氧的水域,还原条件占主导,可能会导致一些金属离子以低价态存在,如二价铁(Fe²⁺)和二价锰(Mn²⁺)。

此外,水体中的重金属离子,如汞(Hg)和铬(Cr),它们的存在形态和毒性也受到氧化还原反应的影响。

例如,六价铬(Cr(VI))具有很强的毒性,但在适当的还原条件下可以转化为毒性较低的三价铬(Cr(III))。

土壤作为一个复杂的生态系统,其中的氧化还原反应也十分丰富。

土壤中的微生物活动对于氧化还原反应的发生起着重要的推动作用。

例如,在水田土壤中,由于长期处于水淹状态,氧气供应不足,微生物会进行厌氧呼吸,产生还原性物质,使得土壤处于还原状态。

这会影响土壤中养分的有效性和污染物的迁移转化。

氧化还原反应在环境治理方面也有着广泛的应用。

比如,在废水处理中,常用的化学沉淀法和电解法都涉及到氧化还原反应。

通过向废水中添加合适的氧化剂或还原剂,可以使有害物质发生氧化或还原反应,从而转变为易于分离和去除的形态。

第八章地球化学系统中的氧化还原反应

第八章地球化学系统中的氧化还原反应

第八章地球化学系统中的氧化还原反应缓冲剂、硅酸盐熔体氧逸度、硅酸盐熔体Fe2+- Fe3+平衡、变质岩氧逸度氧化-还原反应在水溶液、硅酸盐熔体、变质岩中都是常见的现象,这里对氧化-还原反应电化学方面暂不讨论,而以实例集中探讨氧逸度问题。

8.1氧逸度缓冲剂氧逸度是影响岩浆演化途径、岩浆不混溶作用、岩浆的物理性质、以及岩浆系统相关系的重要参数。

在岩石学和热力学研究中,常用氧逸度缓冲剂表示系统氧逸度的大小。

常见的氧逸度缓冲剂和氧逸度(IgfOQ计算式应该指出的是,如果不与温度相联系,泛泛谈氧逸度是无意义的。

例如,HM缓冲剂的lgfO2 值在800—1200K 之间要变化10 个数量级(Nordstrom and Munoz, 1986)。

铁是自然界含量最为丰富的变价元素。

不同价态的含铁矿物可以概略地指示氧逸度的相对大小。

由自然铁(Fe)-方铁矿(Fe2+)-磁铁矿(Fe2++Fe3+)-赤铁矿(Fe3+),反映了其结晶时的氧逸度依次增高。

在火山岩中,铁镁矿物和氧逸度之间的平衡主要决定于熔体和斑晶相矿物的总成分。

在相似的温度下,随氧逸度由低到高,铁镁矿物一般将依次出现橄榄石、斜方辉石、角闪石和黑云母。

为讨论问题的方便,人们常用相对于FMQ缓冲剂的氧逸度dgf ozb MQ)来表示岩浆系统氧逸度的大小,定义为△lgf°2(FMQ) = lgf o2-lgf°2(FMQ)。

某些火成岩△ lgf°2(FMQ)值如为:接近液相线的各种基性熔岩和大多数亏损型地幔尖晶石二辉橄榄石(mg# = 0.90)的△lgf o2(FMQ)= ±2.0,含铁橄榄石斑晶的流纹岩的△ lgf°2(FMQ) = 0.5—2.0,含斜方辉石和角闪石斑晶的流纹岩和英安岩的A lgf o2(FMQ) =1.0—2.0,含黑云母和/或角闪石斑晶的流纹岩的A lgf°2(FMQ) = 2.0—3.0。

10 水文地球化学-氧化还原反应

10 水文地球化学-氧化还原反应

ywu@
2014-4-10
Variation of Oxidising Conditions With Depth Below Surface
2014-4-10 ywu@
Natural groundwater situation
• Groundwater tends to Eh 0 (reducing conditions).
2014-4-10
Redox zoning
– The zones are often referred to as
– OXIC (at the water table) an the region below it containing DO in this region oxide minerals are stable. – .ANOXIC the deep parts of the aquifer containing no DO, in this region sulphide minerals are stable. The anoxic zone is further divided into, post-oxic, sulphidic and methanic, depending on the dominant redox processes.
the soil where there is abundant organic matter from
decaying plant debris so that O2 is used and CO2 builds
up in the soil
2014-4-10
Organic Oxidation in soil
(4) FeS2 +14Fe3+ + 8H2O => 15Fe2+ + 2SO42- + 16H+

《氧化还原反应》氧化还原与能量转换

《氧化还原反应》氧化还原与能量转换

《氧化还原反应》氧化还原与能量转换在我们日常生活和整个自然界中,氧化还原反应无处不在,它不仅是化学学科中的一个重要概念,更与能量转换有着紧密且不可或缺的联系。

首先,咱们来聊聊什么是氧化还原反应。

简单来说,氧化还原反应就是在化学反应中,元素的化合价发生变化的反应。

在这个过程中,一些物质失去电子,化合价升高,被氧化;而另一些物质得到电子,化合价降低,被还原。

比如说,铁在空气中生锈,铁原子失去电子变成了更高价态的铁离子,这就是铁被氧化的过程;而氢气还原氧化铜,氢气得到电子变成了水,这就是氢气被还原的过程。

那么,氧化还原反应和能量转换又有什么关系呢?这关系可大了去了!在许多氧化还原反应中,都伴随着能量的吸收或者释放。

比如说,电池就是一个非常典型的例子。

电池内部发生的就是氧化还原反应。

以常见的干电池为例,锌筒作为负极,在反应中失去电子被氧化,氯化铵和二氧化锰的混合物作为正极,在反应中得到电子被还原。

在这个过程中,化学能转化为电能,为我们的各种电子设备提供了动力。

再比如说,燃烧反应也是氧化还原反应的一种。

当燃料(如煤、石油、天然气等)燃烧时,燃料中的碳、氢等元素与氧气发生反应,碳被氧化成二氧化碳,氢被氧化成水。

在这个剧烈的氧化过程中,释放出大量的热能。

我们利用这些热能来取暖、做饭、发电等等。

这就是化学能转化为热能的过程。

还有光合作用,这可是大自然中最为神奇的氧化还原反应之一。

植物通过叶绿体,吸收光能,将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。

在这个过程中,光能被转化为化学能,存储在有机物中。

而当植物和其他生物分解这些有机物时,又会发生氧化还原反应,将存储的化学能释放出来。

氧化还原反应中的能量转换,对于我们的生活和工业生产都有着极其重要的意义。

在工业领域,许多化工生产过程都依赖于氧化还原反应中的能量转换。

比如,金属的冶炼就是通过氧化还原反应来实现的。

从矿石中提取金属,需要将金属离子还原成金属单质,这往往需要消耗大量的能量。

氧化还原反应的历史和应用

氧化还原反应的历史和应用

氧化还原反应的历史和应用氧化还原反应是化学中一种常见的反应类型,广泛应用于日常生活、工业生产和科学研究中。

本文将介绍氧化还原反应的历史发展以及其在不同领域的应用。

一、历史发展氧化还原反应的概念最早可以追溯到古希腊时期。

古希腊人使用铜和锌等金属制作的电池,进行了一系列的实验,揭示了金属在接触水或酸溶液时的反应现象。

然而,直到19世纪初,氧化还原反应才真正开始被系统地研究。

1800年,伏打碱电池的发明为氧化还原反应的研究提供了新的契机。

此后,英国化学家亨利·卡文迪什发现了电化学反应的重要性,并提出了氧化还原反应的概念。

他将金属和非金属之间的反应称为氧化还原反应,并将金属的失去电子称为氧化,非金属的获得电子称为还原。

这一概念为后来氧化还原反应的研究奠定了基础。

随着化学实验技术的不断发展,更多的氧化还原反应被发现并加以研究。

例如,1834年弗里德里希·斯特劳斯发现了电解水生成氢气和氧气的反应。

20世纪,氧化还原反应的机理和动力学性质得到了深入研究,为进一步的应用提供了理论基础。

二、应用领域1. 金属冶炼氧化还原反应在金属冶炼过程中起着至关重要的作用。

例如,铁的冶炼过程中需要将铁矿石还原为金属铁。

这一过程中,铁矿石与碳发生氧化还原反应,生成二氧化碳,并释放出金属铁。

同样地,铜、铝、锌等金属的冶炼也离不开氧化还原反应的参与。

2. 化学反应氧化还原反应是化学反应中的重要一环。

例如,常见的酸碱中和反应就是一种氧化还原反应。

在这个反应中,酸质子(H+)和碱氢氧根离子(OH-)结合生成水,并放出热量。

在这一过程中,质子失去电子氧化为水,氢氧根离子获得电子还原为水。

3. 电池与电化学氧化还原反应是电池和电化学过程中的基础。

电池通过氧化还原反应将化学能转化为电能。

例如,我们常用的干电池中,锌金属发生氧化反应释放出电子,电子经过外部电路传导,在正极处与氯化铵溶液中锰(IV)氧化为二氧化锰,形成了电池所需的电势差。

2012届资源学院学生整理-地球化学名词解释

2012届资源学院学生整理-地球化学名词解释

1、克拉克值:是指元素地壳中重量百分含量。

2、元素的丰度值:每种化学元素在自然体中的质量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量)的相对份额(如百分数),称为该元素在该自然体中的丰度值.3、浓度克拉克值:浓度克拉克值=元素在某一地质体中平均含量/元素的克拉克值,它反映元素在地质体中集中和分散程度,大于1说明相对集中,小于1说明相对分散。

4、元素的地球化学迁移:元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并经常伴随元素组合和分布上的变化以及空间位移的作用称为地球化学迁移。

5、类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质的其它类似质点 (原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。

6、载体矿物和富集矿物载体矿物:载体矿物和富集矿物载体矿物是指岩石中所研究元素的主要量分配于其中的那种矿物。

但有时该元素在载体矿物中的含量并不很高,往往接近该元素在有时总体中的含量。

富集矿物是指岩石中所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体中的含量的那种矿物。

7、元素的共生组合:具有共同或相似迁移历史和分配规律的元素常在特定的地质体中形成有规律的组合,称为元素的共生组合。

8、元素的赋存状态:也称为元素的存在形式、结合方式、相态、迁移形式等,指元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态与共生元素的结合性质。

9、地球化学障:地球化学障指地壳中物理或化学梯度具有突变的地带,通常伴随着元素的聚集或堆积作用。

即在元素迁移过程中经过物理化学环境发生急剧变化的地带时,介质中原来稳定的元素迁移能力下降,形成大量化合物而沉淀,这种地带就称为地球化学障。

10、元素的地球化学亲和性:元素的地球化学亲和性,指阳离子在地球化学过程中趋向于同某种阴离子结合的性质。

分亲铁性(趋向于单质形式产出)、亲硫性(趋向于与硫形成强烈共价键的性质)和亲氧性(趋向于与氧形成强烈离子键的性质)11、亲氧元素:是指那些能与氧形成强烈离子键化合物的元素,如K、Na、Si、Al 等,通常以硅酸盐形式聚集于岩石圈。

氧化还原反应的本质与意义

氧化还原反应的本质与意义

氧化还原反应的本质与意义氧化还原反应是化学反应的一种重要类型,它涉及到化学物质之间的电子转移。

氧化还原反应的本质是电荷转移过程,其中一种物质失去电子,被氧化成为较高的氧化态,而另一种物质则接受这些电子,被还原为较低的氧化态。

氧化还原反应在自然界和人类生活中具有广泛的意义。

氧化还原反应是生物体能量转化的基础。

在生物体内,葡萄糖和氧气发生氧化还原反应,产生二氧化碳和水,释放出大量的能量。

这个反应是呼吸作用的核心,为我们的身体提供了能量。

氧化还原反应广泛存在于自然界的地球化学循环中。

大气中二氧化碳与水发生反应,生成碳酸和释放出氧气,这个过程叫做光合作用。

光合作用是地球上生命能够存在的基础,通过这个过程,植物能够利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物质,同时释放出氧气。

氧化还原反应还存在于许多其他的地球化学过程中,如降水的氧化反应、岩石和土壤中的还原反应等,这些过程和地球上的气候和环境变化有密切关系。

氧化还原反应在化学工业中也具有重要意义。

许多重要的化学反应都是以氧化还原反应为基础的。

电池和燃料电池就是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。

在工业生产中,许多金属的提取和精炼过程中,也需要进行氧化还原反应。

氧化还原反应还可用于合成有机化合物,如醛、酮、酯等。

氧化还原反应也在环境保护和治理中扮演重要角色。

废水处理中常常使用氧化还原反应来去除有毒物质和污染物。

还有一些氧化还原反应可以将有害气体转化为无害的物质,减少对环境的危害。

氧化还原反应是化学反应中的重要类型,涉及到电子转移和能量转化。

它在生物体能量转化、地球化学循环、化学工业生产以及环境保护和治理中都具有广泛的意义。

对于我们理解自然界和改善人类生活环境具有重要的价值。

光合作用氧化还原反应(3篇)

光合作用氧化还原反应(3篇)

第1篇摘要:光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将无机物转化为有机物的过程。

在这个过程中,氧化还原反应起着至关重要的作用。

本文将从光合作用的概述、光合作用中的氧化还原反应类型、光合作用中的氧化还原反应机理以及光合作用氧化还原反应的意义等方面进行探讨。

一、光合作用的概述光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将无机物转化为有机物的过程。

这个过程主要发生在植物叶片的叶绿体中,分为光反应和暗反应两个阶段。

二、光合作用中的氧化还原反应类型1. 光反应中的氧化还原反应光反应是光合作用的第一阶段,其主要功能是将光能转化为化学能。

在光反应中,氧化还原反应主要涉及以下两个过程:(1)水的光解:水分子在光的作用下分解为氧气、氢离子和电子。

反应式如下:2H2O → 4H+ + 4e- + O2(2)ATP和NADPH的合成:光能被捕获后,通过一系列的电子传递和质子转移,最终产生ATP和NADPH。

反应式如下:ADP + Pi + 2H+ + 2e- → ATPNADP+ + 2H+ + 2e- → NADPH + H+2. 暗反应中的氧化还原反应暗反应是光合作用的第二阶段,其主要功能是将光反应产生的ATP和NADPH用于固定二氧化碳,合成有机物。

在暗反应中,氧化还原反应主要涉及以下两个过程:(1)二氧化碳的固定:二氧化碳与五碳糖(RuBP)反应,生成两分子的三碳糖磷酸(3-PGA)。

反应式如下:CO2 + RuBP → 3-PGA(2)三碳糖磷酸的还原:三碳糖磷酸在ATP和NADPH的作用下,经过一系列的还原反应,最终生成糖类物质。

反应式如下:3-PGA + ATP + NADPH → 葡萄糖 + ADP + Pi + NADP+三、光合作用中的氧化还原反应机理1. 光反应机理光反应的机理主要包括以下步骤:(1)光能的吸收:叶绿素分子吸收光能,将光能转化为化学能。

(2)电子传递:吸收光能的叶绿素分子将电子传递给电子传递链中的其他分子,如P680、P700等。

氧化还原反应在环境污染处理中的应用

氧化还原反应在环境污染处理中的应用

氧化还原反应在环境污染处理中的应用环境污染是我们面临的严重问题之一。

大气污染、水体污染和土壤污染都对生态系统和人类健康造成了严重威胁。

为了解决这一问题,科学家们研究并开发了许多方法和技术来净化污染环境中的有害物质。

而氧化还原反应作为一种重要的化学反应在环境污染处理中的应用也被广泛探讨和应用。

首先,我们需要了解氧化还原反应的基本概念。

氧化还原反应是指物质之间电子的转移过程,其中一个物质被氧化失去电子,而另一个物质被还原获得电子。

这种反应可以通过改变物质的电荷状态来改变其化学性质。

在环境污染处理中,氧化还原反应被用来分解、转化或去除有毒有害物质。

氧化还原反应在大气污染治理中发挥着重要作用。

例如,臭氧层破坏是一个严重的环境问题,臭氧层的减少导致紫外线辐射增加,对人类和生态系统造成危害。

氯氟烃(CFCs)和溴氟烃(HFCs)被发现是臭氧层破坏的主要原因之一。

针对这一问题,科学家们通过氧化还原反应开发出了一种替代CFCs和HFCs的环保气体。

这些气体经过氧化还原反应可以迅速分解,减少对臭氧层的破坏。

此外,氧化还原反应在水体污染处理中也发挥着重要作用。

水体中常存在着很多有机物和金属离子等有害物质,它们对水质造成严重污染。

氧化还原反应可以通过氧化反应将有机物氧化为二氧化碳和水,使其降解为无害物质。

另外,氧化还原反应还可以将一些重金属离子还原为其较低毒性或无毒的形式,从而减少其对水质的污染。

在土壤污染治理中,氧化还原反应也发挥着重要作用。

土壤污染往往包含有机物、重金属和农药等有害物质,对土壤生态系统和庄稼的生长造成威胁。

通过氧化还原反应,有机物可以被氧化为二氧化碳和水,减少对土壤的污染。

同时,氧化还原反应也可以将一些重金属离子还原为较低毒性或无毒的形式,从而减少其对土壤生态系统的影响。

然而,尽管氧化还原反应在环境污染处理中具有广泛的应用前景,但也面临着一些挑战和限制。

首先,一些氧化还原反应需要高能量输入,这会增加能源消耗和成本。

化学氧化还原反

化学氧化还原反
被还原
MnO2
1。下列各式中,当左边物质生成右边物质时,画横线的元素是被氧化还是被还原? (1)NaCl→Cl2 (2)KMnO4→MnCl2 (3)Fe2O3→Fe (4)CO2→CO 2。下列不属于四种基本反应类型,但却是氧化还原反应的是( ) A。KClO3 2KCl+3O2 B。2Na+Cl2 2NaCl C。Zn+2HCl ZnCl2+H2 D。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
高温

HCl+NaOH NaCl+H2O 2HCl+CaCO3 CaCl2+H2O+CO2
(否)
(是)
(否)
(是)
(是)
(是)
(否)
(否)
高温
MnO2

点燃
CaO+H2O Ca(OH) 2 C+O2 CO2
第一章
氧化还原反应
物质得到氧的反应叫氧化反应
物质失去氧的反应叫还原反应
C+O2 CO2 2Cu+O2 2CuO 2Mg+O2 2MgO 2H2+O2 2H2O
点燃
点燃
点燃

H2+CuO Cu+H2O 2CuO+C 2Cu+CO2 CuO+CO Cu+CO2 H2O+C H2+CO


高温
高温
氧化反应
还原反应
定义:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应.
H2+CuO Cu+H2O

高温
2CuO+C 2Cu+CO2
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第八章地球化学系统中的氧化还原反应缓冲剂、硅酸盐熔体氧逸度、硅酸盐熔体Fe2+––Fe3+平衡、变质岩氧逸度氧化-还原反应在水溶液、硅酸盐熔体、变质岩中都是常见的现象,这里对氧化-还原反应电化学方面暂不讨论,而以实例集中探讨氧逸度问题。

8.1 氧逸度缓冲剂(马鸿文辑,2001)氧逸度是影响岩浆演化途径、岩浆不混溶作用、岩浆的物理性质、以及岩浆系统相关系的重要参数。

在岩石学和热力学研究中,常用氧逸度缓冲剂表示系统氧逸度的大小。

常见的氧逸度缓冲剂和氧逸度(lgfO2)计算式应该指出的是,如果不与温度相联系,泛泛谈氧逸度是无意义的。

例如,HM缓冲剂的lgfO2值在800—1200K之间要变化10个数量级(Nordstrom and Munoz, 1986)。

铁是自然界含量最为丰富的变价元素。

不同价态的含铁矿物可以概略地指示氧逸度的相对大小。

由自然铁(Fe)→方铁矿(Fe 2+)→磁铁矿(Fe 2++Fe 3+)→赤铁矿(Fe 3+),反映了其结晶时的氧逸度依次增高。

在火山岩中,铁镁矿物和氧逸度之间的平衡主要决定于熔体和斑晶相矿物的总成分。

在相似的温度下,随氧逸度由低到高,铁镁矿物一般将依次出现橄榄石、斜方辉石、角闪石和黑云母。

为讨论问题的方便,人们常用相对于FMQ 缓冲剂的氧逸度(FMQ)lgf Δ2O 来表示岩浆系统氧逸度的大小,定义为(FMQ)f lg lgf (FMQ)lgf Δ222O O O -=。

某些火成岩(FMQ)lgf Δ2O 值如为:接近液相线的各种基性熔岩和大多数亏损型地幔尖晶石二辉橄榄石(mg# = 0.90)的(FMQ)lgf Δ2O = ±2.0,含铁橄榄石斑晶的流纹岩的(FMQ)lgf Δ2O = 0.5—2.0,含斜方辉石和角闪石斑晶的流纹岩和英安岩的(FMQ)lgf Δ2O = 1.0—2.0,含黑云母和/或角闪石斑晶的流纹岩的(FMQ)lgf Δ2O = 2.0—3.0。

大多数洋底玄武岩的相对氧逸度在NNO 之下3个lg 单位。

富碱贫硅的基性熔岩较之拉斑玄武岩的氧逸度要高许多,并可出现早期结晶的硫酸盐矿物。

洋底玄武岩具有相对稳定的氧逸度的原因是其含有足够量的硫,足以作为500ppm O 2的缓冲池。

对于任何富铁玄武岩的分异趋势,为使O 2缓冲所需的硫为500ppm 。

对于较小富铁的液相下降线,所需硫的浓度更小。

实际上,洋底玄武岩硫的丰度为1000—1800ppm 。

这就使整个岩浆通过硫化物氧化为硫酸盐的反应、从而作为一个封闭的化学系统而分异,维持一个相对恒定的氧逸度范围。

在粗安岩-流纹岩质熔体中,硬石膏在(NNO)lgf Δ2O >1.0—1.5的范围稳定存在。

在(NNO)lgf Δ2O <2.5—3.0的区域内,磁黄铁矿(或富FeS 的液态硫化物相)稳定存在。

在(NNO)lgf Δ2O =1.0—1.5至2.5—3.0区间,硬石膏与磁黄铁矿稳定共存。

8.2 岩浆岩的氧逸度(马鸿文辑,2001)铁是硅酸盐浆中呈两种价态存在的主要元素,Fe2+––Fe 3+平衡不仅显著地影响岩浆作用的演化趋势,而且由于Fe2+和Fe3+在熔体相中具有不同的结构,从而影响熔体的性质,例如密度和黏度等。

氧是岩浆中具有相当化学活动性的组分。

岩浆演化过程中氧逸度的变化明显地影响岩浆的结构、流变学性质、化学成分和岩浆系统的相关系。

对熔体相Fe2+––Fe3+平衡的研究,可以获得氧逸度变化的信息,因而具有重要的岩石学意义。

8.2.1 橄榄石+斜方辉石+尖晶石组合与火成岩的氧逸度氧逸度是地幔作用过程中一个基本的、但又是了解得较少的一个强度变量。

对上地幔氧逸度的研究具有以下重要意义:(1)研究上地幔的氧逸度是否适合于富铁金属相的分凝作用而形成地核。

这对于研究地球的早期演化历史至关重要;(2)上地幔的氧逸度控制着与元素碳(石墨或金刚石)处于平衡状态下C-H-O系统流体相的赋存状态。

C-H-O 流体在相对高氧逸度(约FMQ)的氧化条件下,主要呈CO2+H2O。

在中等还原条件下(FMQ缓冲剂以下2—3个lg单位),呈H2O+CH4。

在低氧逸度(IW缓冲剂)的强还原条件下,则主要呈CH4+H2(Wood and Virgo, 1989)。

因此,氧逸度通过影响流体相的赋存状态间接地影响含挥发份条件下的上地幔部分熔融作用和地幔交代作用。

氧逸度也直接控制着在地球深部是否存在着永远耗不尽的天然气(O’Neill and Wall, 1987)?确定上地幔氧逸度的方法主要有三种:(1)采用电化学方法直接测定地幔橄榄岩包体的内在氧逸度;(2)通过分析原生玄武岩的Fe2O3、FeO含量来间接了解上地幔源区的氧逸度;(3)采用矿物温压计方法,根据相平衡实验或有关的热力学资料,计算地幔岩的矿物组合平衡的氧逸度。

对于上地幔I型(或A型,铬透辉石组合)和II型(或B型,铝普通辉石组合)尖晶石二辉橄榄岩和方辉橄榄岩,其矿物组合平衡的氧逸度可以由以下的平衡反应来计算(Mattioli and Wood, 1988):6Fe2SiO4 + O2= 3Fe2Si2O6+ 2Fe3O4olivine fluid orthopyroxene spinel这一反应可称为FFM(fayalite-ferrosilite-magnetite)缓冲剂。

但是,实际上,由FFM 组合计算氧逸度时受到尖晶石相中Fe 3O 4组分活度-成分关系(模型)的不确定度的严格限制。

因为在地幔尖晶石中,Fe 3O 4端元组分的含量很低(X Fe3O4=0.02—0.10,Mattioli and Wood, 1988)。

对天然矿物的电子探针分析的一般误差将导致氧逸度计算结果相当大的误差。

鉴于此,Ballaus et al. (1991)对人工合成的尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩进行了相平衡实验,对ol+opx+spn 氧逸度计予以标定。

实验条件为T=1040—1300ºC 、P=0.3—2.7 GPa 。

氧逸度由Fe-FeO(IW)、WC-WO 2-C(WCO)、Ni-NiO(NNO)、Fe 3O 4-Fe 2O 3(HM)缓冲剂所控制。

选择石墨、橄榄石、PdAg 合金作为试样容器。

实验在活塞压力罐中和流体过剩的条件下进行。

结果表明,在实验的温度、压力、成分范围内,尖晶石相的Fe 3+/tot Fe 比值是氧逸度的线性函数(f O2=IW, Fe 3+/tot Fe=0.02, WCO, 0.10, NNO, 0.25, HM, 0.75)。

在一定的(FMQ)lgf ΔO2下,尖晶石相的Fe 3+/tot Fe 比值与温度无关,而随尖晶石的Cr 含量的增大略有减小,随压力的增大而降低。

在一定的温度、熔融程度、总成分下,尖晶石的Cr/(Cr+Al)比值随氧逸度的升高而增大。

Ballhaus et al. (1991)的实验中,尖晶石覆盖了很宽的成分范围:Cr/(Cr+Al) = 0.20—0.85, Fe 3+/tot Fe = 0.020—0.80。

因此,有可能对FFM 缓冲剂进行标定。

对于橄榄石+斜方辉石+尖晶石(FFM)组合,氧逸度由下式给出:Spn Mgt Opx Fs OlFa 000O22lga 3lga 6lga 2.303RTV P ΔH ΔS T Δlgf ++---= 相对于FMQ 缓冲剂的氧逸度为:Spn MgtOpx Fs OlFa 0FMQ 0FFM 0FMQ 0FFM 0FMQ 0FFM O22lga 3lga 6lga 2.303RT )V Δ P(V ) H H (Δ)S ΔS T(Δ(FMQ)lgf Δ++------=Ballhaus et al. (1991)采用最小二乘法拟合实验资料,得到如下氧逸度计算公式:/T )2630(X 4lgX 2lgX /T)X 3200(16lga 400P/T 2505/T 0.27(FMQ)lgf Δ2Spn Al SpnFe3SpnFe22Ol Fe OlFa O2+++----+=++式中P 的单位为GPa ,+++=33Spn Fe3R /ΣFe X ,+=3Spn Al RAl/ΣX ,)Fe /(Fe Fe X 322Fe2+++++=。

为了简化计算,上式中消去的相当于OlFa a 理想部分的斜方辉石一项。

以上公式仅适用于地幔岩,不应该外推到OlFe X >0.15的富铁岩石。

对于更富铁的岩石,消去斜方辉石的简化是不正确的。

该方法也不适用于石榴石二辉橄榄岩和金刚石稳定区的条件。

因为在高Spn Cr X 和低氧逸度下,会出现镁方铁矿不符合化学计量性质或尖晶石相Cr 2+的替代作用。

实际应用表明,将上式应用于低至约800ºC 的温度下,仍可获得合理的结果。

应该强调指出,虽然在上式中未出现斜方辉石,但是,只有在橄榄石和斜方辉石同时存在而使系统的SiO2a 得以缓冲的条件下,所计算的氧逸度才是正确的。

Ionov and Wood (1992)应用Ballhaus et al. (1991)的方法,发现与实验平衡的Ol+Opx+Spn 组合的氧逸度并不一致,其误差达0.5—1.0个lg 单位,与尖晶石的Cr/Al 比值具有依赖关系。

Ionov and Wood (1992)指出,采用尖晶石相中Fe 3O 4活度的Nell —Wood 模型,可以获得更精确的(0.3—0.5个lg 单位)与实验结果相吻合的氧逸度计算结果。

在800—1300ºC 下,对于Fe3O4X = 0.008—0.060的地幔尖晶石,其Fe 3O 4的活度为: Cr Mg Cr Al 2Cr Al Mg 2Al 2Fe3Fe2Fe3O4N 346N N 199N 229N N 653N 1/T(406N/4)N lg(N lga +++++=++式中Ni 为以4个氧为准计算的尖晶石分子式中元素的数量。

反应43622242O 2Fe O Si 3Fe O SiO 6Fe +=+的氧逸度为:SpnFe3O4Opx M2Fe M1Fe 2OlMg OlFeO2O22lga )X 3lg(X /T )2620(X - 12lgX -/T 3690P(GPa)-0.35220/T(K)(FMQ)lgf lgf ++++=由该式计算的氧逸度误差为±0.5个lg 单位。

氧逸度的岩石学应用将Ballhaus et al. (1991)的方法应用于典型的地幔岩和地幔衍生的原生熔体,揭示了如下的氧逸度变化趋势:未亏损的、富集型地幔源区及其衍生的熔体呈中等还原状态((FMQ)lgf Δ2O ≌FMQ —2);亏损型MORB 和深海橄榄岩呈(FMQ)lgf Δ2O ≌FMQ —1的氧化状态,可能代表了最上部大洋岩石圈的典型的氧逸度条件;富集型MORB 和交代的尖晶石方辉橄榄岩更为氧化((FMQ)lgf Δ2O =FMQ —FMQ+1);而岛弧玄武岩(IAB)和阿拉斯加型侵入体是最为氧化的火成岩(((FMQ)lgf Δ2O ≌FMQ+2)。

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